徐漢屏

丁肇中——1976年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者

丁肇中（1936，1，27-），美籍華裔實驗物理學(xué)家，祖籍山東日照，美國藝術(shù)和科學(xué)院院士、美國國家科學(xué)院院士、中國科學(xué)院外籍院士、中國臺灣研究院院士，前蘇聯(lián)科學(xué)院院士，巴基斯坦科學(xué)院院士。

丁肇中1955年考進我國臺南市臺灣成功大學(xué)機械工程系，1956年他前往美國密歇根大學(xué)修習(xí)工程學(xué)、數(shù)學(xué)和物理學(xué)，1959年獲得數(shù)學(xué)和物理學(xué)學(xué)士學(xué)位，1962年獲得物理博士學(xué)位。

1963年他到瑞士日內(nèi)瓦歐洲核子研究中心工作，1964年起在美國哥倫比亞大學(xué)工作，1965年成為該校講師，1967年起任麻省理工學(xué)院物理學(xué)系教授，1977年起任托馬斯·達德利·卡伯特講座教授，現(xiàn)任美國麻省理工學(xué)院教授。

丁肇中從事高能實驗物理、基本粒子物理、量子電動力學(xué)、y輻射與物質(zhì)的相互作用等方面的研究，他做出的貢獻主要有：

測量電子半徑——早在1948年，理論物理學(xué)家根據(jù)量子電動力學(xué)的理論，得出電子是沒有體積的結(jié)論，但是到了1964年，實驗物理學(xué)家經(jīng)過實驗得到電子半徑為10至13厘米的實驗結(jié)果，隨后，多個物理學(xué)家同樣也得到這一實驗結(jié)果，這就是說，發(fā)生了實驗與理論不相符合的情況，1966年，丁肇中在德國用不同的方法重做了這個實驗，發(fā)現(xiàn)電子的半徑確實小到不可測量，實驗的結(jié)果完全符合電子半徑為零的理論推測，證明以前那些科學(xué)家的實驗結(jié)果都錯了。

發(fā)現(xiàn)J/ψ粒子——20世紀70年代初，物理學(xué)家們普遍認為，世界上只有三種夸克，用三種夸克的理論就能夠解釋粒子物理學(xué)中的所有的現(xiàn)象，1974年，丁肇中提出了“尋找新粒子與新物質(zhì)”的實驗方案，可惜未能被多數(shù)物理學(xué)家們重視，但他執(zhí)著地求索，終于在實驗中發(fā)現(xiàn)了新粒子，丁肇中把這種新粒子取名為J粒子，與此同時，美國科學(xué)家里希特也發(fā)現(xiàn)了這種粒子，并取名為ψ粒子，后來人們就把這種粒子稱為J/ψ粒子，J/ψ粒子具有奇特的性質(zhì)，其壽命值比預(yù)料值大5000倍，這表明它有新的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不能用當(dāng)時已知的3種夸克來解釋，而需要引進第四種夸克即“粲夸克”來解釋，J/ψ粒子的發(fā)現(xiàn)大大推動了粒子物理學(xué)的發(fā)展，被國際高能物理學(xué)界譽為物理發(fā)展史上的一個重要里程碑，1976年丁肇中與里希特因此同獲諾貝爾物理學(xué)獎。

證實膠子存在——在物理學(xué)中，理論上認為夸克之間的力是膠子傳遞的，如果膠子是存在的，那么在高能正負電子對撞的實驗中就會出現(xiàn)三個噴注的現(xiàn)象，如果膠子不存在，那么只會有二個噴注現(xiàn)象，1979年夏，丁肇中在實驗中果然發(fā)現(xiàn)了三個噴注的現(xiàn)象，為膠子的存在和量子色動力學(xué)提供了實驗依據(jù)，1981年起，他組織和領(lǐng)導(dǎo)了一個國際小組一一包括中國在內(nèi)的約13個國家近400名物理學(xué)家參加的IJ3組，在歐洲核子中心高能正負電子對撞機LEP上進行高能物理實驗，尋找新的基本粒子及其粒子物理的新現(xiàn)象。

