丁肇中与粒子

丁肇中，美籍华裔物理学家。祖籍山东省日照市，中学时代是在台湾度过的。1956年，丁肇中入美国密执安大学学习，1960年获硕士学位，1962年获博士学位。1963—1964年在欧洲核研究中心工作。1964—1967年在美国哥伦比亚大学工作。1967年起任美国麻省理工学院物理系教授。1977年当选为美国科学院院士。

1936年1月27日，丁肇中诞生于美国密歇根州安亚柏市。父亲丁观海是工程学教授，母亲王隽英是心理学教授。丁肇中是在父母访美期间出生于美国的，因而他成为了美国公民。由于战乱丁肇中12岁时才受到正规的学校教育。1956年9月6日，丁肇中来到美国，开始他艰辛的求学生涯，于1962年获得了博士学位。

丁肇中领导的实验小组和里希特领导的实验小组，1974年几乎同时在宣布，他们发现了一种新的粒子，里希特把它取名为φ粒子，丁肇中则把它取名为J粒子。取名J粒子是因为英文字母“J”与中文“丁”极其相像。后来人们就把这种粒子称为J/φ粒子。丁肇中和里希特也因此分享了1976年的诺贝尔物理学奖这一崇高荣誉。

J/φ粒子的发现，在物理学界具有轰动效应。在这之前发现的所有的基本粒子，可以由三种夸克来构成。这个粒子却有点怪，由以前的三个夸克无论如何也得不到满意的解释，科学家们不得不引入一个新的夸克——粲夸克。这样，原来的三夸克模型就变成了四夸克模型。当然，四夸克模型不可穷尽一切，还有一些实验事实在四夸克的框架下仍然不易解释。对这个问题，现在有两种看法，一种看法认为:夸克系统已经接近完备，可能还有少数几个夸克有待发现，夸克是构成物质的最基本单元。而另一种看法认为，夸克本身很可能是由某种更小的东西构成的，物质是永远可分的。(夸克是组成像中子、质子等强子的一种基本粒子，现在科学家认为有六种夸克，分别是上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、顶夸克和底夸克。)如今，丁肇中和许多粒子物理学家们还在进一步探索物质世界的基本结构。

1981年起，丁肇中组织和领导了一个国际小组——包括中国在内的约13个国家近400名物理学家参加的L3组。在欧洲核子中心高能正负电子对撞机LEP上进行高能物理实验，寻找新的基本粒子及其粒子物理的新现象。1998年6月2日，美国东部时间凌晨6时零9分，发现号航天飞机升空，机内载中、美等国共同研制的“阿尔法磁谱仪”进行运行实验。此举揭开了人类第一次到太空寻找反物质和暗物质的序幕。阿尔法磁谱仪实验是一个大型国际合作科学实验项目，实验由丁肇中教授领导，包括美国、中国、意大利、瑞士、德国、芬兰等国家和地区的37个研究机构的物理学家和工程师参加，仅中国参加的科学家和工程师就不下200人，其目的是寻找太空中的反物质和暗物质。2013年4月3日，丁肇中及其阿尔法磁谱仪项目团队宣布的成果，让人类在认识暗物质的道路上迈出重要一步。丁肇中团队借助阿尔法磁谱议已发现40万个正电子，这些正电子可能来自人类一直寻找的暗物质。刊登在《物理评论快报》的研究成果显示，在5亿～100亿电子伏特区间内，正电子占正电子与电子总和的比例随能量的增加而减小;在100亿～2500亿电子伏特区间内，比例递增;到2500亿电子伏特之后，比例曲线基本变平。正电子比例能谱没有随时间改变，同时高能正电子不是来自空间某个特定的方向。

丁肇中很重视培养中国高能物理学人才，经常选拔中国青年科学工作者去他所领导的小组工作。他是中国科学技术大学等校的名誉教授、中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。