丁肇中-空前规模的L3实验

近年来，凡到过欧洲核子研究中心访问的人们，在这个硕大的核子研究机构的墙壁上，都能看到一张式样奇特的挂图，图的背景是风景秀丽的日内瓦城，圆圈的中心则印着三个大写的英文字母：LEP。这是迄今为止世界上最大的正负电子对撞机的示意图。
     这台周长27公里，跨越瑞士和法国的巨型粒子加速器，能量高达1300亿电子伏特，它用相当一个城市的电力，让正负电子在1秒/亿的时间里碰撞。在对撞机的四周，设置着粒子探测系统，正负电子注入环中，反向流动，进行对撞。首期工程中建立的四个不同的大型探测系统，月的是高精度地测量对撞中产生的粒子的各种性质，包括它们的方向、通过的时间、能量、电荷、质量等等参数。
     早在这台世界上最大的正负电子对撞机动工兴建之初，国际上许多物理学家就纷纷提出实验计划，希望能“中标”。然而在由各国组成的委员会进行的无记名投票中，丁肇中提出的 L3实验计划以压倒多数获得通过。后来，美国、前苏联、瑞士、德国、法国的物理学家与工程人员都竞相参与这一实验。
     所谓L3实验即模拟宇宙的形成，也就是大爆炸，要创造这种条件，模拟宇宙开始的情形。这一实验同其他实验的不同之处，按丁肇中的解释是：“能高精度地测轻子，我们将寻找粒子质量的起源，正负电子对撞，对撞产生电子、u子、丢失的粒子；通过不同的能量寻找新粒子。”人类规模空前的L3实验，耗费了丁肇中大量的时间和精力。
     由于实验极为复杂，牵涉的学科又多，加之许多国家合作进行，他作为这一实验项目的总负责人，每天的工作量大得惊人。特别是在L3实验准备工作期间和实验开始以后，丁肇中可谓日理万机。这项由14个国家的460多位物理学家和600多位工程技术人员参加的实验，共有4个巨型探测器，这些探测器不仅物理设计构思复杂新颖，而且所需的原材料都没有成品。
     为确保实验成功，丁肇中从领导科技人员研制探测器开始，便年复一年地在世界各地奔波。探测器设计出来以后，丁肇中和他的合作者们首先遇到的问题是：大量的错酸铋晶体从哪里来？当丁肇中了解到前苏联有氧化锗，中国有氧化铋，上海硅酸盐研究所有可能研制出大量BGO晶体时，他当即飞往前苏联带上氧化锗，再飞到上海，直到帮助硅酸盐所研制出大量合格的BGO晶体为止。
     又如L3实验用的u子探测器，它的主要部件是在美国的波士顿制造，激光校正系统在瑞士制造，强子量能器则由前苏联、中国和美国科学家共同设计。在它们研制过程中，丁肇中也倾注了大量心血。总之，参加L3实验的各国科学家们能够不分国籍，不分政治见解，亲密无间地完成如此空前复杂的大规模科学实验，理应归功于丁肇中不带任何偏见的组织与领导。
     丁肇中在谈到他所从事的这项实验时，指出：“人类早期认为物质的始元是水、土；这个世纪初进一步认识到所有物 质由化学元素组成；后来发现了质子、电子，观念改变了；现在，科学家们则认为物质由夸克组成；可是问题是：为什么宇宙中只有五种夸克？为什么只有电子、u子？轻子有多大？轻子人们每天都用到它，轻子的体积太小了，人们不能测量，为什么物质有质量？因此，我们有兴趣做这个实验。”目前，丁肇中正全力以赴地带领着千百位科学家日日夜夜致力于探索物质微观世界的奥秘。
     人们热烈期待着丁肇中领导的L3实验，把宇宙间的几种力统一起来，这不仅对深刻理解物质结构有深远意义，而且在未来的二三十年内，有不可估量的应用价值。