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名家博士论文24:华人诺贝尔奖获得者丁肇中博士论文1962年密歇根大学 精选

已有 4184 次阅读 2024-2-5 07:08 |个人分类:名家博士论文|系统分类:科研笔记

中国科学院官网对丁肇中院士的介绍如下:网址https://casad.cas.cn/ysxx2022/wjys/200906/t20090624_1808919.html物理学家。美国国籍。生于美国密执安州安阿伯镇。祖籍中国山东日照。1959年获美国密西根大学物理学学士和数学学士学位,1962年获该校物理学博士学位。1977年被选为麻省理工学院第一位Thomas;Dudley;Cabot;Institute教授。1982年至今在欧洲核子研究中心的正负电子对撞机LEP上领导L3实验。美国国家科学院院士(1977),美国艺术和科学院院士(1975),苏联科学院外籍院士和巴基斯坦科学院外籍院士,台湾“中央研究院”院士。曾获诺贝尔物理学奖(1976)、美国政府的Lawrence(1976)、意大利政府的DeGasperi科学奖(1988)等。丁肇中教授长期从事高能物理实验,精确检验量子电动力学、量子色动力学和电弱统一理论,寻找新粒子和新的物理现象,取得了一系列重大成果。1965年发现反氘核。1974年发现第4种夸克的束缚态——J粒子,获诺贝尔物理学奖。1979年发现胶子喷注。1982年确定中微子种类的数目只有三代。1994年起领导AMS组实验,在空间寻找反物质和暗物质。1994年当选为中国科学院外籍院士。

1962年,丁先生获密歇根大学博士学位,论文题目为:An Investigation of Pion-Proton Interactions at High Energies(高能介子与质子相互作用的研究),论文全文,丁肇中博士论文.pdf。此文收录在科睿唯安的ProQuest Dissertations & Theses Global (ProQuest全球博硕论文数据库)数据库中此文链接为https://www.proquest.com/docview/302127184,此记录给出的导师是“Perl, Martin L.”,应该就是论文致谢中的第一位:Professor Martin L. Perl,全名是Martin Lewis Perl(马丁·路易斯·佩尔)1927624-2014930日,1995年因发现Τ子而获诺贝尔物理奖(比学生获奖晚不少年的又一个例子)。图1为密歇根大学的诺贝尔物理奖获得者(此图比较早,缺少2018年诺贝尔物理奖获得者Gérard Albert Mourou),第1行中间的丁肇中,第1行右侧是他的导师佩尔教授。

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1:密歇根大学的诺贝尔物理奖获得者

有个报道提到丁先生说:19621222号,我用67天时间完成博士论文,很快离开了学校。详见:https://www.seu.edu.cn/2019/0701/c124a280232/page.htm。这句话,不好理解。丁先生的论文,涉及实验,没有几天就能搞定的可能性。当然,剔除实验需要的时间,纯粹地“写”,几天也有可能。完整地看,丁先生应该是1959年获得密歇根大学的学士学位的,1962年底博士毕业(很可能正式拿到博士毕业证书1963年,ProQuest Dissertations & Theses Global的记录学位授予年是1962年、出版年是1963),也不算特别短。或许,得详细了解这次演讲的全部内容,结合上下文才能理解吧。关于其学士学位,应该是3年搞定两个学位,不是一个学位,2018年密歇根大学官网有个访谈,用的是“degrees in engineering physics and engineering math”,文中也提到“two degrees”,详见:https://news.engin.umich.edu/2018/02/qa-with-samuel-ting/。此次访谈还提到,他虽然出生在密歇根大学(1936年,父母均为密歇根大学硕士),但几个月大就回大陆了,20年后回到密歇根大学时(1956)英语非常糟糕(英文原文:Practically nonexistent)

由于战乱,丁先生没有完整的小学教育,不过中学很牛:建国中学。丁先生曾自谦,不是班级里最优秀的,毕业的时候是第11名,但事实上,建国中学当年是按照成绩分班的,丁先生是A班,最好的那个班。重点高中的重点班的第11名,显然很牛了。不过,丁先生在一次访谈中,讨论到第十名现象,即:一个班级里最有出息的学生,往往不是学习成绩最好的前几名,而是处于中上游的第十名左右的学生。丁先生给了两个观察,一是:到了美国,我就注意到,成绩特别优秀、每门功课都优秀的学生,不保证以后就是很有成绩的;二是:这么多年来拿诺贝尔奖的人,多数我都认识,很少是考第一名的。至于为什么,丁先生的判断是:可能他们(指诺贝尔奖获得者们)对某一个领域很有兴趣,有天才,这不代表他们对所有的事情都了解。第一名是了解别人以前做过的事情,考试往往就是考已有的知识。