探索反物質(zhì)——反物質(zhì)的存在，是1928年由英國物理學(xué)家狄拉克推測出來的，1933年他因此獲得諾貝爾獎，假如宇宙是大爆炸來的，有物質(zhì)，也有反物質(zhì)，有沒有由反物質(zhì)組成的宇宙7，如果反物質(zhì)宇宙存在，它會在太空中發(fā)射出反氦或反碳等原子核，這些反原子核會穿過太空接近地球，我們應(yīng)該能夠在太空中探測到，因此，實驗需要到外太空去測量帶電粒子，需要用測量磁場的方法來確定它們，1998年6月2日，美東部時間凌晨6時零9分，發(fā)現(xiàn)號航天飛機騰空而起，機內(nèi)載有中、美等國共同研制的“阿拉法磁譜儀”進行運行實驗，此舉揭開了人類第一次到太空尋找反物質(zhì)和暗物質(zhì)的序幕，阿拉法磁譜儀實驗是一個大型國際合作科研項目，實驗由丁肇中教授領(lǐng)導(dǎo)，包括美國、中國、意大利、瑞士、德國、芬蘭等國家和地區(qū)的37個研究機構(gòu)的物理學(xué)家和工程師參加，僅中國參加的科學(xué)家和工程師就不下200人，其目的是尋找太空中的反物質(zhì)和暗物質(zhì)，2013年4月3日丁肇中及其阿爾法磁譜儀項目團隊宣布，借助阿爾法磁譜儀已發(fā)現(xiàn)40萬個正電子，這些正電子可能來自人類一直尋找的暗物質(zhì)。

丁肇中在學(xué)術(shù)上的主要貢獻還有：反氘核的發(fā)現(xiàn)；精確研究矢量介子的實驗；研究光生矢量介子，證實了光子與矢量介子的相似性；u子對產(chǎn)生的研究；u子電荷不對稱性的精確測量，首次表明標準電弱模型的正確性；在標準模型框架內(nèi)，證實了宇宙中只存在三代中微子等。

丁肇中除了1957年獲得的諾貝爾物理獎外，1976年、1977年又先后榮獲美國政府洛侖茲獎、美國工程科學(xué)學(xué)會埃林金獎?wù)拢?988年還獲得意大利政府特卡斯佩里科學(xué)獎、意大利陶爾米納市金豹優(yōu)秀獎及意大利布雷西亞市科學(xué)金獎?wù)隆?/p>

丁肇中雖然人了美國籍，但他深深地知道他的根在中國，他情系中國，是首次用中文在諾貝爾獎頒獎典禮發(fā)表演講的科學(xué)家，為了中國高能物理的發(fā)展，他不辭辛勞，遠涉重洋，多次來大陸從事學(xué)術(shù)交流和參觀訪問，介紹國際高能物理的發(fā)展，努力促進國際物理學(xué)界同中國物理學(xué)家合作，他熱心培養(yǎng)中國高能物理學(xué)人才，經(jīng)常選拔中國青年科學(xué)工作者去他所領(lǐng)導(dǎo)的小組工作，在他親自指導(dǎo)和無微不至地關(guān)懷下，從事研究的中國科學(xué)工作者有的已經(jīng)在歐美獲得了博士學(xué)位，他不僅為中國培養(yǎng)了一批實驗物理的科研人才，而且還熱心為祖國培養(yǎng)實驗物理的研究生而努力奔波，他是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、上海交通大學(xué)、華東師范大學(xué)和北京師范大學(xué)的名譽教授，曲阜師范大學(xué)、日照職業(yè)技術(shù)學(xué)院名譽校長。

朱棣文——1997年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者

朱棣文（1948，2，28-），美籍華裔物理學(xué)家，祖籍江蘇太倉，美國藝術(shù)和科學(xué)院院士、美國國家科學(xué)院院士、中國科學(xué)院外籍院士、中國臺灣研究院院士。

朱棣文出身于科學(xué)世家，他的家族先后出了12個博士和碩士，父親朱汝瑾是當(dāng)代科學(xué)家，母親李靜貞也卓有建樹，他從小就是在這樣的環(huán)境下成長起來的，因而很早就對科學(xué)表現(xiàn)出濃厚的興趣。

朱棣文1970年畢業(yè)于美國羅切斯特大學(xué)，獲數(shù)學(xué)學(xué)士和物理學(xué)學(xué)士學(xué)位，1976年獲加州大學(xué)伯克利分校物理學(xué)博士學(xué)位，1976年至1978年在加州大學(xué)伯克利分校做博士后研究。

此后，朱棣文1978年就職于貝爾電話實驗室，1978年至1983年擔(dān)任電磁現(xiàn)象研究貝爾實驗室研究人員，1983年至1987年擔(dān)任美國電話、電報公司貝爾實驗室量子電子學(xué)研究部主任，領(lǐng)導(dǎo)電子化研究工作，1987年擔(dān)任斯坦福大學(xué)物理和應(yīng)用物理教授迄今，是該校第一位華裔教授，其間，1987年至1988年兼任哈佛大學(xué)莫里斯洛伯講師，1990年至1993年擔(dān)任斯坦福大學(xué)物理系主任，2004年6月被任命為勞倫斯·伯克利國家實驗室主任，是首位掌管這個美國能源部下屬國家實驗室的亞裔人士，在他的領(lǐng)導(dǎo)下，國家實驗室完成了一系列影響深遠的環(huán)境及能源問題報告，由美國總統(tǒng)奧巴馬提名，2009年1月至2013年5月朱棣文出任美國能源部長。

