“太空站找反物質(zhì)實(shí)驗(yàn)”演講（實(shí)錄）

1、“太空站找反物質(zhì)實(shí)驗(yàn)演講實(shí)錄主持人：“外交學(xué)院論壇現(xiàn)場已坐無虛席 ,論壇將在幾分鐘之內(nèi)開始。主持人：工作人正在主席臺上調(diào)試掃描儀等設(shè)備。演講的題目是“尋找宇宙中最根本的結(jié)構(gòu)。主持人：嘉賓已坐上主席臺 ,論壇馬上開始。吳建民：各位老師、各位同學(xué) ,我們非?？鞓氛埖街奈锢韺W(xué)家丁肇中教授給我們講課。今年五月份 ,丁教授邀請我到他家里做客 ,當(dāng)時(shí)我道我要到外交學(xué)院來工作 ,我就向丁教授提了一個(gè)要求 ,我說能不能你到外交學(xué)院講一講課 ,丁教授就同意了。既然他同意 ,說明他對外交學(xué)院的同學(xué)、老師們的關(guān)心 ,我們對他的到來表示熱烈的歡送。肯定大家會問我們是外交學(xué)院 ,為什么請著名的物理學(xué)家丁教授給我們講

2、課呢？道理很簡單 ,外交 ,優(yōu)秀的外交官是通才 ,而不是專才。人們講是雜家 ,懂的世界很廣 ,尤其對科學(xué)的理念問題 ,我們要有一定的認(rèn)識 ,這樣才能夠當(dāng)一個(gè)優(yōu)秀的外交官。今天丁教授給我們的講的題目 ,對過去三十年物理研究的回憶。丁教授做事情非常的嚴(yán)謹(jǐn) ,歲得了諾貝爾物理獎(jiǎng) ,大家知道諾貝爾物理獎(jiǎng)是很難得的一個(gè)獎(jiǎng) ,得獎(jiǎng)人的年齡都在歲以上 ,丁教授工作比擬突出 ,歲就得獎(jiǎng) ,他一直非常勤奮的工作。他現(xiàn)在在國際太空站搞一個(gè)實(shí)驗(yàn) ,就是 ,研究有沒有反物質(zhì)。我問他一個(gè)問題 ,你怎么想起這個(gè)點(diǎn)子的反物質(zhì) ,他說我是在家里散步的時(shí)候 ,我到他家里 ,家里有小樹林 ,他經(jīng)常在那里散步想出一個(gè)問題 ,科學(xué)家

3、腦子不斷想問題 ,這種精神非常值得外交學(xué)院的同學(xué)學(xué)習(xí)。今天我們外交學(xué)院舉辦這次活動(dòng) ,新聞媒體非常的重視 ,有新華社、人民日報(bào)、光明日報(bào)、北京晨報(bào)、中央電視臺、中國教育電視臺、中央人民播送電臺、中國國際播送電臺 ,還有 ,來報(bào)道我們今天的活動(dòng)。我特別提一下總裁汪延先生也來了。丁肇中：我非?？鞓返竭@來介紹我做什么 ,我是花錢最多、經(jīng)濟(jì)效益最少的人。我說的事情就是“尋找宇宙中最根本的結(jié)構(gòu)。在中國的古代對物質(zhì)根本結(jié)構(gòu)有兩種不同的看法 ,第一種看法就是最根本的結(jié)構(gòu)和粒子 ,粒子是可以數(shù)得出來的 ,另外一種宇宙中最根本的結(jié)構(gòu)是連續(xù)性的。粒子的觀念起源就是陽和陰。連續(xù)性觀念的起源是公元前六百年道家創(chuàng)始人老

4、子 ,他認(rèn)為最根本的東西是永遠(yuǎn)摸索不清的。對一個(gè)外交官來說 ,這種觀念是非常有用的。原因是什么？最大的受用就是韓國的國旗。在西方國家過去二千年 ,對根本粒子也有不同的看法 ,在二千年以前 ,西方認(rèn)為土氣水火是最根本的 ,在世紀(jì)的時(shí)候 ,認(rèn)為最根本的東西除了土氣水火還有水云、鹽等 ,在一百年以前 ,所有的科學(xué)家都認(rèn)為我們已經(jīng)知道宇宙中最根本的東西是什么 ,宇宙中最根本的東西就是化學(xué)元素 ,所謂周期表。在年代 ,我們認(rèn)為宇宙中最根本的東西是原子核 ,也有一百多個(gè)。到了年代末期 ,我們認(rèn)為宇宙中最根本的東西不是原子核 ,而是好幾百個(gè)根本粒子?，F(xiàn)在我們認(rèn)為宇宙中最根本的東西是三種氫子和六種核殼。現(xiàn)在我

