在七十年代，世界上最大的加速器，是在德國(guó)漢堡名為PETRA的300億電子伏特對(duì)撞機(jī)，這是我的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖抢^續(xù)找電子的半徑。

我一直很奇怪，為什么我們天天用電，卻永遠(yuǎn)也找不到電子的半徑。那個(gè)時(shí)候，中國(guó)有件事“文化大革命”，可那個(gè)時(shí)候我天天在實(shí)驗(yàn)室中，并不知道這個(gè)是什么，七五年回中國(guó)以后才知道有個(gè)叫“文革”。1977年8月17號(hào)回到中國(guó)，鄧小平主席建議每年派十個(gè)科學(xué)家參加我的工作。從那個(gè)時(shí)候起，中國(guó)科學(xué)家參加我們團(tuán)隊(duì)，做出了世界公認(rèn)的貢獻(xiàn)。七七年決定以后，七八年就開始有科學(xué)家來(lái)，到現(xiàn)在為止，有超過(guò)了一千多位科學(xué)家來(lái)到了我的實(shí)驗(yàn)室。有部分的科學(xué)家回到中國(guó)，比方說(shuō)中國(guó)科學(xué)院的唐孝威、陳和生、鄭志鵬、王貽芳、程林教授等。有一部分留在國(guó)外，留在麻省理工學(xué)院、加州理工學(xué)院、密西根大學(xué)，還有很多其他大學(xué)。在中國(guó)的科學(xué)家確實(shí)跟我工作都很好，所不幸的是，一有成績(jī)以后，就升官了。升官呢，用我的話說(shuō)，就是“誤入歧途”了。這是七八年第一批到德國(guó)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家，中間這一位是我的妻子。

1977年8月鄧小平接見(jiàn)丁肇中

丁肇中及妻子與科學(xué)家見(jiàn)面

怎么樣使膠子發(fā)現(xiàn)：當(dāng)有一個(gè)能量很高的正電子和負(fù)電子碰撞的時(shí)候，能量就變成質(zhì)量，質(zhì)量可以產(chǎn)生成夸克?？淇顺鰜?lái)以后，就變成一個(gè)噴柱；然后有反夸克，也放出一個(gè)噴柱。假使有膠子存在，就會(huì)有另外一個(gè)能量。膠子能量很低的時(shí)候有兩個(gè)噴柱，隨著膠子的能量增高，會(huì)有三個(gè)噴柱。發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的現(xiàn)象就意味著除了夸克以外，還有膠子。

所以膠子的發(fā)現(xiàn)是非常重要的。1979年9月2日，美國(guó)《紐約時(shí)報(bào)》頭版整篇的消息介紹了這個(gè)實(shí)驗(yàn)。中間有一段說(shuō)：27名中國(guó)科學(xué)家參加了主要的實(shí)驗(yàn)。在有關(guān)核粒子的國(guó)際合作研究史上，這是第一次，也是中國(guó)的一個(gè)重要的貢獻(xiàn)。當(dāng)年的人民日?qǐng)?bào)也報(bào)道了關(guān)于膠子的發(fā)現(xiàn)。我認(rèn)為發(fā)現(xiàn)膠子的新聞很容易理解，但直到現(xiàn)在我還是不理解（頭版）這個(gè)。

所以做實(shí)驗(yàn)的第三個(gè)體會(huì)：對(duì)意外的現(xiàn)象要有充分的準(zhǔn)備。因?yàn)槲议_始做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候根本沒(méi)想到會(huì)發(fā)現(xiàn)膠子。

第四個(gè)實(shí)驗(yàn)花了20年，在歐洲核子中心的L3實(shí)驗(yàn)，就是用周長(zhǎng)27公里的政府電子對(duì)撞機(jī)完成的，用1000億電子伏的正電子和1000億電子伏的電子對(duì)撞。至于對(duì)撞的溫度，大家可以想到，1000億電子伏的電子對(duì)撞，產(chǎn)生的光是很亮的。日光燈管是220伏，1000億電子伏對(duì)撞時(shí)的溫度是太陽(yáng)表面溫度的4000億倍，是宇宙誕生最初的1000億億分之一秒時(shí)的溫度，也就相當(dāng)于在實(shí)驗(yàn)室里制造宇宙剛開始時(shí)的溫度。

