丁肇中

丁肇中

物理學家
丁肇中(Samuel Chao Chung Ting )(1936年1月27日-),1936年出生,美國實驗物理學家。漢族,祖籍山東省日照市濤雒,華裔美國人[1],現任美國麻省理工學院教授,曾獲得1976年諾貝爾物理學獎。他曾發現一種新的基本粒子,并以和自己中文姓氏“丁”類似的英文字母“J”将那種新粒子命名為“J粒子”。
    中文名:丁肇中 外文名: 别名: 英文名:Samuel Chao Chung Ting 籍貫:山東日照 性别:男 民族:漢族 血型:AB 國籍:美國 出生年月:1936年1月27日 職業:實驗物理學家 畢業院校:台灣建國中學;美國密執安大學 主要成就:發現J粒子,獲得諾貝爾物理學獎 被美國政府授予洛侖茲獎 意大利政府授予特卡斯佩裡科學獎 祖籍:中國山東日照

簡介

丁肇中(Samuel Chao Chung Ting 1936~)。實驗物理學家,美國科學院院士。他出身于一個革命志士和知識分子的家庭,他的外祖父王以成早年追随孫中山,在辛亥革命中犧牲。母親王隽英是丁肇中最愛戴的人,1960年病逝于美國,臨終前留下遺言:“愛祖國,愛科學,雙愛雙榮”。 丁肇中對科學的熱愛近乎癡狂。他每天要埋頭實驗室十幾個小時,有時候甚至接連三四天不睡覺。他說:“我完全靠工作來激發充沛的精力,工作就是我的興趣,興趣使我不會疲倦。”

他研究方向是高能實驗粒子物理學,包括量子電動力學、電弱統一理論、量子色動力學的研究。他所領導的馬克·傑實驗組先後在幾個國際實驗中心工作。

丁肇中熱心培養中國高能物理學人才,經常選拔中國青年科學工作者去他所領導的小組工作。他是中國科學技術大學等校的名譽教授,中國科學院高能物理研究所學術委員會委員。 2005年世界物理年活動日前在歐洲啟動。他正領導着來自美、法、德、中等14個國家43所一流大學和科研院所的581名物理學家,在日内瓦建造的世界上能量最大的正負電子對撞機上,探索宇宙中的新物質、反物質。

由于丁肇中對物理學的貢獻,他在1976年被授予諾貝爾物理獎,并被美國政府授予洛侖茲獎,1988年被意大利政府授予特卡斯佩裡科學獎。他是美國國家科學院院士,美國文理科學院院士,蘇聯科學院外籍院士,中國台北中央研究院院士,巴基斯坦科學院院士。他曾被密歇根大學(1978)、香港中文大學(1987)、意大利波洛格那大學(1988)和哥倫比亞大學(1990)授予名譽博士學位。他是中國上海交通大學和北京師範大學的名譽教授。他曾獲得過許多獎章,如1977年獲美國工程科學學會的埃林金獎章,1988年獲意大利陶爾米納市的金豹優秀獎及意大利布雷西亞市的科學金獎章。他也是《原子核物理B》(Nuclear Physics B)、《核儀器方法》(Nuclear Instruments and Methods)和《數學模型》(Mathematical Modeling)等科學期刊的編委。

社會任職

2003年4月18日擔任新成立的“上海交通大學空間科學與技術研究中心”名譽主任。

2012年12月,受聘為哈爾濱工業大學“空間環境地面模拟設施”國家重大科技基礎設施建設科技咨詢委員會主席。

2013年3月9日,受聘為中國測繪科學研究院特别顧問。

2014年10月18日,受聘為中國科學院大學名譽教授。

2015年9月24日,受聘為四川大學名譽教授。

人物經曆

1936年1月27日生于美國密歇根州安阿伯,3個月後随父母回中國,1936—1949年,丁肇中随雙親到過中國許多地方。他童年沒有進校受過正規教育,但接觸了不同省份的文化、曆史和方言,也聆聽過許多常到他家訪問的學者的讨論。

