“科学狂人”丁肇中：AMS命运多舛他始终坚持

　　上周四，随着“奋进号”航天飞机升空的“阿尔法磁谱仪2号”(AMS-02)被送入国际空间站，开始其为期10年以上的宇宙反物质的探寻之旅，该国际科学项目的负责人、诺贝尔奖获得者丁肇中博士再度为世人瞩目。丁肇中缘何要历时17年，坚持实施这个备受争议、坎坷不断的AMS项目，他为此付出了何等努力？前不久的《自然》和《纽约时报》等媒体作了披露——

　　肯尼迪航天中心一个无尘室中，被一大群技术人员围绕着的巨大设备就是重达6.7吨的阿尔法磁谱仪，它将进入太空，承担起有史以来最雄心勃勃、最复杂的实验任务。这一实验如果成功，将帮助NASA在回答宇宙是由什么构成的这个问题上迈进一大步，并给国际空间站和著名的物理学家带来荣耀，但如果失败，也将给持反对意见者提供反对这一实验的证据。

　　被命名为阿尔法磁谱仪(AMS)的这一装置，其目的是为了探测太空中的高能宇宙射线粒子，寻找宇宙中的反物质。阿尔法磁谱仪也许还能给我们带来一些意外的惊喜。“真正的发现是在现有的知识圈之外，”去年8月间，丁肇中，这位70多岁的诺贝尔奖得主、麻省理工学院教授、宇宙射线探测项目负责人在欧洲粒子物理研究所的实验室里如此说道。

　　丁博士是一位科学“狂人”，他用一生的时间带领着一大批物理学家进行着物理学领域内的探索。1974年他发现了将彻底改变物理学的粒子，但因他花了很长时间对研究结果反复检验，希望找出更多的粒子，在这段时间里，另一个实验室也发现了这种粒子，于是最后丁肇中与美国科学家伯顿·里克特共享了1976年的诺贝尔物理学奖。

　　阿尔法磁谱仪的实验始于20世纪90年代初，当时尽管他在物理界的威望，丁博士却未能在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机实验中充分发挥作用，于是他将目光投向了太空。根据物理学原理，同等数量的物质，和它的双胞胎反物质，在互相接触的一瞬间，普通物质就会被湮灭，同时释放出能量，这种反物质应该是在宇宙大爆炸时产生的，这也是科学界长期以来的一个未解之谜。如果能够发现重于反氦的原子核，是否意味着在宇宙某个地方可能存在着反物质恒星甚至整个反物质星系呢？“但如果我们什么也不做，不去进行检测，那我们永远也不会知道是什么，”丁博士说道。

　　1994年，当时的美国宇航局局长丹·戈尔丁正在寻求有价值的科学构思，特别是能够让国际空间站扬名的东西，前苏联空间研究所负责人罗尔德·萨格戴夫向戈尔丁提到诺贝尔奖获得者、粒子物理学家丁肇中的一个想法，即：将磁铁运载到太空，检测对来自遥远恒星发出的粒子流，寻找反物质。“戈尔丁说‘好吧，这家伙在哪儿呢？我要立即见到他，’”萨格戴夫回忆道。

　　很快，丁博士有机会与丹·戈尔丁会面，他对戈尔丁先生说道，如果有一个以空间站为基础的宇宙射线探测器，他就可以进行这种测量。戈尔丁立刻被这个建议吸引住了，同意将磁谱仪安置在国际空间站。这一决定绕过了宇航局的正规同行审查程序，引起了一些宇宙射线物理学家的不满。这一计划吸引戈尔丁的部分原因是航天局不必出钱，大批资金来源于丁博士在国外的大批合作者，来自16个国家和地区的600名科学家，其中包括意大利、德国、俄罗斯、中国等。

　　1995年，当时在美国麻省理工学院任教授的丁肇中获得了戈尔丁的合作协议，美国宇航局同意他的阿尔法磁谱仪(AMS)在空间站里占据一席之地，并用航天飞机将它运载到空间站。该协议的部分内容包括，美国宇航局不必为阿尔法磁谱仪的建造买单，事实上，丁肇中从美国能源部和国外获得了大部分的资金。

　　丁肇中终于做到了他想要做的事情。1998年光谱仪样机建成，并搭载在同年6月的“发现号”航天飞机上试飞10天获得成功。经过13年的努力和15亿美元的投入，一个由来自16个国家和地区的物理学家组成的庞大科研团队已完成了阿尔法磁谱仪实验的大部分工作，只需最后的点睛之笔，实验就将完成。但在2003年“哥伦比亚号”航天飞机解体，造成7名宇航员丧生的事故后，丁博士和阿尔法磁谱仪的命运急转直下，美国航空航天局宣布航天飞机时代结束，原定的2005年载运阿尔法磁谱仪进入太空的计划被取消。谈及当时的感受，丁肇中说，“那是我第一次在面对挫折时，感到自己有一种无能为力的感觉。”

　　2005年，丁博士开始为阿尔法磁谱仪的命运力争，应邀在美国参议院就美国科学发展现状发表讲线张幻灯片，宣讲了他的基础科学研究实验，令观众大为鼓舞，“他们很惊讶地听到，空间站也能为科研出大力。”丁博士回忆说。

　　在之后的几年里，一些强势的参议员，如阿拉斯加州的特德·史蒂文斯、佛罗里达州的比尔·纳尔逊和德克萨斯州的凯·贝利·赫切森对丁肇中的计划都表示出了极大的兴趣，他们有的从头到尾看完丁博士展示的幻灯片，有的参观了他在欧洲核子研究中心的研究项目。最后，美国国会命令美国航空航天局为丁博士的实验提供一架航天飞机。

　　2008年，在华盛顿五月花酒店的一间华丽的餐室内，丁肇中接受了纽约时报等重量级媒体记者的访问。他坐在一张椅子上，打开面前的笔记本电脑，里面有着大量的文件和图表，甚至还有纽约时报上表彰他过去成就的一些剪辑资料。“所有技术上的细节我都一清二楚，”他说，“如果出现什么问题，我就是那个该承担责任的人，我所有的精力都放在了这件事上。”丁博士说，在过去13年里的每一天，阿尔法磁谱仪都是他关注的唯一重点，在它身上丁倾注了全部的热情，也给他带来了许多的烦恼，除了1998年AMS-01号原型机被装载在发现号航天飞机上进行太空飞行时的那10天之外，当太空射线通过阿尔法磁谱仪的环形磁铁，收集着信息并传来太空粒子的数据时，丁肇中觉得自己得到了真正的放松。

　　发现宇宙大爆炸遗留下来的反物质是一个非常诱人的想法。但每次面对“我们将看到什么”、“阿尔法磁谱仪能否给天文学研究带来新的发现”之类的问题，丁肇中都会以他惯常的缓慢而轻柔的声音说道，“是很难预料得到的。”但在丁肇中的心里，真正期待的是阿尔法磁谱仪有可能带来完全意料不到的发现。

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