丁肇中

發現J粒子

丁肇中(Samuel C.C.Ting),男,1936年1月27日生於美國密歇根州安阿伯城,祖籍是中國山東省日照市,實驗物理學家。

1962年獲得美國密歇根大學物理學博士學位,1965年發現反氘核;1967年測量電子半徑,發現電子是沒有體積的,半徑小於10E-14厘米;1969年測量普通光和有質量的光(即矢量介子)之間的轉變,證明高能量普通光可以變成矢量介子;1974年發現第4種夸克的束縛態—J粒子,因此貢獻,1975年被美國政府授予洛侖茲獎,1976年被授予諾貝爾物理獎;1977年當選美國國家科學院院士;1994年起領導AMS實驗在空間尋找反物質和暗物質,同年當選為中國科學院外籍院士。

丁肇中教授長期從事高能物理實驗,精確檢驗量子電動力學、量子色動力學和電弱統一理論,尋找新粒子和新的物理現象,取得了一系列重大成果。

人物關係


大事件

1936-01-27

出生

1936年1月27日生於美國密歇根州安阿伯城,祖籍是中國山東省日照市。

1967

測量電子半徑

1967年測量電子半徑,發現電子是沒有體積的,半徑小於10E-14厘米。

1974

發現J粒子

1974年發現了一個質量約為質子質量3倍(質量為3.1×10 eV)的長壽命中性粒子,並以物理文獻中習慣用來表示電磁流的拉丁字母“J”將新粒子命名為“J粒子” 。

1976

獲諾貝爾獎

1976年諾貝爾物理學獎授予美國加利福尼亞州斯坦福直線加速器中心的里克特和美國馬薩諸塞州坎伯利基麻省理工學院的丁肇中,以表彰他們在發現一種新型的重的基本粒子中所作的先驅性工作。

獲諾貝爾獎
1977

當選院士

1977年當選美國國家科學院院士。

1979

發現三噴注現象

1979年夏發現了三噴注現象,為膠子的存在和量子色動力學提供了實驗依據。

1981

領導國際科研組織

1981年起,丁肇中組織和領導了一個國際合作組——L3組,L3組目前共有包括中國在內的約13個國家近400名物理學家參加。

領導國際科研組織
1995

研究阿爾法磁譜儀

於1995年首次倡導研究反物質太空磁譜儀,簡稱AMS,阿爾法磁譜儀實驗是一個大型國際合作科學實驗項目,其目的是尋找太空中的反物質和暗物質。

研究阿爾法磁譜儀

人物經歷


中青年時期的丁肇中
中青年時期的丁肇中
1936年1月27日出生在美國密歇根州的安娜堡,父親丁觀海、母親王雋英皆任教於大學,在出生的兩個月後,丁肇中隨母回國。由於中國那時處於戰亂時期,丁肇中12歲之前並未接受傳統教育。
1943年到1945年丁肇中曾在四川教育學院附屬嘉陵實驗小學(現重慶磁器口小學)讀書。
1948年丁肇中隨其父母去台灣,就讀於豐原大同小學,后就讀於台北市成功中學,一年後轉學到建國中學就讀。
1955年高中畢業后,丁肇中考進台南市的台灣省立工學院機械工程系。
1956年9月赴美國密歇根大學學習,三年後獲得數學和物理學學士學位。
1962年獲得密歇根大學物理學博士學位。
1963年他獲得福特基金會的獎學金,到瑞士日內瓦歐洲核子研究中心(CERN)工作。
1966年測量電子的半徑,丁肇中得到的實驗結果與量子電動力學(QED)理論相符合。
1967年受邀擔任麻省理工學院物理系副教授。1969年任教授。
1970年任《核物理通報》副主編。
1972年夏,丁肇中實驗組利用美國布魯克海文國家實驗室的3.3×10 eV質子加速器尋找質量在(1.5~5.5)×10 eV之間的長壽命中性粒子。
1974年發現了一個質量約為質子質量3倍(質量為3.1×10 eV)的長壽命中性粒子,並以物理文獻中習慣用來表示電磁流的拉丁字母“J”將新粒子命名為“J粒子”
1975年受聘為中國科技大學名譽教授,同年當選美國藝術與科學學院院士。
1976年諾貝爾物理學獎授予美國加利福尼亞州斯坦福直線加速器中心的里克特(Burton Richter,1931—)和美國馬薩諸塞州坎伯利基麻省理工學院的丁肇中(SamuelC.C.Ting,1936—),以表彰他們在發現一種新型的重的基本粒子中所作的先驅性工作。
1977年起任托馬斯·達德利·卡伯特講座教授,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1月中國10位物理學家到漢堡,參加了Mark-J實驗的國際合作。在他的領導和幫助下,中國科學家在L3探測器的設計、製造和數據分析中都發揮了重要的作用,除在麻省理工學院工作外,還在德國電子同步加速器中心(在漢堡)工作。
1991年丁肇中在北京人民大會堂舉行的"情系中華"大會上接受特別榮譽獎時發表了題為《應有格物致知精神》的演講,這篇演講稿被錄入初中語文新課標教材語文版八年級下冊第四單元第13課、人教版九年級上冊第四單元第14課。
1998年6月2日美東部時間凌晨6時零9分,發現號太空梭發射升空(STS-91),機內載中、美等國共同研製的“阿爾法磁譜儀”進行運行實驗。阿爾法磁譜儀實驗是一個大型國際合作科學實驗項目,其目的是尋找太空中的反物質和暗物質。實驗由丁肇中教授領導,包括美國、中國、義大利、瑞士、德國、芬蘭等國家和地區的37個研究機構的物理學家和工程師參加,僅中國參加的科學家和工程師就不下200人。
2011年5月丁肇中主持建造的第二台阿爾法磁譜儀(AMS—02),搭載奮進號太空梭升空(STS-134),開始了它在國際空間站的使命-尋找反物質和暗物質。
2013年4月3日下午五點(日內瓦時間),丁肇中首次公布其領導的阿爾法磁譜儀(AMS)項目18年的第一個實驗結果-已發現的40萬個正電子可能來自一個未知之源,可能是脈衝星或人們一直尋找的暗物質
2017年AMS在太空中已經收集到超過1000億宇宙射線事件,AMS的結果改變了人類對宇宙的認識。
人才培養
1985年時任國家主席李先念接見丁肇中教授和丁蘇珊博士
1985年時任國家主席李先念接見丁肇中教授和丁蘇珊博士
1983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在1989年建成的高能正負電子對撞機LEP上進行高能物理實驗,將在質心繫能量為10 eV能區中尋找新粒子,特別是電弱理論預言的黑格斯粒子(見黑格斯機制),並研究Z0及其他粒子物理新現象。L3組共有包括中國在內的約13個國家近600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;並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公里的加速器,1000億電子伏特正電子與1000億負電子對撞。它瞬間產生的熱量,相當於太陽表面溫度的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,同時還在上海硅酸鹽工廠生產BGO晶體。 L3實驗共發表了約300篇文章,有約300人因這一研究工程而獲博士學位。

