尋找空間基本粒子

[編者按] 2002年，諾貝爾物理學獎獲得者、著名華裔科學家丁肇中教授在國內幾所高校發表了演講。本文根據他在西安交通大學的演講錄音，整理節選而成。

我想借今天的機會給大家講一下我所經歷的實驗物理和我的體會。如何尋找宇宙中最基本的粒子呢?現在我用四個故事向大家介紹一下。山東人很會說故事，對不對?(笑)蒲松齡寫《聊齋》，我的故事沒有那么神奇。

第一個故事是測量電子的半徑。現代電磁學的理論認為電子的半徑為零。在1964年的時候，美國的麻省理工學院和哈佛大學制造了一個當時最大的加速器，這個加速器周長為1000英尺。當電子在加速器中旋轉時就產生光子，光子具有60億的光子能量，因為光子能量很高，所以可打入電子。當時來自哈佛大學和康乃爾大學的世界上很有名的專家，在這個加速器里做一個很重要的實驗，實驗結果同時證明量子電動力學是錯誤的，電子是有半徑的。這是一個非常重要的實驗。1966年，我在德國用不同的方法重新做了這個實驗，結果發現電子的半徑確實小到不可測量，電子是沒有半徑的，這是實驗的結果和理論的預測等于1，等于1即是說電子的半徑等于零，也就是說以前許多專家所做的實驗結果是錯誤的。所以我第一個體會是不要盲從專家的結論。

第二個故事是關于新粒子加速的發現。到了七十年代，所有已經知道的基本粒子都可歸結為由三種夸克組成，所有的現象都可以用三種夸克來解釋。……