“自然科学的发展是多数服从少数，只有极少数人把多数人的观点推翻后，科学才能向前走。”5月16日，在中国科学院高能物理研究所举办的“高能论坛”上，诺贝尔物理学奖得主、中科院外籍院士丁肇中用一贯笃定的语气说道。

　　和大多数物理学家不同，今年87岁的丁肇中还活跃在科研第一线。他没有退休，是一个超大型国际合作项目阿尔法磁谱仪（AMS）的首席科学家。该项目由他提出，历经波折，直到2011年真正步入正轨，这一年，他已经75岁了。

　　“把多数推翻的极少数”

　　丁肇中就是“把多数推翻的极少数”，他采取的办法很简单，就是实验。作为世界顶尖实验物理学家，丁肇中曾发现电子半径为零，发现“J粒子”和胶子，在高能物理实验领域取得一系列重大成果，正因如此，他高度重视实验对物理学发展的重要价值。“实验是自然科学的基础。当实验推翻了理论后，才可能创建新的理论，理论不可能推翻实验。”一模一样的话，他已说过太多遍。

　　在物理学界，人人皆知丁肇中是坚定的实验主义者，实验既是他的基本价值观，也是方法论。

　　J粒子的发现是丁肇中物理生涯中的最重要的实验之一。1976年10月，丁肇中因这一发现而获得诺贝尔物理学奖，成为继杨振宁、李政道之后第三位获得诺贝尔奖的华裔科学家。当时，他年仅40岁。

　　现在，我们都知道物质的基本构成，每个原子周围都旋转着一层层带负电的电子，这是基本粒子家族中最先被发现的成员。原子内的原子核，由质子和中子构成，再进一步解剖，组成它们的单元叫夸克，也就是说，夸克是构成自然界基本元素的最小的不可分割单元（当然，这只是目前的结论）。

　　20世纪50—70年代，人类只发现了三种夸克。丁肇中觉得很奇怪，为什么没有第四种、第五种？在当时主流物理学界看来，这一想法既没意义，也很难突破。有物理学家对他说：“这三种夸克已经可以解释所有已知的现象，为什么还要找第四个，没有必要。”

　　从实验设计层面，要想寻找新的夸克，难度极大，对探测器的灵敏度和实验的精度都要求极高，丁肇中自己形容“相当于北京下雨时，要在每秒钟的100亿个雨滴中找到一个红色雨滴”。诺奖委员会在颁奖时也将这件事的难度描述为“在大型喷气式飞机起飞时尝试听到一只蟋蟀的叫声”。

　　丁肇中说：“我所做过的每一个实验，都有两个特点：学理论的人都说这个实验没有意义，学实验的人认为这么困难的实验没有人能做出来。”但他不管这些，“做你认为正确的事，不要因为大多数人的反对而改变自己的正确想法。”丁肇中说。

　　在几乎被所有实验室拒绝后，美国布鲁克海文国家实验室同意了他的请求。1974年，他果然发现了第四种夸克的存在，这就是J粒子，它的寿命比已知粒子长1万倍，这是一种奇特的属性。后来，第五种、第六种夸克也被陆续发现。

　　与中国科学家半个世纪的合作

　　凭借一次次“光辉的战绩”，丁肇中搭建起了遍及全球的影响力。到1979年，丁肇中领导的马克-捷（MARK-J）实验在德国的佩特拉正负电子对撞机上发现了胶子。

　　如果说基本粒子是构成物质世界的“砖头”，胶子就是“水泥”，负责“粘合”粒子，其作用是传递粒子间的相互作用。不过，与没人预料到的J粒子不同，胶子的存在早已被预测，只是被丁肇中的实验最终验证了。

　　此时，他已是麻省理工学院（MIT）物理系的终身教授。1969年加入MIT时，他唯一的条件是“允许在任何地方做实验”。获得支持后，他得以在MIT任职的同时长期在欧洲工作。此时，他的另一个重要实验得以开展，这也是他牵头组织的第一个全球合作项目，共有中国、美国、德国、西班牙和荷兰五个国家的机构参与。1979年9月，《纽约时报》头版报道胶子的发现，文中特别提到：“27名中国科学家参加了这次实验，在核粒子的国际合作项目史上，这是第一次，也是中国的一大贡献。”

　　胶子的发现，开启了此后半个世纪丁肇中和中国物理学家的合作，先后有近1000名中国科学家参与了他的实验，包括唐孝威、陈和生、郑志鹏、王贻芳等人，他们回国后成为中国高能物理研究的中坚力量。这一切的起始是1977年8月，刚复出不久的邓小平对丁肇中建议，每年派10位中国科学家加入他的实验室。1978年1月起，一批批中国科学家被送了出去。从1982年起，丁肇中花了20年投入到他在欧洲核子中心开展的大型正负电子对撞机（L3）实验中。L3实验共发表了300篇文章，但丁肇中仍觉得“相当不幸”，因为所有结果都与标准模型一致，这是他不想看到的。他说，当实验与理论一致时，我们学到的东西是有限的。只有不一致时，科学才有新的进展。

　　科学上的事情不能用投票解决

　　作为一位看重实验的物理学家，丁肇中平时很少对自己不了解的事情发表意见。他说，这与他的好友、美国著名物理学家费曼对他的告诫有关。1976年，在丁肇中获得诺贝尔物理学奖的两天后，费曼在发给他的贺电中说：“不要因为获奖，就认为自己变成专家。”

　　但对于目前广受争议的大型正负电子对撞机，丁肇中说：“对于对撞机，我还是有一些了解的。”他用“非常重要”“非常赞成”来评价目前中国和欧洲都在讨论的“周长100公里的大型正负电子对撞机”。“从高能物理诺贝尔奖的发现中我们可以很显然地看到，加速器质心能量越高，就越能发现想象不到的东西。”丁肇中说。

　　“做新的事情总有人有不同的意见，不同的意见不是坏事。永远记住，人是向前走的，你不做，别人就会做，你就只能跟在别人后面。科学上的事情不能用投票来解决，我的每一个实验都遭到很多人反对，你去做，才能站到大家的前面。”丁肇中说。

　　综合自《中国新闻周刊》《中国科学报》霍思伊 倪思洁/文