实验究微穷物理 J 粒发现惊地天

如果要评选全国最具地方特色的科技馆，日照市科技馆无疑是一个强有力的候选者。山东省日照市是美籍华裔物理学家、诺贝尔奖获得者丁肇中的故乡，而这座科技馆也是一座以展示丁肇中获得的科学成就为核心的主题馆，场馆设计独具匠心，魅力非凡。

日照市科技馆坐落于日照市奥林匹克水上公园西岸，位于城市中央活力区的核心地带。整个建筑宛如一个高速旋转的粒子，生动诠释了丁肇中在探索宇宙本源时所使用的“阿尔法磁谱仪”（AMS）的概念。场馆的建筑布局独具特色，设有五拱、六圆、七通道和一穹顶，参观路线呈螺旋上升式，巧妙地呈现了粒子加速器的运行轨迹。

1976年12月10日，丁肇中在诺贝尔奖颁奖仪式上发表感言时表示：实验是自然科学的基础，理论如果没有实验的证明，是没有意义的。他希望能以此唤起发展中国家的青年们对实验的兴趣，认识到实验的重要性。

科技馆常设展厅共有6个实验展区，分别围绕丁肇中对物理学研究产生巨大影响的6个实验及设备模型进行展示。每个展区的实验设备模型大都按照1∶1的尺寸精准复原制作，分别从实验意义、背景、目的、原理、仪器设计、实验结果等方面，全面展示丁肇中及其研究团队的实验过程。

一号实验展区展示了测量电子半径实验，这项实验关乎物理学的基本概念。1965年，丁肇中来到德国新建的加速器实验室，运用不同的方法重新开展了该实验。“电子是否有体积”这一问题在当时的物理学界仍存在争议，丁肇中用8个月的时间验证了量子电动力学的观点，证明了电子没有体积，其半径小于10-14厘米。

二号实验展区展现了一系列关于光子与重光子相互作用的研究成果。丁肇中带领团队通过一系列实验，证实了光子与重光子之间可以相互转化，并首次观测到重光子ρ与ω之间的干涉现象。

三号展区介绍了丁肇中发现J粒子的实验过程。J粒子的发现颠覆了物理学界长期认为世界上只有三种夸克的观念，为现代基本粒子理论奠定了重要基础，对粒子物理学的发展具有划时代的意义。丁肇中也因为这一突破性发现，获得了诺贝尔物理学奖。

四号展区介绍了发现胶子实验，这是丁肇中继发现J粒子后的又一重大发现。在物理学中，胶子是一种负责传递强核力的玻色子，它们如同胶水一般将夸克紧密地“捆绑”在一起，从而形成质子、中子以及其他强子。值得一提的是，有27位中国科学家参与了这项研究，尽管实验初衷并非寻找胶子，但最终取得了意想不到的收获。

五号展区的L3实验是在当时世界上最大的粒子加速器——大型正负电子对撞机上开展的。这是一项由包括中国在内的19个国家和地区的600多名科学家共同参与的大型国际合作项目，旨在验证粒子物理标准模型并寻找新的物理现象。实验结果证实了宇宙中仅存在三种不同的中微子，电子与夸克都没有体积且半径均小于10-17厘米。这些发现均与粒子物理标准模型高度吻合。

六号展区介绍了著名的阿尔法磁谱仪（AMS）实验。这是人类首次在国际空间站使用粒子物理精密探测仪器和技术开展的大型国际合作科学实验。实验汇集了来自全球16个国家和地区的56个研究机构的1500多名科研人员，实验的核心在于寻找宇宙中的反物质和暗物质，进而探索宇宙的起源。

自日照市科技馆动议兴建以来，丁肇中对此予以了高度关注，并多次出席科技馆设计方案论证会、开工奠基仪式和展陈方案评审会。2019年，丁肇中将记录自己学术历程的10万余件档案和实物捐献给了日照市科技馆。这些捐赠品种类繁多，包括论文手稿、实验数据记录、书信邮件、照片、影像资料、科研设备以及实验装置等数十个类别，是研究其成长经历、学术思想、科研成果及治学理念的珍贵资料。

馆内还珍藏有丁肇中使用过的电脑、办公座椅，以及在L3实验中使用过的极为珍贵的锗酸铋晶体等藏品。因此，日照市科技馆也有“丁肇中科学馆”的别称。

参观完毕，感怀于丁肇中在物理学领域作出的卓越贡献，以及日照市科技馆“探索奥秘、发现未知、严谨实验、寻求真理”的办馆理念，不禁填《破阵子》词一首，以示褒赞，以表情怀：

日照奥园西岸，馆如粒子飞旋。设计匠心凝巧构，通道螺旋意蕴连。科研创探篇。

常展六区呈秀，丁公伟绩昭然。实验究微穷物理，J 粒发现惊地天。英名万古传。