5、向大家介紹一下我所經(jīng)歷的實(shí)驗(yàn)物理和我的體會。我向大家說五個(gè)故事。第一個(gè)故事 ,就是測量電子半徑 ,大家知道電子是一百年前由英國杰湯姆斯發(fā)現(xiàn)的 ,電子是我們生活中最重要的。在年 ,有一個(gè)電子理論 ,這個(gè)理論說電子是沒有體積的 ,換句話說 ,沒有半徑。這個(gè)理論被所有的實(shí)驗(yàn)證明 ,湯姆應(yīng)該獲得諾貝爾獎(jiǎng)。到年 ,有些專家做出的實(shí)驗(yàn)同時(shí)證明電子半徑是負(fù)次方厘米。怎樣測量電子的半徑？測量東西不是用光來測量。為了測量電子的半徑 ,麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)做了周長千英尺的電子加工器 ,一共有億光 ,然后哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院用這個(gè)光來測量電子半徑。在年代物理學(xué)家最重要的一個(gè)實(shí)驗(yàn)就是麻省理工大學(xué)和哈佛大學(xué)的實(shí)驗(yàn)

6、,當(dāng)時(shí)這個(gè)實(shí)驗(yàn)太重要了 ,所以我決定重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn) ,是我第一個(gè)實(shí)驗(yàn) ,很累人。到了年我在德國用不同的方法做這個(gè)實(shí)驗(yàn) ,發(fā)現(xiàn)電子的半徑確實(shí)小到不可琢磨的 ,我實(shí)驗(yàn)的結(jié)果完全符合電子半徑為零的理論。這是當(dāng)時(shí)做的儀器 ,這是磁普儀。我的第一個(gè)體會 ,對于做科學(xué)的人 ,不要盲從專家的結(jié)論。因?yàn)槲覜]有做這個(gè)實(shí)驗(yàn)以前 ,另外幾個(gè)實(shí)驗(yàn)都是世界上最有名的專家所做的。在年代末期 ,人們對宇宙的觀念是這樣的。原子外面有電子 ,原子里面有原子核 ,原子翻開有粒子。所以我的第二個(gè)故事就是講氫粒子加速的發(fā)現(xiàn)。到了年代 ,所有已經(jīng)知道的根本粒子已經(jīng)好幾百個(gè) ,都可以歸結(jié)為三種物質(zhì)中子 ,我就問為什么宇宙中間只有三種元素

7、,為了尋找新的元素 ,我使用新的儀器。年代初期我設(shè)了一個(gè)實(shí)驗(yàn) ,目的是尋求新粒子中的新物質(zhì) ,要把它找出來是比擬困難的。這種實(shí)驗(yàn)不受物理學(xué)家的歡送 ,因?yàn)閷W(xué)理論的都說 ,所有物理的現(xiàn)象可以用三種口號解決 ,你這種實(shí)驗(yàn)是沒有意義的。這個(gè)實(shí)驗(yàn)被世界上每一個(gè)實(shí)驗(yàn)室所拒絕。到了年我們在美國紐約完成實(shí)驗(yàn)以后 ,發(fā)現(xiàn)新的粒子 ,發(fā)現(xiàn)新粒子以后就很快發(fā)現(xiàn)了另外一個(gè)元素 ,它被所有的粒子活動(dòng) ,換句話說 ,它可以重三倍左右 ,這并不奇怪。最奇怪是這個(gè)元素比其他的粒子壽命長一萬倍 ,什么意思呢？大家知道所有的人活到一百歲 ,突然找到一個(gè)村莊能活到一萬歲或十萬歲的話 ,那就很奇怪了嗎？所以表示說有新的物質(zhì)存在 ,

8、這是新的實(shí)驗(yàn)。因此只有三種外核是錯(cuò)誤。這是當(dāng)年英國播送公司來記錄我們實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。最近的結(jié)果 ,就是當(dāng)正負(fù)電子能量等于的時(shí)候 ,突然出來一個(gè)想象不到的結(jié)果。所以我第二個(gè)體會就是說做根底研究 ,大家有信心做正確的事情 ,不要因?yàn)榇蠖鄶?shù)人反對而改變。第三個(gè)故事 ,是膠子發(fā)現(xiàn) ,大家在念書的時(shí)候知道中間是原子核 ,電子和原子核的力量是由光來傳輸?shù)?。在七十年代我們知道原子核里面裹?,其中是由膠子來完成。在年代末期 ,我在德國的漢堡 ,有最大的壓縮器 ,作為加速器看起來復(fù)雜 ,根本原理非常的簡單。這個(gè)磁鐵到電子轉(zhuǎn)彎 ,這個(gè)磁鐵就是電子預(yù)交 ,這個(gè)實(shí)驗(yàn)必須著電子半徑。這個(gè)儀器做完以后 ,突然覺得可能測量有