朱棣文所從事的科學(xué)研究，是世界上最尖端的激光致冷捕捉技術(shù)。

在原子與分子物理學(xué)中，研究氣體的原子與分子相當(dāng)困難，因為它們即使在室溫下，也會以每秒上百千米的速度朝四面八方移動，唯一可行的方法是冷卻，然而，一般冷卻方法會讓氣體凝結(jié)為液體進而結(jié)凍。

從1983年開始，朱棣文就著迷于原子冷卻技術(shù)的研究，1985年發(fā)表第一篇學(xué)術(shù)論文，1987年到1992年間，他在斯坦福大學(xué)實驗室利用激光束冷卻氣體，制造出了接近絕對零度（零下273攝氏度）的低溫，大大減慢了原子速度，從而使原子變得非常容易俘獲，開創(chuàng)了用激光冷卻并捕捉原子的方法。

這種激光致冷方法，是利用激光的輻射壓力對中性氣體原子的熱運動產(chǎn)生阻尼，使原子速度減慢，溫度降低，通俗一點來說，是將激光進行適度調(diào)諧，使光子在撞向原子后彈開，帶走一部分能量，從而降低溫度，當(dāng)然，不是所有的激光都能制冷，只有精確調(diào)諧的才可以。

朱棣文的此項研究成果為幫助人類了解放射線與物質(zhì)之間的相互作用，特別是深入理解氣體在低溫下的量子物理特性開辟了道路，激光致冷技術(shù)有著非常廣泛的實際用途，可以用來做精確測量，特別是做“重力測量”；人們還可以利用此技術(shù)做成重力分析圖，由此解開地球上的許多謎團：例如觀察油田的內(nèi)層、勘探海底或地層內(nèi)的礦物質(zhì)，在生物科技上可以解讀去氧核糖核酸（DNA）的密碼；科學(xué)家還可以借此研究“原子激光”，制造精密的電子元件；也可以測量萬有引力，進一步發(fā)展太空宇航系統(tǒng)，進行準確的地面衛(wèi)星定位，科學(xué)家們普遍認為，這的確是一個了不起的研究成果。

朱棣文因此被譽為“能抓住原子”的人，憑借這項創(chuàng)舉朱棣文與菲利普斯（美國）、科昂·塔努吉（法國）一起獲得了1997年的諾貝爾物理學(xué)獎。

諾貝爾物理學(xué)獎的獲得，為朱棣文帶來了全球聲譽，他說服一些大企業(yè)捐資，由他親自主持，在斯坦福修建了世界上第一個Bio—x實驗室，這也是當(dāng)前世界上最先進的Bio-X實驗室；他還創(chuàng)建了精密測量實驗室、玻色一愛因斯坦實驗室等世界頂級物理實驗室，在這些實驗室中，朱棣文迎來送往，一批又一批科學(xué)新秀在他的指導(dǎo)下成長起來。

朱棣文除了1997年獲得的諾貝爾物理獎外，1987年獲美國物理學(xué)會在激光光譜領(lǐng)域的布洛依達獎，1993年獲費塞爾國王國際科學(xué)獎，1994年獲美國物理學(xué)會在激光科學(xué)領(lǐng)域的獲亞瑟蕭洛獎及美國光學(xué)學(xué)會的威廉梅格斯獎。

朱棣文在掌管勞倫斯·伯克利實驗室后，朱棣文即把研究重點轉(zhuǎn)到新型的生化能源、人工光合作用和太陽能等一系列“綠色工程”上，最近幾年在朱棣文的領(lǐng)導(dǎo)下，該實驗室主要研究將太陽能電力轉(zhuǎn)換成化學(xué)燃料和創(chuàng)造或改善有機體，再將有機體轉(zhuǎn)為化學(xué)燃料，使美國成為全球替代能源和再生能源的主要研究國家之一，朱棣文還希望能制造出新一代微生物，這種微生物經(jīng)基因改造可以制造較自身需要還要多的酒精或燃油，就像微生物為白蟻將纖維素變成能量的過程一樣，朱棣文并非癡人說夢，他已要求勞倫斯·伯克利實驗室進行研究，此外，他還大力提倡政府引進措施，減少排放溫室氣體，提倡把環(huán)保理念引進家庭生活。