文／ 本刊记者 王学信
“有时需要离开常走的大道，潜入森林，你就肯定会发现前所未见的东西。” ——贝尔
1976年12月10日，在瑞典首都斯德哥尔摩，继杨振宁博士和李政道博士之后，第三位华裔诺贝尔奖获得者，时任美国麻省理工学院物理系教授的丁肇中博士站到了诺贝尔奖领奖台上。他因1974年发现构成物质世界的第四种基本粒子——j粒子，与几乎同时发现该粒子的美国斯坦福大学物理系教授费希特博士共同荣获1976年诺贝尔物理学奖。
在全球瞩目的诺贝尔颁奖典礼上，年届不惑的丁肇中博士用他心目中最美好的母语——汉语，发表了洋溢着科学激情的精彩演讲，赢得全场热烈的掌声。而此前，还发生了一个小小的插曲，闻知丁肇中博士将在颁奖仪式上用中文致辞，美国驻瑞典大使找到丁肇中，提出质疑：“你是在美国出生的，不应用中文致辞，而且在场的大多数人会听不懂。”丁肇中则坦诚地回答说：“我愿意用什么语言就用什么语言，在场的听不懂没关系。这是全球广播，我希望占全球四分之一的中国人能听到。”这就是丁肇中，他的独立人格，以及他对一切追求的锲而不舍和执着。
名门之后的他，在战火中度过动荡不安的童年
丁肇中，祖籍中国山东省日照市涛雒镇，1936年1月27日生于美国密执安州安阿伯市。本来他应该出生在中国，当时他的父亲丁观海教授留美归来与母亲王隽英都在国内大学任教。后来，王观海与怀有身孕的妻子应邀赴美进行学术访问时，王隽英意外早产，致使丁肇中提前来到人间，降生美国，而根据美国相关法律，丁肇中从出生的那一刻起便自然而然地成为美国公民。3个月后，襁褓中的丁肇中随父母回到中国。
丁肇中出身于山东名门望族，祖父丁维汾早年追随孙中山先生加入同盟会，致力国民革命，是山东同盟会负责人，后出任国民党中央党部秘书长，长期担任国民党中央执行委员、中央评议委员会委员，1954年病逝于台湾。丁维汾国学造诣极深，著有50余万字的《诂雅堂业书六种》。丁肇中的外祖父王以成是山东海阳人，早年亦追随孙中山先生，在辛亥革命中为拯亿万斯民于水火而捐躯，成为民国史上万人景仰的革命志士。
随父母回到国内的丁肇中，很快便陷入日寇侵华炮火的硝烟之中，随后颠沛流离、辗转迁徙，令尚在婴儿期的丁肇中过早地经受了战争的苦难与艰辛。在战时首都重庆，丁肇中度过了他动荡不安的童年，日寇的飞机不分昼夜，时时飞临重庆，实施“无差别”轰炸。只是在陈纳德将军率领美国陆军第十四航空队威震华夏蓝天，屡屡痛歼日军飞机后，这才得以根本扭转。
随着上学年龄的到来，丁肇中入读重庆磁器口小学。多年以后，他回忆说：“当时，自己对读书也特别没有兴趣，排名次的话，一般都是倒数几名。幸运的是，我的母亲是教儿童心理学的，从来没有责备过我，而是鼓励我。现在回想起来，至少对我个人来说，我的母亲和父亲让我自由发展，这对我很重要。”抗战胜利后，10岁的丁肇中借住在南京的亲戚家，就读于南昌路小学。那时的丁肇中对读书依然不感兴趣，而是非常喜欢玩，对民乐和相声情有独钟，常常跑到夫子庙去听相声。
他做出一生中最重大的选择：做实验物理学家
1948年冬，丁肇中随父母来到台湾台中市定居，进入名校建国中学，开始接受正规而且严格的教育。正是在这里，丁肇中发现并找到了自己学习的真正兴趣所在，那就是数学、物理、化学和历史。于是，他一头扎进这几门课程，学的津津有味，乐在其中。此刻，书香门第对丁肇中巨大的潜在影响也随即凸显出来。他酷爱中华文史，读起书来专心致志，心无旁鹜，对课业更是一丝不苟，必求甚解。每遇疑难问题，绝不放过，直至找到正确答案，才肯罢休。一次，物理老师出了一道思考题，不少同学知难而退，而丁肇中却被这道难题所深深吸引，他苦苦思索，走路想，吃饭也想，寝食难安，最终找到了解决问题的方法，并到图书馆查找数据验证自己的方法是否正确。
