發現粒子
1974年8月底，年輕的美籍華人丁肇中和他的實驗小組，在美國布魯克海文實驗室的加速器上日夜奮戰。
為了尋找新的重粒子，他們已經辛苦了10年之久。這次來到布魯克海文實驗室，在對機器進行檢查、調試後，他們又幾乎花費了大半個夏天的時間，在能量為40億～50億電子伏的區域內反複尋找，仍然毫無所獲。
要知道，這個實驗的難度實在太大了。在核反應過程中尋找出他們所要的粒子，真如同大海撈針，它的機會少到隻有100萬分之一。而且，不知道它們在什麼時候會突然地冒出來，一不留神，稍縱即逝，必須24小時不停地開機搜索。小組成員在丁肇中的帶領下，經常一天工作16小時以上。
幾年前，有位名叫萊德曼的教授也在這台加速器上做過類似的實驗，隻看到一些模糊的反常現象，便放棄了探索。當時，一些人也以萊德曼為“前車之鑒”，來勸說丁肇中放棄實驗方案。
可丁肇中的回答是：“不!即使是波士頓的雨季裏，也許這是僅在一秒鍾內降下的一顆雨滴，我也要把它找出來。”
他又再三告訴自己的小組成員：“決不放棄自己的科學觀點，要毫不膽怯地去迎接挑戰。”
同時，丁肇中詳細地研究萊德曼教授的實驗報告，吸取了他們的教訓。這次做實驗，他在改進探測器上下苦功，力排萬難，製作了一台分辨本領很高的新型探測器。
可到底行不行呢?誰也沒有把握。
這天，他們決定把機器能夠提供的能量區域再往下調低一點，又開始了新一輪的探索。
情況如同往常，小組成員繼續搜索著。
突然，一個反常的現象出現了：計數器接受的信號驟然增加!
咦?難道是儀器出了毛病?
“不，不可能。”丁肇中想，因為他們對儀器都仔細檢查過，何況它經過了幾個月的考驗。
“啊!莫非果真有一個新粒子?”
丁肇中竭力克製住自己萬分激動的心情，再三叮囑組員們：“重新測試，檢查、再檢查!
全體實驗小組成員都來到了這小小的控製室，個個無比興奮、喜悅，注視著儀表的動靜。
這是真的!已經可以肯定，在他們麵前，果真出現了一個新粒子!大家歡呼起來，相互握手、相互祝賀。10年的艱苦耕耘，終於結出了碩果!
幾天後，丁肇中看到了經計算機處理的實驗數據繪製的圖形：在31億電子伏處，出現了一個峰頂越出圖紙的高峰，表明這裏產生了一個新的重粒子，而且這個新粒子的壽命異乎尋常地長。
為了做到萬無一失，他們采用兩套截然不同的方法來再次核實這個實驗，最後得到完全相同的結論：一個壽命長得出奇的新粒子確確實實存在!
丁肇中和他的組員們商量後，給新粒子起了名字，叫J粒子。
J粒子的發現，是基本粒子科學的重大突破。它震動了整個物理學界，幾乎吸引了全世界所有的粒子物理學家，成了當時每次國際性學術會議的中心內容。
為什麼J粒子的發現會引起那麼大的反響?原來，它的性質是那麼奇特，壽命比預料值大5000倍，比其他夥伴大1000倍。J粒子的這種特性，表明了它是一種含有新型誇克的強子。
誇克是什麼?它是組成基本粒子的小粒子，也叫亞粒子。兩千多年來，人們對物質世界的認識不斷深化。先是發現物質是由分子構成的，以後又探測到分子是由更小的原子組成的。自從湯姆生1897年從實驗中發現第一個基本粒子——電子以後，人們認識到原子也是可以分割的，它的中心有原子核，核裏有質子和中子，電子環繞著原子核不斷地運轉。物理學家把質子和中子叫做強子，把電子叫做輕子，統稱為基本粒子。隨著各種加速器的出現，物理學家發現了越來越多的基本粒子，到現在已經有近400種了。
在20世紀60年代以前，人們以為基本粒子是組成物質的最基本的東西。1962年一位年方31歲的蓋爾曼教授把已發現的100多種粒子分門別類，列出了一張基本粒子“周期表”，從這張表的空格中，他預見強子是由3種比基本粒子更小的、帶有分數電荷的粒子——亞粒子(u、d、s)構成的。他給這3種亞粒子起名叫誇克。當物理學家們運用這3種誇克來解釋已經發現的所有強子時，理論與實驗結果非常一致，以致很難想像，還會有其他成員進入這小小的誇克家族。