時論-丁肇中挺住了黑暗力量

諾貝爾獎得主丁肇中(圖右)。(中新社資料照片)

日前,瑞士日內瓦歐洲粒子物理研究中心的研討會上,諾貝爾獎得主丁肇中宣布了他的實驗結果。他選擇的日子很謹慎,因為這一天他們的實驗報告論文,已經在物理學最具代表性的期刊《物理評論通訊》上刊登。

簡單的講,丁肇中的實驗就是找尋宇宙中不知所以的「暗物質」,根據我們現在有能力了解宇宙的狀況,這個宇宙中必然存有一些不知在哪裏的物質,理論學家半猜半推算出的想法,「暗物質」就是其一。

高能物理的超級競爭

回顧丁肇中的科學生涯,他的啼聲初試之作,便是以實驗推翻了幾個知名理論學家的想法,這讓他一直有一個信念,科學實驗的數據是最重要的參照準則。他曾經用他慣常的嘲諷態度說起理論物理學家,「我不會反對和他們吃中國飯,但是沒有興趣跟隨他們的理論做實驗。」

這一回,他面對一個最具挑戰性的物理問題,也面對著一個充滿挫折的物理世界。丁肇中所在的高能實驗粒子物理,曾經是近代科學中的天之驕子,上一個世紀下半,這個領域中任何一個重要的發現,就代表著物理認知的一個新紀元,對一般世人來說,便是諾貝爾獎的冠冕,1976年丁肇中正是因為在其中的一個實驗成就,成為這個領域的代表人物。

高能實驗物理由於在地底建造龐大的加速器,設計製作龐大的探測器,花錢太多,加上所得到的結果,難免玄奧高遠,20年前已經開始遭遇困難。當時美國一個高能量的巨大加速器計畫SSC,就是因為面對這樣的現實,居然在計畫已經開始數年,花費數10億美元的情況下,中途腰斬,為這個領域投下頭一個陰影。

丁肇中之所以由地底進入太空,也是迫於形勢。兩年前聲勢浩大,宣布找到理論預期中的所謂「上帝粒子」的高能物理大計畫LHC,正是在丁肇中長年所在的歐洲粒子物理研究中心。丁肇中沒能參加那個計畫,部分原因是人們看不到的物理世界的「黑暗力量」,高能物理又是這個最激烈競爭的世界中的「最暗黑的角落」。

發現暗物質 最後一戰?

1989年,當歐洲粒子物理中心上一個計畫LEP開始之際,英國《經濟學人》雜誌報導那個計畫的文章,特別提到在23公里長加速器上,4個實驗團隊之一的領導者丁肇中。《經濟學人》的文章說,「(在高能物理領域裏)有許多超級聰明和超級自我的人,丁肇中在這兩方面都鮮有對手。」事實上,這並不算是全然負面的評論,只反映出這個領域競爭的激烈,以及其中領導人物的人格特質。如果看這個領域,甚至近代科學許多的領頭人物,丁肇中雖然說不上是謙遜,但絕不是最張牙舞爪的。

丁肇中被他認為的「黑暗力量」,「踢」出歐洲粒子物理研究中心的新LHC計畫,卻也開啟了他由地底上太空的新契機。他有辦法說動當時美國太空總署的署長高汀,讓高汀立即意識到丁肇中的計畫,能給那個難免大而無當的太空站,帶來真正科學價值的政治效果。丁肇中更發揮他半是天生的直覺能力,搞定美國國會中的重要成員,也以5分鐘9張透明片,讓美國國會支持太空總署,在最後一次發射的太空梭中,給丁肇中的實驗探測器預留位置。

面對著不計其數,因為他探測器發射而喪失科學領先地位科學家的惡意批評,甚至面對他在最後一刻放棄超導磁鐵改用傳統磁鐵,必然沒有結果的嘲諷,丁肇中用400億個訊號中的1000萬個數據,挺住了這也許是他科學生涯的最後一戰。

許多人認為,1974年明顯是因為得知丁肇中實驗有所發現,追蹤而至後來與丁肇中共享1976年諾貝爾獎的瑞契特,也稱讚丁肇中新實驗構想的美妙。瑞契特以及許多丁肇中的敵對競爭者都知道,在這一個人們看不見的物理世界裏,他們追尋「暗物質」的這個「暗黑的世界」,還是有它的極限的。(作者為科學文化工作者)

(中國時報)


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