9、沒有焦距存在。怎樣測量法呢？就是加速電池的正負(fù)兌換 ,出現(xiàn)三種情況。果然這點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。第三點(diǎn)體會對做科學(xué) ,對意外的現(xiàn)象有充分的準(zhǔn)備。第四個(gè)故事我就不太敢說了 ,我迫切要求合作。我們知道宇宙是由點(diǎn)粒子形成的 ,也就是說有六個(gè)夸克和三種電子 ,它比電子重四千倍。那就可以問下面的問題了。第一個(gè)問題就是到底有多少夸克 ,為什么只有三種 ,電子有多大 ,能不能分為更小的東西 ,到底有多少夸克 ,夸克能不能分得更小。做這個(gè)實(shí)驗(yàn) ,過去二十年里我一直在西歐實(shí)驗(yàn)室工作 ,周長公里 ,在地底下公頃 ,在這幾個(gè)地方正負(fù)電子對錯(cuò) ,里面有一萬多個(gè)磁鐵。根本原理是什么？就是說有一千一億的電子和一千億的正電子對號

10、 ,時(shí)間非常短 ,十億分之一秒 ,可以想象有多少高的溫度 ,是太陽外表的四千倍。假設(shè)宇宙爆炸 ,爆炸時(shí)溫度非常高 ,我們在實(shí)驗(yàn)室里制造宇宙誕生一千億分之一的時(shí)候。我介紹當(dāng)時(shí)我的實(shí)驗(yàn)室 ,外面是磁鐵 ,重一萬噸 ,和原來的蘇聯(lián)合作 ,里面有一層、一層、三層探測器 ,乘厘米、乘厘米、乘厘米。大家記得在中學(xué)做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候 ,第一個(gè)實(shí)驗(yàn)是小線圈 ,放電進(jìn)去產(chǎn)生磁場。我的線圈和原理一樣 ,唯一不同是稍微大一點(diǎn) ,有萬圈。為了測量所有原子里面的東西 ,我們用了三百噸的油。這個(gè)實(shí)驗(yàn)室跟這個(gè)差不多 ,把實(shí)驗(yàn)室翻開以后 ,有不同的探測器。探測器分為四層 ,四層做什么呢？第一層、第二層、第三層、第四層 ,有電子軌道

11、、宇宙軌道、光軌道 ,其他的粒子有一個(gè)軌道。這是一個(gè)國際合作 ,有韓國、中國 ,包括臺灣 ,印度 ,蘇聯(lián) ,歐洲的國家和美國大概多個(gè) ,總共有個(gè)科學(xué)家 ,大概個(gè)研究。在實(shí)驗(yàn)開始的時(shí)候 ,正好是冷戰(zhàn)的時(shí)候 ,是美國、蘇聯(lián)、中國、歐洲大型國際合作 ,在開始做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候 ,只有個(gè)國家 ,后來又變成了個(gè)國家。三分之一來自美國 ,三分之一來自蘇聯(lián) ,這是蘇聯(lián)在國外最大的國際合作 ,有好幾百個(gè)俄羅斯人跟我們工作 ,占三分之一。這是一個(gè)科學(xué)雜質(zhì) ,是剖面圖 ,可以產(chǎn)生粒子 ,有二千五百個(gè)微處理器 ,發(fā)表了很多文章 ,很厚 ,有三百個(gè)人用來做博士論文。所有的結(jié)果可以用一張紙寫出來。也就是說宇宙中只有三種不

12、同的電子 ,普通的電子都已經(jīng)找到了。第二 ,電子是沒有體積的 ,它的半徑小于的負(fù)次方厘米 ,大家想這是非常奇怪的現(xiàn)象 ,我們用電一百多年了 ,永遠(yuǎn)不知道電子的半徑是多少。把眼睛閉著晚上想一想 ,是非常奇怪的?？淇艘彩菦]有體積。很多中國科學(xué)家參加這種工作。這也是第一次西班牙人參加國際合作 ,在年代以前 ,西班牙國家比擬保守 ,當(dāng)時(shí)西班牙派出一批人跟我合作。除了科學(xué)以外 ,對我個(gè)人來說 ,比擬快樂的就是有很多的科學(xué)家誕生 ,而且非常有成績的。比方西班牙自然科學(xué)基金的主席 ,日內(nèi)瓦大學(xué)的校長 ,牛津大學(xué)的教授 ,這位是東京大學(xué)的教授等。第四點(diǎn)體會 ,關(guān)于國際合作。也就是說怎樣領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)大的國際活動(dòng)。我

13、覺得最重要的是要選對科研題目 ,表達(dá)出科學(xué)家的興趣。大家能看重一個(gè)題目 ,這是非常重要的。第二 ,領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)大的國際活動(dòng) ,對奉獻(xiàn)大的國家要有優(yōu)先認(rèn)可 ,使之得到國際的公認(rèn)。年來 ,有很多的國際合作 ,從來沒有缺少實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。這是我設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候 ,從來不要考慮錢。所謂奉獻(xiàn)大 ,并不是說這個(gè)國家出錢多 ,而是這個(gè)國家的科學(xué)家有重要的奉獻(xiàn)。第五個(gè)故事 ,向大家展示一下我現(xiàn)在的合作 ,就是在國際空間站上研究外太空的反物質(zhì) ,所謂 ,在國際空間站。國際空間站現(xiàn)在正在建造 ,這是一年半以前的圖 ,由美國的宇航員翻開 ,這局部是俄羅斯人做的 ,這是航天飛機(jī) ,把艙帶過來和空間站接口。這是在哥倫比亞號沒有出事