六年的中学时光，他的课余时间大部分是在图书馆度过的，很少与同学们一起打球，看电影，他认为：“最浪费不起的是时间”。在图书馆，他阅读了大量的中华文史典籍，对中国历史浩如烟海的轶事、史实，以及历代贤哲志士萌生极大兴趣，他不仅历史课成绩永居年级之首，甚至一度计划报考大学历史系。至今，丁肇中对中国古典文学名著《三国演义》、《水浒传》、《红楼梦》、《西游记》中的人物和故事，仍能娓娓道来，可见其功力非同一般。中学毕业后，丁肇中被保送到成功大学读书，并对物理学产生了特别的兴趣。
1956年风华正茂的丁肇中依依不舍地辞别双亲，远涉重洋来到美国密执安大学数学系和物理系深造。读中学时，丁肇中的数学、物理、化学、历史成绩便一直十分优异，很多人认为他是个天才，为此还送给他一个“丁大头”的绰号。到了密执安大学，丁肇中更是如鱼得水，学业之优令同窗无比艳羡，美国同学都称他是一个奇人。丁肇中自己则认为：“我绝对不是奇人，我最大的特点是比较专心。”的确，他在实验室里做实验，有时一连四五天几乎不睡觉，实在困了，就打个盹儿。但对实验的每个步骤，实验中所有的物理现象和相关资料却都了然于胸，清清楚楚，充分显示出一个杰出的实验物理学家所应具有的优秀专业素质。
大学期间的丁肇中，深受教授们的青睐，他的勤学好问，刻苦钻研，给教授们留下极深刻的印象。因为他所提出的问题都有着更深层次的思考，往往要使这些名教授们多花不少时间，大动脑筋、反复思索才能回答。1960年，24岁的丁肇中以优异成绩获取密执安大学理学硕士学位。1962年，丁肇中再以优异成绩获得该校研究院物理学博士学位。一位年轻有为、矢志献身科学的实验物理学家就此诞生，并开始了他数十年如一日，向世界科学最尖端领域的冲刺与挑战。
说来有趣，丁肇中原本是想做一名理论物理学家，他也喜欢做理论，那么是什么原因改变了他的初衷呢？原来，丁肇中在研究院的导师是世界上很有名的一位物理学家乌伦伯格教授，他学识渊博，有很深的学术造诣。有一次，乌伦伯格教授找丁肇中到他的办公室喝茶，坦诚地对丁肇中说，他要是再活一辈子，就选择做实验物理学家，而不做理论物理学家。“做一个普通的实验物理学家是很有用的，而做一个普通的理论物理学家其用途是有限的。整个十九世纪真正对物理学有贡献的理论物理学家很少很少。”教授的一番肺腑之言使丁肇中如饮醍醐，迅速做出他一生中最重要的选择。
丁肇中牛刀小试，证实电子没有体积
丁肇中自1962年获得博士学位后，先后在几家著名的大学和实验室工作。1963年，丁肇中博士由美国福特基金会资助，前往日内瓦欧洲核子研究中心从事课题研究。当时享誉世界的著名物理学家可可尼教授恰好也在那里工作，机会难得。他便时常向可可尼教授请教，而可可尼教授也非常喜爱这位好学的东方学子，对其总是倾囊而授，使丁肇中获益匪浅。翌年年底，他回到美国，先后任哥伦比亚大学物理系讲师、助理教授，1967年，31岁的丁肇中博士担任美国麻省理工学院物理系教授，成为该校最年轻的学术带头人。应该说，丁肇中在获得博士学位之后最初两年的研究工作，使他增长了才干，扩大了视野，奠定了他学术理念的基础，这对他以后事业的发展产生了极大的影响。
勤于思考的丁肇中在科学实验中不停总结经验，渐次形成了他颇具特色的学术思想。他认为，物理学是在实验与理论紧密结合、相互作用的基础上发展起来的，理论进展的基础在于理论能够解释现有的实验，并且还能够预言可以有实验证实的新现象。当物理学中一个实验结果与理论预言相矛盾时，就会发生物理学的革命，并导致新理论的产生。他强调，没有一个理论能驳斥实验的结果，反之，如果一个理论与实验观察的事实不符，那么这个理论就不能存在。丁肇中对科学实验异乎寻常的重视，使他在物理科学研究的最前沿，高屋建瓴，所向披靡，成果斐然，为上世纪后半叶物理学的发展作出了重大贡献。