1949年丁肇中進入台灣建國中學,接受嚴格的教育,他的數學、物理和曆史學習成績優秀。

1956年到美國密執安大學,在物理系和數學系學習,1960年獲碩士學位,1962年獲物理學博士學位。

1960年他與美國人凱·路易絲·庫恩尼(Kay Louise Kuhne)結婚,生有兩個女兒。

1963年,他獲得福特基金會的獎學金,到瑞士日内瓦歐洲核子研究中心(CERN)工作。

1964年起在美國哥倫比亞大學工作。

1965年成為紐約哥倫比亞大學講師。在聯邦德國漢堡任德國電子同步加速器小組負責人(他後來發現J粒子用的新探測術是在漢堡試驗成功的)。

1967年起任麻省理工學院物理學系教授。

1967年至1968年任美國馬薩諸塞理工學院物理系副教授,1969年任教授。

1970年任美國物理協會粒子和場研究項目顧問,并任《核物理通報》副主編。

1974年他與美國加州斯坦福大學教授裡希特幾乎同時發現新的基本粒子-J粒子(這種粒子的壽命等于其他任何粒子的一千倍),即第4種誇克的束縛态,因而同獲1976年諾貝爾物理學獎和美國政府的勞倫斯獎。

1974年11月12日,在實驗室裡夜以繼日地工作了兩年多,全力攻關的丁肇中向全世界宣布,他的小組發現了一種未曾預料過的新的基本粒子-J粒子。這種粒子有兩個奇怪的性質:質量重,壽命長,因而它一定來自第四誇克,這推翻了過去認為世界隻由三種誇克組的理論,為人類認識微觀世界開辟了一個新的境界,被稱為是"物理學的十一月革命"。

1975年當選美國藝術與科學學院院士。1975年以來多次應邀來中國訪問并進行學術交流,受聘為中國科技大學名譽教授。

1976年諾貝爾物理學獎得主丁肇中在1980年寫了一篇自傳性的文章《在探索中-一個物理學家的體驗》。這篇文章一開頭,就引用了葉劍英元帥的《攻關》詩:

攻城不怕堅,攻書莫畏難。

科學有險阻,苦戰能過關。

1977年起任托馬斯·達德利·卡伯特講座教授。1977年秋,在訪華期間,向鄧小平同志建議中國科學院派遣物理學家參加他在德國漢堡進行的MARK-J實驗。

1978年成為美國國家科學院院士,以及美國藝術科學學會會員。除在麻省理工學院工作外,主要還在歐洲核研究中心和德國電子同步加速器中心(在漢堡)工作。

1978年1月,中國10位物理學家到漢堡,參加了MARD-J實驗的國際合作。此後先後有一百多名中國物理學家和研究生到他領導的實驗組工作和學習。在他的領導和幫助下,中國科學家在L3探測器的設計、制造和數據分析中都發揮了重要的作用,在國際高能物理實驗中占有一席之地。他說:“與中國的合作令人滿意。”他還說:“這幾年,中國科研人員的素質有了很大改善從領導到一般科技人員,都大大年輕化了。科學,尤其是自然科學的重要發現都靠年輕人。象牛頓、法拉第、李政道、楊振甯,他們的重要發現都是在年輕的時候。因此,我對科學院年輕的科技人員抱有很大的希望。”

1992年7月4日被中國科技大學授予名譽博士學位。

1994年6月被選為中國科學院首批外籍院士。獲1996年度中國國際科學技術合作獎。

2002年6月,在距第一次回歸故裡17年後,66歲的丁肇中又一次踏上了故鄉山東日照的土地。海濱金色的沙灘上,他深情地抓起一把沙子,用手指來回揉搓着說:“這沙子比夏威夷的還要好……”最令丁肇中動情的莫過于參拜祖居、祭谒祖墓。在祖父墳前,丁肇中說:“真應該把兒子帶回來,讓他看看家鄉,讓他知道他的根在這兒。”

2003年4月18日擔任新成立的“上海交通大學空間科學與技術研究中心”名譽主任。

2005年世界物理年活動日前在歐洲啟動。他正領導着來自美、法、德、中等14個國家43所一流大學和科研院所的581名物理學家,在日内瓦建造的世界上能量最大的正負電子對撞機上,探索宇宙中的新物質、反物質。

獲得成就

科學研究成果

1965年起,丁肇中領導的實驗組在聯邦德國漢堡電子同步加速器(束流能量為7.5×109eV)上進行了關于量子電動力學和矢量介子(ρ,ω,φ)的一系列出色的實驗工作,其中包括光生矢量介子、矢量介子衰變的研究、矢量為主模型的實驗檢驗、ρ、ω、φ介子光生相位的測量和ρ、ω介子幹涉參數的精密測量等,推進了對矢量介子的認識(見介子)。還在實驗上證明了量子電動力學的正确性。