14、之前最好的一張圖 ,已經(jīng)做了一半國際空間站 ,里面有三個(gè)人。國際空間站長米 ,寬米 ,重噸 ,當(dāng)年以后 ,空間站是除了月亮和星星以外是最亮的星 ,等于三個(gè)足球場大。這個(gè)空間站是美國、日本、俄羅斯和西歐所有國家一起合作的 ,造價(jià)并不廉價(jià)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過大量的國際競爭以后 ,是空間站上唯一的大科學(xué)實(shí)驗(yàn)。在歷史上 ,天文現(xiàn)象的研究是用光學(xué)觀察天文 ,人類最早對星球爆炸的記錄就是在公元前年 ,甲骨文上的記錄。星球爆炸的現(xiàn)象 ,最近被美國的哈勃望遠(yuǎn)鏡重新照下來 ,這種現(xiàn)象最詳細(xì)的記錄是在公元年在中國的宋朝 ,在宋朝差不多好幾個(gè)禮拜天有一種現(xiàn)象 ,我有一張圖上有。在宇宙當(dāng)中有光、有電子、有核子、有原子核和反

15、原子核 ,過去所有的實(shí)驗(yàn) ,美國的、中國的、俄羅斯的、歐洲的 ,都是測量光的 ,人造衛(wèi)星就是地面站。除了光以外 ,在宇宙中還有帶電的粒子 ,因?yàn)閹щ姳仨氁匈|(zhì)量 ,因?yàn)橛匈|(zhì)量被大氣吸收了 ,所以必須在太空中測 ,因?yàn)樗鼛щ?,需要磁場分辨的電子核。臺灣有很多的單位參加 ,有中央大學(xué)太空方案所 ,中山科學(xué)院 ,國防科工委和中央研究院。為什么請中國的大學(xué)來參加？因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)是由很多大學(xué)組成的 ,包括美國的麻省理工學(xué)院、耶魯大學(xué)、日內(nèi)瓦大學(xué)、莫斯科大學(xué)等好的大學(xué) ,更重要是過去一百年里 ,所有的諾貝爾物理獎(jiǎng)都來自于大學(xué) ,原因是有綜合的優(yōu)勢和大量的學(xué)子 ,這就是邀請中國大學(xué)生參加的原因。這是空間站惟

16、一的實(shí)驗(yàn) ,也是美國政府和俄羅斯政府在空間站上的重要活動(dòng)。大家可能會問 ,這么大的實(shí)驗(yàn)到底要花多少錢？花多少錢在這張圖上 ,這是美國的火箭 ,我們剛剛算上去 ,把錢放上去 ,比那個(gè)實(shí)驗(yàn)還廉價(jià)。對于做這種大的國際實(shí)驗(yàn) ,常常會有人來幫助你。但這是非常難的事情 ,因?yàn)閺膩頉]有人做。所以 ,我們先在年月用航天飛機(jī)把我們的實(shí)驗(yàn)帶到空間做事先的測量。第二次實(shí)驗(yàn)是在空間站做三年到五年 ,第一次飛行了十天 ,飛行箭和第二次內(nèi)徑是一樣的 ,唯一不同是用永磁。大家記得在中學(xué)二年級第一次念物理的時(shí)候 ,所謂牛頓三大定論 ,牛頓第二定理就是動(dòng)量和質(zhì)量乘速度 ,動(dòng)量是在磁場軌道上測出來的。為什么磁場帶到天上很困難？參

17、加有一塊磁鐵 ,用繩子拴著 ,它永遠(yuǎn)是往南轉(zhuǎn)或者往北轉(zhuǎn)。這是多少年航空飛機(jī)不能帶磁場最主要的原因。這個(gè)困難被中科院電工所解決了。中科院所設(shè)計(jì)的磁鐵是由鋁鐵做成的 ,航天的鐵可以用黃金來算的。第二不漏磁 ,不影響宇航員的操作。宇航員的呼吸系統(tǒng)到度的時(shí)候自動(dòng)關(guān)閉。第三是沒有磁矩 ,就不會斷。這設(shè)計(jì)的磁鐵 ,外面是鋁的 ,里面是空的。從外面看出來 ,這個(gè)磁場和那個(gè)磁場抵消掉了 ,這是成功最主要的原因。這個(gè)問題年里沒有人想出來 ,后來被中科院的電工所解決掉。磁鐵總共有六千個(gè)磁鐵 ,脹力是非常大的 ,做的時(shí)候非常的危險(xiǎn)。做完了以后 ,在北京做模擬飛機(jī)控制情況 ,不要讓它飛出來。做完以后請美國宇航人員檢查

