2012年7月4日,歐洲核子研究中心(CERN)宣布發(fā)現(xiàn)了“上帝粒子”(希格斯玻色子),。希格斯玻色子是粒子物理學標準模型預(yù)言的一種玻色子,,正是它的存在,基本粒子才擁有了質(zhì)量,。 “上帝粒子”為什么叫上帝粒子呢,? 這就不得不說到一個人——1988年諾貝爾物理學獎獲得者利昂·萊德曼(Leon Max Lederman,1922.7.15-2018.10.3),,正是他給這種賦予萬物質(zhì)量的粒子起了一個這樣一個家喻戶曉的名字,。 今天正值“上帝粒子”發(fā)現(xiàn)10周年,讓我們通過10個小故事,,來了解一下這個給“上帝粒子”起名的物理學家,。 1922年7月15日,,利昂·萊德曼出生于紐約的一個平民家庭。利昂的父母都是東歐猶太人移民,,經(jīng)營著一家洗衣店,。 “二戰(zhàn)”爆發(fā)后,利昂成為一名通訊兵,,前往歐洲戰(zhàn)場,。戰(zhàn)后,他回到美國,,在哥倫比亞大學研修物理專業(yè),。 關(guān)于軍旅生涯,萊德曼喜歡講這樣一則笑話: 中士對著一隊剛?cè)胛榈牧斜?,發(fā)表了一番關(guān)于公制的訓(xùn)話,。 中士:在公制下,水的沸點是90度,。 士兵:請原諒,,長官,水的沸點是100度,。 中士:當然,。我太傻了,是直角會在90度沸騰,。 1960年底,,利昂·萊德曼發(fā)現(xiàn)了μ中微子(組成物質(zhì)的最小粒子之一)。 1988年10月10日早晨6點,,諾貝爾委員會打來電話,,通知他獲得諾貝爾物理學獎。 這獎來得實在有些遲,,兩者相隔27年,。 為什么姍姍來遲? 利昂·萊德曼經(jīng)過分析,、比對和驗證,,得到結(jié)論:“瑞典皇家科學院把時間拖后,是因為他們不能確定應(yīng)該獎勵我的哪一項偉大成果,。” 作為“二戰(zhàn)”后美國粒子物理學領(lǐng)域的巨擘,,利昂·萊德曼碩果累累,諾獎級成就不止一項,。比如,,20世紀50年代,他證明了李政道,、楊振寧的宇稱不守恒理論,。 萊德曼和李政道曾在哥倫比亞大學共事,,星期五是當時哥大物理系這群人吃中餐的日子。(他們和謝耳朵,、萊納德等人的時間表看來是有重合的,。) 作為這里最懂中餐的人,李政道即將點菜——后來,,萊德曼在自己舉世聞名的科普著作《上帝粒子》中細致地記錄了下來: 李政道點菜很有派頭,那真是一種藝術(shù),。 只見他瞅了一下菜單,、便箋本,用漢語向服務(wù)員問了一個問題,,而后皺皺眉頭,,提筆畫過紙面,認真地寫了幾個符號,。接著是另一個問題,,在一個符號上做了一下改動。為了得到神的指引,,他瞥了一眼錫制的浮雕天花板,,然后,大筆一揮而就,。最后再看時 ,,他的兩只手都停在便箋本上,一只手五指伸開,,傳遞著教宗對眾人的祝福,,另一只手則握著鉛筆桿。 一切盡在此間,,陰陽和色香味的完美交融…… 就是在這次中餐會上,,萊德曼得以進一步理解李、楊的理論,,并得到情報,,吳健雄已經(jīng)著手驗證,看起來效果不錯,。 萊德曼大驚,,回去后連夜設(shè)計實驗,從另一個角度同樣證明了李,、楊理論的成立,。盡管著手稍晚,但他與吳健雄的論文發(fā)表在同一家期刊,,且收稿日期相同,。 顯然,,萊德曼搶到了一項諾獎級成就。他和吳健雄,,兩位實驗物理學家,,可以分得一杯羹。 但1957年的諾貝爾物理學獎只授予兩位理論物理學家——李政道和楊振寧,。 萊德曼后來在《上帝粒子》中說: 農(nóng)夫想要尋找珍貴,、鮮美的塊菌,就會帶豬到附近,,豬憑借自己獨特的本領(lǐng)努力找到了塊菌,,可就在此時,農(nóng)夫把塊菌連忙拿走了,。 實驗物理學家就像這頭豬,,而理論物理學家則是“狡詐”的農(nóng)夫! 從1978年起,,萊德曼成為費米國家加速器實驗室的第二位主任,。前任的名字叫羅伯特·威爾遜。 面對這個耗資巨億的“大家伙”,,曾有議員不斷詰問:“這個加速器有沒有希望在某些方面跟國家安全聯(lián)系起來,?” 威爾遜回答:“加速器和保護我們的國家沒有任何直接關(guān)系,只是讓它變得更值得保護了,?!?/span> 最終,威爾遜還是由于政府的支持太少憤而辭職,。 萊德曼受命接任,。 費米實驗室外面是一片大草原,有不少野牛,。利昂·萊德曼在這里養(yǎng)雞,,吃土雞蛋;養(yǎng)馬,,沒事可以騎在馬背上兜風,。 