1972年夏,丁肇中實驗組利用美國布魯克海文國家實驗室的3.3×1010eV質子加速器尋找質量在(1.5~5.5)×109eV之間的長壽命中性粒子。

丁肇中的研究工作以實驗粒子物理、量子電動力學及光與物質相互作用為中心,他在學術上的主要貢獻有:

(1)反氘核的發現;

(2)25年來進行了一系列檢驗量子電動力學的實驗,表明電子、μ子和τ子是半徑小于10-16厘米的點粒子;

(3)精确研究矢量介子的實驗;

(4)研究光生矢量介子,證實了光子與矢量介子的相似性;

(5)J粒子的發現;

(6)μ子對産生的研究;

(7)膠子噴注的發現;

(8)膠子物理的系統研究;

(9)μ子電荷不對稱性的精确測量,首次表明标準電弱模型的正确性;

(10)在标準模型框架内,證實了宇宙中隻存在三代中微子。

1965年,針對電子是否有體積的理論而進行的測量電子的半徑實驗,1974年改變了人類對物質基本結構認識的新粒子家族的發現實驗,1979年膠子的發現實驗,1982-2003年由19個國家、600名科學家共同參加的在歐洲核子中心進行的L3實驗,1994至今國際空間站上唯一的大型精密物理實驗AMS實驗。

阿爾法磁譜儀(AMS02)是一個由美國麻省理工大學丁肇中構思建造的物理探測儀器。他所帶領的高能物理團隊将三十多年來粒子加速器所積攢下來的經驗推向太空。阿爾法磁譜儀将依靠一個巨大的超導磁鐵及六個超高精确度的探測器來完成它搜索的使命。

熱心培養人才

1981年起,丁肇中組織和領導了一個國際合作組--L3組,準備在歐洲核子中心預計在1988年建成的高能正負電子對撞機LEP上進行高能物理實驗,将在質心系能量為1011eV能區中尋找新粒子,特别是電弱理論預言的黑格斯粒子(見黑格斯機制),并研究Z0及其他粒子物理新現象。L3組目前共有包括中國在内的約13個國家近400名物理學家參加。

丁肇中熱心培養中國高能物理學人才,經常回國選拔年青科學工作者去他所領導的小組工作;并受聘為中國科學技術大學名譽教授,中國科學院高能物理研究所學術委員會委員。

在歐洲核子中心做的L3實驗,這是用的是一個周長27公裡的加速器,1000億電子伏特正電子與1000億負電子對撞。它瞬間産生的熱量,相當于太陽表面溫度的4000億倍,也是宇宙誕生最初的1000億分之一秒時的溫度。實驗儀器使用的磁鐵是1萬噸,探測器包括300噸鈾,均來自蘇聯。這是首次由美國、蘇聯、中國、歐洲等19個國家600名科學家共同參加的大型國際合作。中國政府非常支持L3實驗,提供了很大幫助,包括一台非常先進的計算機,同時還在上海矽酸鹽工廠生産BGO晶體。 L3實驗共發表了271篇文章,有300人因這一研究工程而獲博士學位

獲得諾貝爾獎

發現丁粒子,獲得諾貝爾物理學獎   

1965年起,丁肇中領導的實驗組在聯邦德國漢堡電子同步加速器(束流能量為7.5×109eV)上進行了關于量子電動力學和矢量介子( ρ,ω,φ)的一系列出色的實驗工作,其中包括光生矢量介子、矢量介子衰變的研究、矢量為主模型的實驗檢驗、ρ、ω、φ介子光生相位的測量和ρ、ω介子幹涉參數的精密測量等,推進了對矢量介子的認識(見介子)。還在實驗上證明了量子電動力學的正确性。 1972年夏,丁肇中實驗組利用美國布魯克海文國家實驗室的3.3×1010eV質子加速器尋找質量在(1.5~5.5)×109eV之間的長壽命中性粒子。 1974年,他們發現了一個質量約為質子質量3倍(質量為3.1×109eV)的長壽命中性粒子。在公開發表這個發現時,丁肇中把這個新粒子取名為J粒子,“J”和“丁”字形相近,寓意這是中國人發現的粒子。與此同時,美國人B.裡希特也發現了這種粒子,并取名為ψ粒子。後來(1975)人們就把這種粒子叫作J/ψ粒子。J/ψ粒子具有奇特的性質,其壽命值比預料值大5000倍;這表明它有新的内部結構,不能用當時已知的3種味的誇克來解釋,而需要引進第四種誇克即粲誇克來解釋。J/ψ粒子的發現大大推動了粒子物理學的發展。為此丁肇中和裡希特共同獲得1976年諾貝爾物理獎。