18、此事 ,根據(jù)跟美國達(dá)成的協(xié)議 ,所有的物理由我負(fù)責(zé) ,可是平安由他們負(fù)責(zé) ,因?yàn)橐獛€(gè)宇航員到天上去 ,他們來檢查。這是航天飛機(jī) ,這是固定火箭 ,這是燃料箱 ,這還有一個(gè)固定火箭。航天飛機(jī)最初上升的時(shí)候 ,這兩個(gè)固定火箭大概噸 ,在千分之一秒 ,燃料是氧化的 ,最初二分鐘沒有方法控制的 ,所以很容易出事情。兩分鐘以后 ,就會掉下來。這是飛行船 ,八分鐘以后這個(gè)筒子就掉下來了。在天上飛行天以后 ,在降落的時(shí)候 ,然后轉(zhuǎn)過來 ,頭向后 ,然后降低速度 ,然后滑行到發(fā)射場。上空的時(shí)候是火箭 ,飛下來的時(shí)候是飛機(jī)。這是航天飛機(jī)在天上離地面公里 ,每小時(shí)公里的速度 ,上面有五個(gè)宇航員坐在這 ,這次飛行

19、的任務(wù) ,最初三天從這個(gè)接口由宇航員把水和食物送到俄羅斯的和平號 ,剩下天收集數(shù)據(jù)。這是航天飛機(jī)與和平號一百公尺的時(shí)候。發(fā)現(xiàn)很多很奇怪的現(xiàn)象 ,第一個(gè)現(xiàn)象 ,在磁道上空離地面公里的時(shí)候 ,有一個(gè)繞著地球的質(zhì)子環(huán) ,飛向外空的時(shí)候是公里。還有一個(gè)很奇怪的現(xiàn)象 ,大家知道所有的宇宙是中性的 ,從外在空來看 ,正電和負(fù)電的質(zhì)子一樣多 ,但是發(fā)現(xiàn)并不是這么回事。這是赤道 ,這是北極 ,正電比負(fù)電高四倍左右。這樣現(xiàn)象非常的奇怪 ,想象不到 ,這是人類第一次把門翻開進(jìn)去 ,所有的現(xiàn)象都是新奇的。過了幾年我們了解這些現(xiàn)象和原因的時(shí)候 ,你會覺得很自然。實(shí)驗(yàn)成功以后 ,我們在年用號航天飛機(jī)把我們帶到空間站。現(xiàn)

20、在我們正在完成這個(gè)實(shí)驗(yàn) ,其中比擬困難的是磁鐵。大家記得假設(shè)電流經(jīng)過一根普通導(dǎo)線的話就會產(chǎn)生磁場 ,普通導(dǎo)線有原子振蕩 ,所以會有摩擦產(chǎn)生熱 ,在年的時(shí)候 ,荷蘭就發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線冷卻到零下度左右的時(shí)候 ,電子就不動(dòng) ,電子不動(dòng)的話 ,原子就不動(dòng) ,原子不動(dòng)的話 ,電子就會產(chǎn)生熱 ,這是一個(gè)非常奇怪的現(xiàn)象。過去一百年里面 ,有多個(gè)諾貝爾物理獎(jiǎng)。用超導(dǎo)是非常困難的 ,原因是這個(gè)導(dǎo)線跟另外導(dǎo)線中間的力量非常大 ,有時(shí)候有好幾噸 ,這兩根導(dǎo)線萬一一碰就會摩擦 ,一摩擦就會產(chǎn)生熱 ,就會導(dǎo)致整個(gè)原子熱 ,也就會失超。在年的時(shí)候 ,公里的加速器花了億美金。這個(gè)磁鐵由很多國家一起來做 ,美國的宇航局、瑞士、西班牙

21、、德國、意大利、中國的上海交通大學(xué)、芬蘭和俄羅斯、莫斯科大學(xué) ,一起來制造 ,然后在英國組裝。創(chuàng)造這些能夠利用高空 ,是高科技開展的新現(xiàn)象 ,在以前是不可能的。第一個(gè)要解決的問題是有沒有指南針的現(xiàn)象 ,沒有指南針現(xiàn)象 ,線路的設(shè)計(jì) ,這是第一次飛行的永久磁鐵 ,第一次和第二次完全一樣 ,唯一不同是第二次的磁場比第一次的磁場高 ,也就是說比地球的磁場高二萬倍?？偣矀€(gè)線圈 ,再過幾個(gè)禮拜 ,個(gè)線圈就做完了。做完了以后 ,不代表順利完成任務(wù) ,做完了以后是問題的開始。所以一做完以后 ,要詳細(xì)檢查。怎樣檢查呢？每一個(gè)線圈 ,都要檢查能不能冷卻到零下度 ,會不會失超 ,除非你把一個(gè)打火機(jī)放在旁邊。為什么