每年的6月1日,身為主任的他,,要帶領(lǐng)全體人員圍繞著巨大的環(huán)形加速器跑一圈,。 環(huán)內(nèi)是奔跑著的反質(zhì)子,環(huán)外是奔跑著的一群兩足無毛的生物,。 里面的跑完一圈只需百萬分之二十二秒,,外面的跑完一圈要38分鐘。 兩者相差約1億倍。 宇宙中有一種神秘的粒子,,被認為賦予了萬物的質(zhì)量,,名叫希格斯玻色子。如果能找到它,,則人類距離宇宙終極之理便又近了一步,。 只有建造能量更大的加速器,才有可能捕獲這種粒子,。 能量越大,,耗費越大。因此利昂·萊德曼沒好氣地管它叫:“該死的粒子( goddamn particle)”,。 后來他寫了一本科普書,,講述人類探索物理學真理的發(fā)展歷程。本來書名要叫這個名字,,合作者嫌不雅,,稍作變通,,便成了如今大名鼎鼎的上帝粒子( God Particle),。 利昂·萊德曼希望政府能夠撥款,建立能量更大的加速器——超導(dǎo)超級對撞機,,捕獲上帝粒子,。 他幾乎要成功了。對撞機已經(jīng)初步建成,,只是到1993年,,政府又將這個計劃中途放棄。 萊德曼抱怨:“愛因斯坦說物理學家的工作是'讀懂上帝的思想’,,但你怎樣才能讀懂美國議員的思想呢,?” 原來最難理解的乃是人心。據(jù)說,,對撞機的一些隧道,,現(xiàn)在已被雨季的雨水積滿。 萊德曼一生熱衷科學教育事業(yè),。 在給諾貝爾委員會寫的自述中,,他自豪地說:“我培養(yǎng)了50個博士,其中14人為物理學教授,,1人為大學校長,,其余基本都是在國家實驗室、政府,、各行業(yè)工作的物理學家,。就我所知,一個在監(jiān)獄的也沒有,!” 從費米實驗室主任的位置退下來后,,萊德曼來到芝加哥大學,。在這里,他專門給非科學專業(yè)的學生開設(shè)了一門量子物理通識課,,他管他這門課叫“給詩人的量子物理課”,。 他常說,量子物理所創(chuàng)造的價值占到一個發(fā)達國家GDP一半以上,。他希望更多的人認識這門學科,,包括那些不喜歡數(shù)學公式的文科生。 要把量子物理講得大家都能聽懂,,這并不是一件容易的事,。但萊德曼仍有信心,他甚至援引自己母親的例子: 就像很多年前我的媽媽報名參加一個社區(qū)大學夜間的普通物理課程一樣,。她從來沒有完成過高中學業(yè),,現(xiàn)在年紀大了卻做得出乎意料地好,事實上已經(jīng)通過兩次考試了,。 一天,,當她被叫起來后,老師問:“我在《紐約時報》上讀到一些關(guān)于諾貝爾物理學獎得主利昂·萊德曼的事,。你和他有關(guān)系嗎,?” “他是我的兒子!”媽媽驕傲地說,。 “噢,,難怪你在物理上這么出色!” “不,,”媽媽回答,,“應(yīng)該是難怪他這么出色!” 萊德曼早年曾和朋友拜訪過愛因斯坦,,直至晚年,,萊德曼依然對這次簡短的談話印象極深: “他問我朋友,你是做什么的,?朋友說在寫關(guān)于量子理論的論文,。 愛因斯坦聳了聳肩,說了一些我們并不太驚訝的話,,因為他對量子理論的反對是眾所周知的,。 愛因斯坦笑著說,你是在浪費時間,。接著他又問我在做什么,。 我向他解釋,我們有一個加速器,我們正在試圖理解新的粒子的性質(zhì),。 他揮揮手說,,我們連電子都不理解,為什么還要研究其他粒子呢,?” 有意思的是,,萊德曼晚年也正在關(guān)注這兩個領(lǐng)域,他的兩部最著名的科普書《上帝粒子》和《萊德曼量子物理通識講義》所探討的正是這些,。 阿爾茨海默病,,又稱“老年癡呆”,它甚至會找上世界上最聰明的人,。 2015年,,萊德曼不幸身患阿爾茨海默病。為了支付他高額的醫(yī)療費用,,他的諾貝爾金質(zhì)獎?wù)卤灰?6.5萬美元出售,。 到那時,他已經(jīng)忘記了他作為費米實驗室主任的歲月,,或者他為贏得這個獎項所做的事情,。更不會記得,當年獲獎時,,被問及是否可以拍攝他的照片,,他所說的那句話:“當然,。這只是光子,。” “我沒有任何真實的故事可以講述,,”他告訴拜訪他的人,,“我坐在甲板上,看著群山,。” 2018年10月3日,,利昂·萊德曼辭世,享年96歲,。 撰文=小霸王孫笨 編輯=代班機器人 封面=fermilab 圖片=網(wǎng)絡(luò) 轉(zhuǎn)載內(nèi)容僅代表作者觀點 不代表中科院物理所立場 |
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