第13章 1995年諾貝爾物理學獎——中微子和重輕子的發現(2)(1 / 2)

這次諾貝爾物理學獎又一次授予實驗物理學家,說明實驗在物理學,特別是粒子物理學中的作用。20世紀50年代以來,粒子物理學取得了豐碩的成果。這首先應歸功於一係列高能實驗裝置的運行,尤其是各種類型的對撞機,大大地提高了有效作用能量,再加上多種多樣探測器的發明和改進,使產生和探測新能區的粒子成為可能。大規模實驗室的建立和科學家集體的合作,實驗技術的提高和實驗方法的完善,為發現各種新粒子提供了保證。

下麵簡單介紹兩位諾貝爾物理學獎獲得者的生平。

佩爾1927年生於美國紐約。他的父母是猶太人,大約在1900年為了逃避貧困和反猶太主義,從俄國(原波蘭領土)舉家遷移到美國,在美國的貧民窟裏定居。由於經營印刷業和廣告公司,逐漸上升為中產階級,才得以讓佩爾進入較好的學校接受教育。父母認識到移民隻有靠知識和文化才能在美國社會中立足,所以非常重視子女的教育。佩爾也很爭氣,努力學習,在學校表現很好。1942年16歲就從高中畢業,中間跳了兩級。他酷愛讀書,什麼書都讀,每次去公立圖書館,都要借滿六本書回家。然而,父母不讚成他把時間都花在書本上,要他多做戶外運動,因為一個真正的美國孩子是很愛運動的,他們希望佩爾成為100%的美國人。所以佩爾特別喜歡下雨天,這樣就可以留在家裏讀書。

有兩本書對佩爾特別有吸引力。一本是《大眾數學》,他從這裏學到了微積分。另一本是《大眾科學》。為了省錢,他沒有買這兩本書,而是一次一次地借來讀,詳細作筆記。他對機械也很有興趣,讀過許多這方麵的雜誌和書籍。

佩爾深知一個移民要在美國社會不受歧視,就要設法找到一個好的職業。例如當律師和醫生等等。他沒有敢想要做一名科學家,但他又不願當律師和醫生,於是在高中畢業時,選擇了化工專業,進了布魯克倫多科工業學院。不久第二次世界大戰爆發,學業暫停,佩爾因年紀不夠,暫不能入伍,於是加入商船學校當學員,後來還是當了一年的兵,返回學校後於1948年以優異的成績取得了學士學位。在學院裏學到的機械、化學實驗技術等等知識對後來的實驗工作非常有用。

畢業後,佩爾進入通用電氣公司,經過一年培訓,分配在紐約的電子管部當化學工程師,解決生產電子管過程中的技術問題,有些也涉及電視顯像管的生產。為了解決電子管中柵極發射之類的問題,佩爾有時到大學裏去學習有關的課程,其中包括原子物理學和高等微積分。此時,佩爾已經23歲,他決心開始學習物理。

1954年,佩爾進入哥倫比亞大學物理係研讀物理博士,那裏有名師拉比教授。佩爾的博士論文是用原子束共振方法測量鈉核的四極矩。原子束共振是拉比首創的方法,已經取得了豐碩成果。拉比並沒有手把手地教他實驗技術,而是指導他選擇合適的研究課題,這是最重要的。當佩爾做出結果並急於發表時,拉比聽說法國人用光學共振方法做出了類似的測量。就寫信去詢問。七八個星期過去了,來自法國的複信告訴拉比,那裏確實得到了同樣的答案,拉比這才讓佩爾發表結果。這件事對佩爾很有教育意義。耽誤一點時間不要緊,要緊的是不要出錯。與其爭第一個沒有把握的發表結果,不如第二個發表正確的結果。

拉比經常強調要重視基礎研究,他推薦佩爾到基本粒子物理部門工作。1955年佩爾獲得博士學位,在密執安大學找到職位。在那裏他和格拉塞一起從事氣泡室工作。1957年前蘇聯衛星上天,美國急切地要加強尖端科技。佩爾利用這一時機,向華盛頓建議用發光室和火花室進行基本粒子研究。他的計劃得到批準,從而發現了τ輕子。

萊因斯1918年3月16日出生於美國新澤西州的佩特森,父母也是俄國移民,定居紐約州的一個名叫希爾班的小鎮上,以經營鄉間百貨店謀生。他小時酷愛歌唱和音樂。記得有一次在宗教儀式上閑得不耐煩,就用手指彎成環形,像一個望遠鏡筒一樣套在眼睛前麵,觀看窗外昏暗的景色,他發現景色出現條紋,原來是發生了光的衍射。這是他第一次接觸到光的神奇。在中學時他是一個好學生,科學教師對他特別欣賞,把實驗室的鑰匙交給他,讓他自己到實驗室裏去做任何想做的實驗。在高中時,萊因斯曾經負責編輯學生年鑒,他在年鑒上為自己加了一條特殊的按語:“立誌成為優秀的物理學家!”