22、不會失超 ,因?yàn)槲覀兓撕芏鄷r(shí)間來了解它的工藝 ,也就是說這根導(dǎo)線外面有一個(gè)鋁 ,這鋁是百萬分之二 ,同時(shí)導(dǎo)線鋁中間 ,中間的距離是一樣的 ,所以不會有摩擦現(xiàn)象 ,在長公里之間。導(dǎo)線和另外導(dǎo)線之間沒有任何結(jié)構(gòu) ,這是很困難的 ,差公里。設(shè)計(jì)最精密的東西 ,到瑞士看最貴的表是人工做的 ,所以兩位英國人就制造這導(dǎo)線。當(dāng)溫度非常低 ,接近零的時(shí)候有很多奇怪的現(xiàn)象。什么現(xiàn)象呢？我們都知道普通液體的特性是熱向冷走。到接近零度的時(shí)候是冷向熱走。超熱體是非常新奇的現(xiàn)象。什么意思呢？這是我們的磁鐵 ,這是切面圖 ,這是正面圖 ,三米半徑 ,三毫米厚 ,里面的線圈 ,線圈的熱有冷熱交換器 ,當(dāng)液體的氦蒸發(fā)到一半

23、就會變成球狀 ,這樣冷熱交換器就不能均勻的切下來 ,所以不能用普通的氦。這個(gè)時(shí)候 ,就是超流體 ,在接近零度的時(shí)候 ,在.度冷到.度是非常困難的 ,至少沒有人做過。還有一個(gè)小問題 ,大家會想象到 ,在空中怎樣傳送超熱體的氦 ,帶度的氦冷凍超熱體 ,自己做一個(gè)泵 ,這個(gè)泵就是一個(gè)加熱器 ,這邊比這邊溫度高百分之一度 ,超流體往這走 ,超熱體往這走 ,互相不會進(jìn)來。這是很多小小的工藝問題。更重要的是因?yàn)楹苌偃俗鲞^這種 ,所以任何人計(jì)算的數(shù)字最好做兩道。第二 ,你來做振動(dòng)實(shí)驗(yàn)、真空實(shí)驗(yàn)、模擬航空飛機(jī)升空的情況 ,因?yàn)橥饷娣浅５谋?,體積非常大 ,你做了振蕩以后就不知道有沒有金屬疲勞 ,就不能站立。上

24、海的交通大學(xué)負(fù)責(zé)把超導(dǎo)磁鐵在地面上冷卻到零下度 ,是地面冷卻性 ,分為二步 ,一是度冷卻到度 ,然后從度冷卻到.度 ,這是航天飛機(jī)降落的跑道 ,把儀器運(yùn)過來以后 ,會有很多的實(shí)驗(yàn)室來測量我們的儀器 ,把儀器運(yùn)到發(fā)射臺時(shí)候 ,這局部就會帶走 ,只有這局部 ,這局部在航天飛機(jī)升空前就把它拿掉。這是很困難的技術(shù)。其余的儀器就不一一說了 ,還有一個(gè)值得一說的就是艦艇儀器 ,大家知道在艦上有一個(gè)很好的哈勃望遠(yuǎn)鏡 ,美國人認(rèn)為我們這個(gè)儀器等于帶電的哈勃望遠(yuǎn)鏡。儀器放在天上的時(shí)候 ,所有電能來自太陽能板 ,有很多信號 ,總共是萬個(gè)信號 ,個(gè)微處理器 ,這個(gè)微處理器比現(xiàn)在美國通用的空間微處理器快十倍左右 ,所

25、以根本沒有方法買到。這是做好的各種微處理器。到了年 ,大家沒事的時(shí)候可以看得出來 ,要造什么呢？如果宇宙大爆炸的時(shí)候 ,一局部是正物質(zhì)組成的 ,一局部是反物質(zhì)組成的 ,在三到五年 ,會測量到億個(gè)氦 ,如果億個(gè)氦沒有找到一個(gè)反氦的話 ,就不行了。我們在中國南京東南大學(xué)設(shè)了儀器和天上一模一樣的儀器 ,如果出現(xiàn)什么事情的話 ,可以在地面上觀察得到。我現(xiàn)在向大家說第五個(gè)體會 ,要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo) ,最重要的是要有好奇心 ,對自己正在做的事情感興趣。同時(shí)要勤奮的去工作?？赡苡械娜藭?,你花這么多的力氣 ,花這么多的錢 ,有什么用處？所以給大家講一講 ,有一位科學(xué)家認(rèn)為通過打破原子轉(zhuǎn)化能量是不合算的 ,這是

26、非常有名的物理學(xué)家。還有一位很有名的科學(xué)家 ,美國人 ,他說電子從理論和技術(shù)而言是可行的 ,從商業(yè)和經(jīng)濟(jì)上看 ,我認(rèn)為是不可能的 ,不過是浪費(fèi)時(shí)間的夢想。上一個(gè)世紀(jì)一個(gè)最偉大的英國科學(xué)家 ,他說“X射線是騙局 ,認(rèn)為是不可信的?？偨Y(jié)了以后你就會了解下面。物理學(xué)跟這個(gè)有關(guān)系 ,這是一百年前的物理學(xué) ,這是三十年代和四十年代的物理學(xué) ,這是現(xiàn)在的物理學(xué)。一百年以前 ,最尖端的物理學(xué)是光學(xué) ,現(xiàn)在用在航空、航天、無線電子。三十年代最尖端的物理學(xué) ,原子類型、量子類型 ,半導(dǎo)體等。四十年代最尖端的物理學(xué)是同位素。八十年代前是慧星 ,用在氣象探測。這么大距離是恒星 ,什么意思呢？從發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用 ,有時(shí)間