主要成就


學術成果
丁肇中圖片
丁肇中圖片
1.發現反氘原子核。
2.跨越二十年的一系列實驗,測試量子電動力學(Quantum Electrodynamics)之正確性,證實了電子,緲子(muon),及濤子(tau)為直徑不超過10厘米的點粒子。
3. 精確測量矢量粒子之輕子衰變的相位及分支比,為夸克模型提供重要的證據。
4. 研究光子產生矢量介子之機制,並證實光子與矢量介子間的相似性。
5. 在CERN的ISR研究雙緲子事例,測量矢量介子的Scaling性質及產生機制。
6. 發現膠子噴流。
7. 在正負電子對撞機PETRA上研究膠子的性質。
8. 精確測量緲子的電荷不對稱,驗證標準模型。
9. 在LEP對撞機研究Z與W粒子的性質,並精確測量中微子的種類。
10. 在國際空間站上的阿爾法磁譜儀尋找宇宙中的暗物質和反物質。

個人生活


家庭生活

父親是丁觀海。母親是王雋英。有一弟一妹,丁肇中的外祖父很早參加革命,加入了孫中山領導的同盟會王雋英為了紀念她的父親,就給孩子們起名叫丁肇中、丁肇華、丁肇民。

情感生活

丁肇中和他的第一位妻子凱伊·庫尼(Kay Kuhne)於1960年結婚,並有二個女兒:丁明雋(Jeanne)和丁明美(Amy)。
1985年他與蘇珊·卡洛·馬克思(Susan Carol Marks)博士結婚,1986年生下兒子丁明童(Christopher)。

社會活動


白春禮(右)向丁肇中頒發國科大名譽教授證書
白春禮(右)向丁肇中頒發國科大名譽教授證書
1977年起,任麻省理工大學物理系講座教授。
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“空間環境地面模擬設施”國家重大科技基礎設施建設科技諮詢委員會主席。
2013年3月9日受聘為中國測繪科學研究院特別顧問。
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。
2019年11月山東高等技術研究院成立 丁肇中受聘名譽院長。

獲得榮譽


▪ 美國科學院院士。
▪ 美國科學藝術學院院士。
▪ 前蘇聯科學院外籍院士。
▪ 俄羅斯科學院外籍院士。
▪ 德國科學院院士。
▪ 西班牙科學院外籍院士。
▪ 匈牙利科學院外籍院士。
▪ 中國科學院外籍院士。
▪ 印度TATA研究院榮譽院士。
▪ 台灣中央研究院院士。
▪ 美國密歇根大學榮譽博士。
▪ 美國哥倫比亞大學榮譽博士。
▪ 莫斯科大學榮譽博士。
▪ 德國亞琛大學榮譽博士。
▪ 義大利Bologna大學榮譽博士。
▪ 羅馬尼亞布加勒斯特大學榮譽博士。
▪ 中國科技大學榮譽博士。
▪ 香港中文大學榮譽博士。
▪ 香港科技大學榮譽博士。
▪ 台灣清華大學榮譽博士。
序號獲獎情況獲獎年份
1諾貝爾物理學獎1976
2美國勞倫斯獎1975
3A.C.Eringen獎1977
4美國宇航局公共服務獎1981
5義大利特卡斯佩里科學獎1988
6義大利陶爾米納市的金豹優秀獎1988
7義大利布雷西亞市科學金獎章1988
8中國科技部國際合作獎1996

人物評價


丁肇中小時候在戰亂中的中國長大,很喜歡中國歷史,因戰亂關係他流浪過很多地方。
人民網:丁肇中為了中國高能物理的發展,經常來中國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。為中國培養了一批實驗物理的科研人才。
胡錦濤:你的實驗已經在天上了,希望你常回國來。
王憲魁:丁教授從事的反物質、暗物質研究是一個創舉,能夠揭示宇宙產生的根源,對世界文明、人類發展的貢獻非常大,也為華人爭光添彩。