1966年，丁肇中在德国汉堡新建的高能电子同步加速器上，重做了当时世界上最重要的一个实验，那就是测量电子的半径，他得到的实验结果与理论物理学家推导出的理论相符合。早在1948年，理论物理学家费曼、施温格和朝永振一郎根据量子电动力学的理论，得出电子没有体积的结论，该理论被当时所有的实验所证明，他们因此而获得诺贝尔物理学奖。然而，到了1964年，美国哈佛大学和康奈尔大学的著名教授及相关专家，用多年时间做了两个不同的实验，得出的却是相反的结果——电子有体积，因而量子电动力学的理论是错误的。该结论一时激起轩然大波，并迅速得到国际物理学界的重视和认可。而丁肇中的实验恰恰证实了量子电动力学理论的真理性，电子是没有体积的，从而推翻了上述两个实验的错误结果。“雏凤清于老凤声”，而立之年的丁肇中出手不凡，令国际物理学界对其刮目相看。
“j／ψ粒子，一个从未见过的怪物诞生了！”
上世纪七十年代初，物理学家们普遍认为，世界上只有三种夸克，用三种夸克的理论就能够解释世界上所有的现象。这几乎成了当时物理学界的一个常识，既无需证明，也无人对此提出质疑。
1972年，丁肇中决心向这个常识挑战，他向纽约的布鲁克海文国立实验室提出“寻找新粒子与新物质”的实验方案——在质子加速器上寻找新粒子。为确保实验的成功，加速器上还要安装有更高分辨率的探测器。两年过去了，一切准备就绪，从1974年初夏，实验正式开始，每个实验都做两次，再检查两次，以保证实验的准确性。实验紧张有序地进行着，每天的工作时间经常在16个小时以上。连续一个多月，他们在能量为40亿至50亿电子伏特区域反复寻找新粒子，却毫无而获。8月底，他们将寻找的能量范围向下调低，又开始了新的探索。突然，仪器出现反常现象，计数器接受的信号骤然增加。
“莫非果真有一个新粒子？”这个念头在丁肇中脑子里一闪，但素以冷静著称的他旋即抑制住自己的激动心情，叮嘱组员们：“重新测试，检查，再检查。”此刻，实验小组的全体成员把小小的控制室挤得水泄不通，他们的心跳和脉搏，随着能量接近30亿电子伏特区域而越跳越快。一向沉稳的丁肇中也无法抑制内心的喜悦，因为在他们面前，果真出现了一个新粒子。大家相互握手、拥抱，几年的艰辛劳动终于结出硕果。几天后，经计算机处理的实验数据令丁肇中大吃一惊，在31亿电子伏特处出现了一个又狭又高的峰值，这分明表示有一个新的重粒子产生出来，而且这个粒子出奇的长寿。“这是一个真正的新发现。”丁肇中异常惊喜，但为了慎重起见，他要求小组全体成员暂时对外保密。经与组员商量，丁肇中最后命名这个新粒子为j粒子。
不久，有人从马萨诸塞州打来长途电话：“丁，我刚得到一个可靠的消息。你知道那个在斯坦福正负电子对撞机工作的里希特吗？他们也发现了这个新粒子。”原来，在美国西海岸的斯坦福直线加速器中心，著名实验物理学家里希特和他的小组也在寻找新粒子。1974年1月，里希特小组在记录实验数据时，曾发现过反常现象。5个月后，当加速器的能量缓缓回到这段区域时，反常现象又出现了。几位科学家敏锐地意识到，一种新的现象正在产生，那么，这种新现象又意味着什么呢？斯坦福那台复杂的加速器到11月9日才回到它的起点，这一次，里希特决定，让加速器的能量一点一点地增加。11月10日是个星期天，三位值班的物理学家从正在显示的实验曲线中蓦然醒悟，在他们眼前出现的是一个新粒子。实验小组的成员闻讯赶来，兴奋地给这个粒子起了一个名字——ψ(普赛)粒子。
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