實驗究微窮物理 J 粒發現驚地天

如果要評選全國最具地方特色的科技館，日照市科技館無疑是一個強有力的候選者。山東省日照市是美籍華裔物理學家、諾貝爾獎獲得者丁肇中的故鄉，而這座科技館也是一座以展示丁肇中獲得的科學成就為核心的主題館，場館設計獨具匠心，魅力非凡。

日照市科技館坐落于日照市奧林匹克水上公園西岸，位于城市中央活力區的核心地帶。整個建筑宛如一個高速旋轉的粒子，生動詮釋了丁肇中在探索宇宙本源時所使用的“阿爾法磁譜儀”（AMS）的概念。場館的建筑布局獨具特色，設有五拱、六圓、七通道和一穹頂，參觀路線呈螺旋上升式，巧妙地呈現了粒子加速器的運行軌跡。

1976年12月10日，丁肇中在諾貝爾獎頒獎儀式上發表感言時表示：實驗是自然科學的基礎，理論如果沒有實驗的證明，是沒有意義的。他希望能以此喚起發展中國家的青年們對實驗的興趣，認識到實驗的重要性。

科技館常設展廳共有6個實驗展區，分別圍繞丁肇中對物理學研究產生巨大影響的6個實驗及設備模型進行展示。每個展區的實驗設備模型大都按照1∶1的尺寸精準復原制作，分別從實驗意義、背景、目的、原理、儀器設計、實驗結果等方面，全面展示丁肇中及其研究團隊的實驗過程。

一號實驗展區展示了測量電子半徑實驗，這項實驗關乎物理學的基本概念。1965年，丁肇中來到德國新建的加速器實驗室，運用不同的方法重新開展了該實驗。“電子是否有體積”這一問題在當時的物理學界仍存在爭議，丁肇中用8個月的時間驗證了量子電動力學的觀點，證明了電子沒有體積，其半徑小于10-14厘米。

二號實驗展區展現了一系列關于光子與重光子相互作用的研究成果。丁肇中帶領團隊通過一系列實驗，證實了光子與重光子之間可以相互轉化，并首次觀測到重光子ρ與ω之間的干涉現象。

三號展區介紹了丁肇中發現J粒子的實驗過程。J粒子的發現顛覆了物理學界長期認為世界上只有三種夸克的觀念，為現代基本粒子理論奠定了重要基礎，對粒子物理學的發展具有劃時代的意義。丁肇中也因為這一突破性發現，獲得了諾貝爾物理學獎。

四號展區介紹了發現膠子實驗，這是丁肇中繼發現J粒子后的又一重大發現。在物理學中，膠子是一種負責傳遞強核力的玻色子，它們如同膠水一般將夸克緊密地“捆綁”在一起，從而形成質子、中子以及其他強子。值得一提的是，有27位中國科學家參與了這項研究，盡管實驗初衷并非尋找膠子，但最終取得了意想不到的收獲。

五號展區的L3實驗是在當時世界上最大的粒子加速器——大型正負電子對撞機上開展的。這是一項由包括中國在內的19個國家和地區的600多名科學家共同參與的大型國際合作項目，旨在驗證粒子物理標準模型并尋找新的物理現象。實驗結果證實了宇宙中僅存在三種不同的中微子，電子與夸克都沒有體積且半徑均小于10-17厘米。這些發現均與粒子物理標準模型高度吻合。

六號展區介紹了著名的阿爾法磁譜儀（AMS）實驗。這是人類首次在國際空間站使用粒子物理精密探測儀器和技術開展的大型國際合作科學實驗。實驗匯集了來自全球16個國家和地區的56個研究機構的1500多名科研人員，實驗的核心在于尋找宇宙中的反物質和暗物質，進而探索宇宙的起源。

自日照市科技館動議興建以來，丁肇中對此予以了高度關注，并多次出席科技館設計方案論證會、開工奠基儀式和展陳方案評審會。2019年，丁肇中將記錄自己學術歷程的10萬余件檔案和實物捐獻給了日照市科技館。這些捐贈品種類繁多，包括論文手稿、實驗數據記錄、書信郵件、照片、影像資料、科研設備以及實驗裝置等數十個類別，是研究其成長經歷、學術思想、科研成果及治學理念的珍貴資料。

館內還珍藏有丁肇中使用過的電腦、辦公座椅，以及在L3實驗中使用過的極為珍貴的鍺酸鉍晶體等藏品。因此，日照市科技館也有“丁肇中科學館”的別稱。

參觀完畢，感懷于丁肇中在物理學領域作出的卓越貢獻，以及日照市科技館“探索奧秘、發現未知、嚴謹實驗、尋求真理”的辦館理念，不禁填《破陣子》詞一首，以示褒贊，以表情懷：

日照奧園西岸，館如粒子飛旋。設計匠心凝巧構，通道螺旋意蘊連。科研創探篇。

常展六區呈秀，丁公偉績昭然。實驗究微窮物理，J 粒發現驚地天。英名萬古傳。