丁肇中的研究工作以實驗粒子物理、量子電動力學及光與物質相互作用為中心。他在學術上的主要貢獻有:(1)反氘核的發現;(2)25年來進行了一系列檢驗量子電動力學的實驗,表明電子、μ子和τ子是半徑小于10-16厘米的點粒子;(3)精确研究矢量介子的實驗;(4)研究光生矢量介子,證實了光子與矢量介子的相似性;(5)J粒子的發現;(6)μ子對産生的研究;(7)膠子噴注的發現;(8)膠子物理的系統研究;(9)μ子電荷不對稱性的精确測量,首次表明标準電弱模型的正确性;(10)在标準模型框架内,證實了宇宙中隻存在三代中微子。

獲獎記錄

所獲獎項

▪ 1996    中國國際科學技術合作獎    (獲獎)    

▪ 1988    被意大利政府授予特卡斯佩裡科學獎    (獲獎)    

▪ 1988    意大利陶爾米納市的金豹優秀獎    (獲獎)    

▪ 1988    意大利布雷西亞市的科學金獎章    (獲獎)    

▪ 1977    獲美國工程科學學會的埃林金獎章[3]     (獲獎)    

▪ 1976    被美國政府授予洛侖茲獎    (獲獎)    

▪ 1976    諾貝爾物理獎    (獲獎)    

▪ 1963    獲得福特基金會的獎學金     (獲獎)    

榮譽稱号

▪ 2011-12-21    受聘為華東師範大學名譽教授    (獲獎)    

▪ 2005-06-18    受聘為曲阜師範大學名譽校長    (獲獎)    

▪ 2000    受聘為日照職業技術學院名譽院長    (獲獎)    

▪ 1994-06    被選為中國科學院首批外籍院士    (獲獎)    

▪ 1992-07-04    被中國科學技術大學授予名譽博士學位  (獲獎)    

▪ 1990    哥倫比亞大學名譽博士學位    (獲獎)    

▪ 1988    意大利波洛格那大學名譽博士學位    (獲獎)    

▪ 1987    香港中文大學名譽博士學位    (獲獎)    

▪ 1978    密歇根大學名譽博士學位    (獲獎)    

▪ 1975    當選美國藝術與科學學院院士    (獲獎)    

親屬成員介紹

丁肇中的父親丁觀海早年畢業于交通大學,後擔任國立台灣大學工程學教授。母親王隽英是心理學教授,丁肇中是家中長子,有一弟一妹,丁肇中母親的父親很早參加革命,參加孫中山領導的同盟會,後來因革命被砍了頭,母親後來為了紀念她的父親,就起名叫丁肇中、丁肇華、丁肇民。

丁肇中和他的第一位妻子凱伊·庫尼(Kay Kuhne)于1960年結婚,并有二個女兒:珍妮(Jeanne)和艾美(Amy)。1985年他與蘇珊·卡洛·馬克思(Susan Carol Marks)博士結婚,1986年生下兒子克裡斯多福(Christopher)。

人物評價

丁肇中雖然入了美國籍,但他深深地知道他的根在中國,為了祖國高能物理的發展,他不辭辛勞,遠涉重洋,多次來大陸從事學術交流和參觀訪問,介紹國際高能物理的發展,努力促進國際物理學界同中國物理學家合作。在他親自指導和無微不至地關懷下,從事研究的中國科學工作者有的已經在歐美獲得了博士學位。他不僅為中國培養了一批實驗物理的科研人才,而且還熱心為祖國培養實驗物理的研究生而努力奔波。

你的實驗已經在天上了,希望你常回國來。(時任中國國家主席、中央軍委主席、中共中央總書記胡錦濤總書記評)。

丁教授從事的反物質、暗物質研究是一個創舉,能夠揭示宇宙産生的根源,對世界文明、人類發展的貢獻非常大,也為華人争光添彩。(黑龍江省委書記王憲魁評)

丁肇中教授是世界著名的科學家,長期以來為祖國的建設發展積極出謀獻策,做出重要貢獻。(現任福建省政協副主席、黨組副書記劉可清評)

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