27、,這時(shí)間可能是三十年、四十年 ,但是當(dāng)一個(gè)新的科學(xué)開始的時(shí)候 ,永遠(yuǎn)在尖端 ,因?yàn)榧舛?,常常有些人認(rèn)為是沒有用的。只能經(jīng)過三十年、四十年以后 ,等大家熟悉這個(gè)現(xiàn)象以后才能轉(zhuǎn)換為應(yīng)用。轉(zhuǎn)換為應(yīng)用的時(shí)候 ,往往改變了整個(gè)人類。謝謝。吳建民：現(xiàn)在丁教授愿意答復(fù)大家的問題。聽眾：尊敬的丁教授你好 ,你的光臨使我倍感榮幸。我有兩個(gè)問題 ,月號你接受鳳凰衛(wèi)視臺采訪的時(shí)候 ,你說神舟五號的發(fā)射是美妙的一天 ,我想請問您對神舟五號的成功發(fā)射 ,對中國今后的開展以及中國在世界上的影響力會有什么深遠(yuǎn)的影響？丁肇中：我小時(shí)候在中國長大 ,我知道中國的情形 ,小時(shí)候的記憶非常深 ,這次看到神舟五號成功的發(fā)射 ,我為

28、此非常的驕傲。聽眾：第二個(gè)問題 ,眾所周知 ,你不僅在物理研究方面有常人無法企及的成就 ,同時(shí)你也是中國水墨畫的行家？丁肇中：不是 ,不是眾所周知 ,至少我不知道。我在臺灣念中學(xué)的時(shí)候 ,對兩門課有興趣 ,一門是中國歷史 ,一門是中文。聽眾：科學(xué)和人文精神是不矛盾的 ,你談?wù)勅宋乃仞B(yǎng)對科學(xué)工作者以及人文精神對科學(xué)有什么重要意義？丁肇中：我不知道。我天天都在實(shí)驗(yàn)室里 ,做前人從來沒有做過的實(shí)驗(yàn) ,我的全部精力都在想什么地方可能出錯(cuò) ,我確實(shí)沒有精力去想別的事情。聽眾：尊敬的丁先生您好 ,我不是外交學(xué)院的學(xué)生 ,我是北京航空航天大學(xué)的一名研究生 ,我有一個(gè)請求 ,希望您如果有時(shí)機(jī)的話 ,能夠到北航

29、來 ,如果有時(shí)機(jī)的話 ,給北航的學(xué)子做一個(gè)演講 ,謝謝您。聽眾：丁教授您好 ,我是外交學(xué)院學(xué)英語系的學(xué)生 ,我很小的時(shí)候看過你的傳記 ,今天目睹你的風(fēng)采 ,我非常榮幸。我想問的問題就是據(jù)您所知 ,您是否了解物理學(xué)界面臨著這方面的考量 ,就要通過物理的方法來解決當(dāng)今世界核擴(kuò)散的政治問題？或者您是否曾經(jīng)想過隨著物理和科學(xué)的開展 ,核擴(kuò)散的問題能迎刃而解了？丁肇中：我生在美國 ,第二年就抗戰(zhàn)了 ,那時(shí)候中國的學(xué)生認(rèn)為回中國是對國家的幫助。我在三個(gè)月大的時(shí)候就被父母帶回中國 ,那個(gè)時(shí)候我沒有發(fā)言權(quán)笑。我在中國長大。年 ,我回美國去念書 ,在大學(xué)畢業(yè)的時(shí)候 ,后來收到一個(gè)征兵的通知 ,要求去服兵役。我要

30、特別感謝蘇聯(lián)人發(fā)射了第一顆衛(wèi)星 ,所以美國決定在全國招收比擬好的物理學(xué)生 ,我去考試了 ,很榮幸被錄取了 ,結(jié)果擔(dān)任美國原子能量的研究工作。我拿了博士以后 ,第一個(gè)收到邀請我做的工作是專門做氫彈的 ,年薪萬 ,在四十年前是非常高的。同時(shí)還收到另外一家哥倫比亞大學(xué)的邀請函 ,叫我去做講師 ,年薪七千五。我沒有考慮就去了研究氫彈 ,沒有去哥倫比亞大學(xué)。對我來說 ,我沒有方法制止科學(xué)家、物理學(xué)家研究武器。也沒法制止他們不去研究新現(xiàn)象。人類的知識永遠(yuǎn)是往前開展的 ,人類對知識是有好奇心的 ,你不研究別人研究 ,你不花錢 ,別人花錢 ,我認(rèn)為是完全制止很困難的 ,至少我沒有這個(gè)能力。聽眾：中國有一句俗話