丁肇中先生应该是第一位在诺贝尔奖招待晚宴上用中英文双语致辞的(被称之为Nobel Prize Banquet Speech,但其实时间很短,有称之为演讲的,但或许称之为致辞更好)。致辞时,先中、后英,丁先生一个人搞定,中英文也基本一致(英文的第一句有同时获奖的Burton Richter)。诺贝尔官网有此致辞的中英文稿https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1976/ting/speech/。有对这个致辞进行各种演绎的,不妥。感兴趣的可以读一下内容。没有查到丁先生与诺贝尔奖直接相关的其他中文演讲。

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2:丁肇中在诺贝尔招待晚宴上的致辞稿(中英文双语)

有误传,丁先生发现的粒子,命名为J粒子(同时发现此粒子的,也同时获得诺贝尔奖的Burton Richter团队命名为ψ粒子),是因为英文“J”和中文“丁”很像。丁先生澄清过:这纯属巧合。具体为什么命名为J,目前有两种说法:一是“J”在“K”之前,而K介子当时已经被发现,丁先生选择了“K”之前的“J”;二是“J”在量子力学上代表电流、光,而J粒子和光、电有密切的关系,所以就命名为J粒子。

丁先生深度参与、组织,甚至领导国际大科学计划。博士毕业后,1963年,丁先生前往欧洲核子研究中心(英文: European Organization for Nuclear Research ,法文:Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire,简称:CERN)工作。目前,他领导着安装在国际空间站上的国际合作大科学装置阿尔法磁谱仪(Alpha Magnetic SpectrometerAMS)工作,旨在寻找宇宙中的暗物质、反物质并测量宇宙线。

据说丁肇中先生有句很有意思的名言:我不会反对和他们(理论物理学家)吃中国饭,但是没有兴趣跟随他们的理论做实验。没有找到正式的出处。但,琢磨一下前文中他在诺贝尔招待晚宴的致辞,有可能,至少有这个意思。物理学家的确有理论物理学家和实验物理学家之分,丁先生是典型的实验物理学家,当然也有类似费米这样的理论和实践均很强的大师。无法讨论,理论重要,还是实验重要。也很难说,是理论先行,实验验证;还是实验直接推翻旧理论从而催生新理论。科学,尤其是物理,需要实验,这是肯定的。当然,有人擅长理论,有人擅长实验,大家发挥出自己的强项就好。在《名家博士论文22:华人诺贝尔奖获得者杨振宁博士论文1948年芝加哥大学》中,提到杨先生博士论文选题,最终选定为理论而不是实验,其“如释重负”,算是意识到自己的强项了吧(也直接回避了自己的弱项),杨先生显然偏理论物理。有报道指出,1960年丁先生在加州的劳伦斯-伯克利国家实验室给导师佩尔教授和琼斯教授(Lawrence W. Jones,博士论文致谢中的第2)做过一阵助手,被发现动手能力很强,于是佩尔建议先生从事实验物理,而丁先生当时是犹豫的,随后咨询了理论物理学家乌伦贝克教授(George Eugene Uhlenbeck),教授回答:“如果我能从头干起,我就做实验,因为一名普通的实验员很有用,而一名普通理论物理学家却一点用也没有。在理论物理学的领域内,只有极少数理论物理学家是重要的,但是,在做实验时,不论你做点什么,都是必不可少的。”丁先生对此答案很是意外,不过也觉得很有道理,就坚定地做了实验物理。乌伦贝克教授,其实也不是“普通理论物理学家”,很牛的,其是清华大学第一位物理学女教授王明贞在密歇根大学的博士导师,王明贞是王守武院士和王守觉院士的姐姐,在《名家博士论文14:“一门六院士”中的“大王先生”王守武博士论文1946年普渡大学》提及。

Burton Richter和丁先生几乎同时发现J/ψ粒子,这里需要摆事实。有趣的是,两篇发现此粒子的文章,同时发表在1974Physical Review Letter(就是大名鼎鼎的PRL)同一期上,页码也挨着,丁先生团队的文章名为:Experimental Observation of a Heavy Particle JPhysical Review Letter 1974年第33卷第1404-1406页,收稿如期为19741112日,DOIhttps://doi.org/10.1103/PhysRevLett.33.1404Burton Richter团队的文章名为:Discovery of a Narrow Resonance in e+e− AnnihilationPhysical Review Letter 1974年第33卷第1406-1408页,收稿如期为19741113日,DOIhttps://doi.org/10.1103/PhysRevLett.33.1406。两篇文章的实验方法不同。说科技期刊有Registration(翻译为注册或登记等)功能,这是最好的例证吧。

丁先生老家是山东日照的,当然他本人应该没怎么住过。

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3:山东日照丁肇中祖居



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