62、6.丁肇中及其J/ψ新粒子的发现丁肇中教授是世界著名的实验物理学家。他1936年1月27日生于美国,祖籍中国山东省,中学时代是在台湾度过。1960年丁肇中获硕士学位,1962年获博士学位。1963—1964年在欧洲核研究中心工作。在丁肇中所从事科学实验研究工作中,有几个他亲历并引以为自豪的精彩片段。
第一个片段是发生在1966年,丁肇中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。丁肇中得到的实验结果与理论物理学家推导出的理论相符合,因为早在1948年,理论物理学家根据量子电动力学的理论,得出电子是没有的体积的结论。但是到了1964年,实验物理学家经过实验得到电子半径为10—13厘米实验结果。随后,多个物理学家同样得到电子半径为10—13厘米实验结果,即得出了实验与理论不相符合的结论。1966年,丁肇中重做这个实验,证明以前那些科学家做的实验结果都错了。后来丁肇中总结这个故事得出的体会是“做实验物理,不要盲从专家的结论”。
第二个片段就是J粒子家族被发现的历史。1970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。1974年,他们发现了一个质量约为质子质量3倍(质量为3.1×109eV)的长寿命中性粒子。在公开发表这个发现时,丁肇中把这个新粒子取名为J粒子,“J”和“丁”字形相近,寓意这是中国人发现的粒子。与此同时,美国人B.里克特也发现了这种粒子,并取名为ψ粒子。后来(1975)人们就把这种粒子叫作J/ψ粒子。J/ψ粒子具有奇特的性质,其寿命值比预料值大5000倍。J/ψ粒子的发现大大推动了粒子物理学的发展。为此丁肇中和里克特共同获得1976年诺贝尔物理奖。这一实验结果证明了当时三种夸克的理论是错误的。丁肇中体会这段历史总会说:“做基础研究要有信心,你认为是正确的事,就要坚持去做;不要因为多数人的反对而不做,也不要去管其他人怎么看。”
第三个片段是胶子的发现的实验。在物理学中,理论上认为夸克之间的力是胶子传递的。如果胶子是存在的,那么在高能正负电子对撞的实验中就会
A. 高素质的研究团队及良好的合作攻关意识是成功的保证
B. 高学历的科研人员是获得重大科研成果的决定性因素
C. 高超的实验技能和创新思维是获得重大科学发展的前提
D. 当代物理学的重大发现必须借助于高精密的实验仪器
2012年3月,历时3个月的“徐悲鸿——现代中国绘画的开拓者”艺术展在美国丹佛圆满闭幕。徐悲鸿的历史巨作《田横五百士兵》和《愚公移山》代表了时代的精神,描绘出中国人民为掌握自己的命运而斗争的决心,许多美国观众为之震撼。材料表明()
①文化既是民族的,又是世界的
②优秀文化作品具有其特有的感染力
③文化创新必须面向世界、博采众长
④时代精神是文化创作的源泉和动力
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