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在七十年代，世界上最大的加速器，是在德國漢堡名為PETRA的300億電子伏特對撞機，這是我的實驗。實驗目的是繼續(xù)找電子的半徑。

我一直很奇怪，為什么我們天天用電，卻永遠也找不到電子的半徑。那個時候，中國有件事“文化大革命”，可那個時候我天天在實驗室中，并不知道這個是什么，七五年回中國以后才知道有個叫“文革”。1977年8月17號回到中國，鄧小平主席建議每年派十個科學家參加我的工作。從那個時候起，中國科學家參加我們團隊，做出了世界公認的貢獻。七七年決定以后，七八年就開始有科學家來，到現(xiàn)在為止，有超過了一千多位科學家來到了我的實驗室。有部分的科學家回到中國，比方說中國科學院的唐孝威、陳和生、鄭志鵬、王貽芳、程林教授等。有一部分留在國外，留在麻省理工學院、加州理工學院、密西根大學，還有很多其他大學。在中國的科學家確實跟我工作都很好，所不幸的是，一有成績以后，就升官了。升官呢，用我的話說，就是“誤入歧途”了。這是七八年第一批到德國實驗室的科學家，中間這一位是我的妻子。

1977年8月鄧小平接見丁肇中

丁肇中及妻子與科學家見面

怎么樣使膠子發(fā)現(xiàn)：當有一個能量很高的正電子和負電子碰撞的時候，能量就變成質量，質量可以產(chǎn)生成夸克。夸克出來以后，就變成一個噴柱；然后有反夸克，也放出一個噴柱。假使有膠子存在，就會有另外一個能量。膠子能量很低的時候有兩個噴柱，隨著膠子的能量增高，會有三個噴柱。發(fā)現(xiàn)相應的現(xiàn)象就意味著除了夸克以外，還有膠子。

所以膠子的發(fā)現(xiàn)是非常重要的。1979年9月2日，美國《紐約時報》頭版整篇的消息介紹了這個實驗。中間有一段說：27名中國科學家參加了主要的實驗。在有關核粒子的國際合作研究史上，這是第一次，也是中國的一個重要的貢獻。當年的人民日報也報道了關于膠子的發(fā)現(xiàn)。我認為發(fā)現(xiàn)膠子的新聞很容易理解，但直到現(xiàn)在我還是不理解（頭版）這個。

所以做實驗的第三個體會：對意外的現(xiàn)象要有充分的準備。因為我開始做實驗的時候根本沒想到會發(fā)現(xiàn)膠子。

第四個實驗花了20年，在歐洲核子中心的L3實驗，就是用周長27公里的政府電子對撞機完成的，用1000億電子伏的正電子和1000億電子伏的電子對撞。至于對撞的溫度，大家可以想到，1000億電子伏的電子對撞，產(chǎn)生的光是很亮的。日光燈管是220伏，1000億電子伏對撞時的溫度是太陽表面溫度的4000億倍，是宇宙誕生最初的1000億億分之一秒時的溫度，也就相當于在實驗室里制造宇宙剛開始時的溫度。

第四個實驗要找什么呢？要找宇宙中最基本的粒子。我們說，通常用電，有電子。在宇宙中有幾種不同的電子？電子到底有沒有體積？電子能不能分成更小的東西？你要是問理論物理學家，他們會告訴你，這些都知道了，想這些是沒有意義的。人們之前認為宇宙中只有三種夸克，第四個夸克被我發(fā)現(xiàn)以后，現(xiàn)在第五種第六種都已經(jīng)找到了。發(fā)現(xiàn)了第四種，就意味著原來的觀念是錯誤的。到底有多少種夸克？夸克有多大？理論物理學家覺得，這些問題他們已經(jīng)都知道了?？梢遣蝗プ鰧嶒?，你永遠不知道事實是怎么回事。

L3是一個很大的國際合作組，有很多的國家參加。原來是十幾個國家，在做這個實驗的時候，蘇聯(lián)忽然“變成”很多個國家了。實驗用的核心儀器和一間屋子差不多大，包含不少的探測器，儀器內(nèi)部放有晶體。儀器中的磁鐵都是由線圈組成的，有28個線圈，每個重40噸。蘇聯(lián)科學院制造的量能器，有300噸的鈾，一萬個電子信號通道。L3實驗是首次美國、 蘇聯(lián)(前)、中國(臺灣)、歐洲等19個國家的600名科學家，共同參加的大型國際合作。中國的主要貢獻是由上海（中科院）硅酸鹽所生產(chǎn)的BGO晶體，BGO晶體是透明的，其比重和鋼相同。當時世界年產(chǎn)量只有4公斤，可是我需要12噸。這個問題被上海科學院（中科院硅鹽酸所）解決了?，F(xiàn)在他們的晶體產(chǎn)品，已被廣泛用于世界的工業(yè)及醫(yī)學領域。

實驗所用電磁鐵、量能器

儀器的電磁鐵和300噸鈾均來自蘇聯(lián)。這是蘇聯(lián)七十年來在國外做的最大的實驗。那段時間我經(jīng)常到莫斯科去，最大的印象就是那邊的飯不好吃。這個實驗20年發(fā)表了300篇文章，有300個人獲得博士學位。《科學美國人》用雜志封面介紹了我的實驗。實驗的結果可以用三句話總結一下：

一、宇宙中只有三種不同的電子。第一種就是我們天天使用的，“走過”導線的電子；第二種是宇宙（射）線上的電子。宇宙（射）線上的電子比我們通常用的電子（即第一種）重200倍；再有一種就是原子里面的電子，比我們通常用的電子重4000倍。

二、電子是沒有體積的，電子的半徑小于10∧-17厘米。我開始做實驗的時候，證明電子半徑小于10∧-14厘米，經(jīng)過三十年的時間減少了三個數(shù)量級，就是（意味著）永遠找不到電子的半徑精確的數(shù)值。這個是非常奇怪的現(xiàn)象。我們天天用電，但永遠找不到電子的半徑。

三、夸克也是沒有體積的，夸克的半徑也小于10∧-17厘米。

我的第四點體會：組織一個大型的國際合作，最重要的是要選科學上最重要的題目，引起參加國科學家最大的興趣。因為我并沒有權利要求各國政府支持我，只能幫助他們的科學家向政府解釋實驗的做法。

更重要的是，科學是很多人一起做的，絕不是我一個人做的。所以對貢獻大的科學家（投影材料上為“國家”），要有優(yōu)先的認可，并使之得到國際上的公認，這樣才能得到參加國政府長期的優(yōu)先支持。人家支持你，你卻把所有的結果都認為是你自己的，這就很不對。