31、“解鈴還得系鈴人 ,我的意思是說隨著物理學(xué)的繼續(xù)開展 ,這個(gè)問題能否迎刃而解呢？丁肇中：我至少認(rèn)為會有所變化的。聽眾：丁教授您好 ,你剛剛提出五點(diǎn) ,其中有一個(gè)態(tài)度 ,我想知道你的信念是什么？是什么支持你到現(xiàn)在？丁肇中：好奇心。聽眾：您潛意識里有其他的嗎？丁肇中：那我怎么知道。聽眾：丁教授你好 ,我可能問一個(gè)愚蠢的問題 ,也許宇宙是由爆炸產(chǎn)生的 ,你現(xiàn)在又說在指導(dǎo)世界上很大的碰撞實(shí)驗(yàn)室 ,那么您會不會在您的工作過程當(dāng)中不小心創(chuàng)造出另外一個(gè)宇宙？丁肇中：不會。聽眾：丁先生您好 ,您是在美國生活 ,美國是個(gè)受基督教影響的國家 ,你在這樣的國家里 ,有沒有想過自己在有生之年會相信基督教的教義 ,如果

32、信任上帝存在的話 ,會不會對對您物理科學(xué)的研究有什么影響呢？丁肇中：我母親是基督徒 ,母親也是信基督教的 ,但是我不是。你提出的其他問題我可能再過十年會考慮 ,現(xiàn)在還沒有想過。聽眾：丁教授你好 ,我有很多問題 ,由于時(shí)間關(guān)系只能問你一個(gè) ,我們能否確定在宇宙的邊緣會有反物質(zhì)的存在？如果確實(shí)測定到反物質(zhì) ,會不會是人類對宇宙的認(rèn)識的又一個(gè)很大的擴(kuò)展？丁肇中：返氫不能代表一切 ,一定要想到反夸。聽眾：歡送您來到外交學(xué)院 ,你剛剛的講話給我們很多啟發(fā) ,我注意到你剛剛講話時(shí)準(zhǔn)備了很多幻燈片 ,你如此的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度是不是你獲得成功原因之一呢？丁肇中：幻燈片我不說了 ,做科學(xué)研究 ,謹(jǐn)慎的態(tài)度很重要 ,不能

33、有任何錯(cuò)誤。我是很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。聽眾：我們作為外交學(xué)院的學(xué)生 ,今后也許可能會工作在外交領(lǐng)域 ,我想問您 ,您能否給我們外交學(xué)院的學(xué)生提出一些寄語或者要求嗎？丁肇中：這應(yīng)該由你們院長或者書記來答復(fù) ,是他們的問題。聽眾：根據(jù)老子理論說宇宙是混沌不清的狀況 ,那么除了正宇宙和反宇宙的之外 ,是否還會有和真空對立的東西呢？丁肇中：沒有。聽眾：為什么沒有和真空對立的東西？丁肇中：我只能說為什么人家信任宇宙大爆炸 ,原因是用一個(gè)望遠(yuǎn)鏡看星球 ,星球的距離越來越遠(yuǎn) ,就說明宇宙在天天長大。宇宙膨脹是什么意思？就是越來越大 ,換句話說就是越來越小。從膨脹和縮小的速度 ,測量到億年前 ,宇宙有過大爆炸。聽眾：在億

34、前沒有測量到的距離的時(shí)候 ,會不會有其他的宇宙呢？丁肇中：我不知道 ,沒有任何人知道 ,因?yàn)榭茖W(xué)上不做實(shí)驗(yàn) ,永遠(yuǎn)不能知道。聽眾：我知道愛因斯坦曾經(jīng)說過原子武器的消滅力正在逐漸改變?nèi)说乃季S方式 ,假設(shè)年能發(fā)現(xiàn)反夸存在的話 ,應(yīng)在何種領(lǐng)域改變?nèi)说乃季S方式呢？丁肇中：剛剛我舉了三個(gè)例子 ,說物理學(xué)家推測發(fā)現(xiàn)應(yīng)用是不可靠的 ,所以我不在這里預(yù)測。聽眾：尊敬的丁教授 ,首先感謝你到外交學(xué)院進(jìn)行了一場非常精采的物理演講 ,你在過程當(dāng)中提到你的第一個(gè)實(shí)驗(yàn) ,科學(xué)生涯的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了電子是沒有體積的。但是后來你又說電子的半徑小于的負(fù)次方厘米 ,如果一個(gè)物體有半徑的話 ,他一定會有體積的 ,這兩點(diǎn)是否是矛盾呢？丁肇中：沒有矛盾 ,剛剛你說到小于的負(fù)次方厘米 ,小于就是沒有確定 ,很可能是零。聽眾：你證明它小于半徑 ,并不能證明等于零 ,我覺得在沒有完全證實(shí)它的半徑是零的情況下是