第四個(gè)實(shí)驗(yàn)要找什么呢？要找宇宙中最基本的粒子。我們說(shuō)，通常用電，有電子。在宇宙中有幾種不同的電子？電子到底有沒(méi)有體積？電子能不能分成更小的東西？你要是問(wèn)理論物理學(xué)家，他們會(huì)告訴你，這些都知道了，想這些是沒(méi)有意義的。人們之前認(rèn)為宇宙中只有三種夸克，第四個(gè)夸克被我發(fā)現(xiàn)以后，現(xiàn)在第五種第六種都已經(jīng)找到了。發(fā)現(xiàn)了第四種，就意味著原來(lái)的觀念是錯(cuò)誤的。到底有多少種夸克？夸克有多大？理論物理學(xué)家覺(jué)得，這些問(wèn)題他們已經(jīng)都知道了?？梢遣蝗プ鰧?shí)驗(yàn)，你永遠(yuǎn)不知道事實(shí)是怎么回事。

L3是一個(gè)很大的國(guó)際合作組，有很多的國(guó)家參加。原來(lái)是十幾個(gè)國(guó)家，在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，蘇聯(lián)忽然“變成”很多個(gè)國(guó)家了。實(shí)驗(yàn)用的核心儀器和一間屋子差不多大，包含不少的探測(cè)器，儀器內(nèi)部放有晶體。儀器中的磁鐵都是由線圈組成的，有28個(gè)線圈，每個(gè)重40噸。蘇聯(lián)科學(xué)院制造的量能器，有300噸的鈾，一萬(wàn)個(gè)電子信號(hào)通道。L3實(shí)驗(yàn)是首次美國(guó)、 蘇聯(lián)(前)、中國(guó)(臺(tái)灣)、歐洲等19個(gè)國(guó)家的600名科學(xué)家，共同參加的大型國(guó)際合作。中國(guó)的主要貢獻(xiàn)是由上海（中科院）硅酸鹽所生產(chǎn)的BGO晶體，BGO晶體是透明的，其比重和鋼相同。當(dāng)時(shí)世界年產(chǎn)量只有4公斤，可是我需要12噸。這個(gè)問(wèn)題被上海科學(xué)院（中科院硅鹽酸所）解決了?，F(xiàn)在他們的晶體產(chǎn)品，已被廣泛用于世界的工業(yè)及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

實(shí)驗(yàn)所用電磁鐵、量能器

儀器的電磁鐵和300噸鈾均來(lái)自蘇聯(lián)。這是蘇聯(lián)七十年來(lái)在國(guó)外做的最大的實(shí)驗(yàn)。那段時(shí)間我經(jīng)常到莫斯科去，最大的印象就是那邊的飯不好吃。這個(gè)實(shí)驗(yàn)20年發(fā)表了300篇文章，有300個(gè)人獲得博士學(xué)位?！犊茖W(xué)美國(guó)人》用雜志封面介紹了我的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以用三句話總結(jié)一下：

一、宇宙中只有三種不同的電子。第一種就是我們天天使用的，“走過(guò)”導(dǎo)線的電子；第二種是宇宙（射）線上的電子。宇宙（射）線上的電子比我們通常用的電子（即第一種）重200倍；再有一種就是原子里面的電子，比我們通常用的電子重4000倍。

二、電子是沒(méi)有體積的，電子的半徑小于10∧-17厘米。我開始做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，證明電子半徑小于10∧-14厘米，經(jīng)過(guò)三十年的時(shí)間減少了三個(gè)數(shù)量級(jí)，就是（意味著）永遠(yuǎn)找不到電子的半徑精確的數(shù)值。這個(gè)是非常奇怪的現(xiàn)象。我們天天用電，但永遠(yuǎn)找不到電子的半徑。

三、夸克也是沒(méi)有體積的，夸克的半徑也小于10∧-17厘米。

我的第四點(diǎn)體會(huì)：組織一個(gè)大型的國(guó)際合作，最重要的是要選科學(xué)上最重要的題目，引起參加國(guó)科學(xué)家最大的興趣。因?yàn)槲也](méi)有權(quán)利要求各國(guó)政府支持我，只能幫助他們的科學(xué)家向政府解釋實(shí)驗(yàn)的做法。

更重要的是，科學(xué)是很多人一起做的，絕不是我一個(gè)人做的。所以對(duì)貢獻(xiàn)大的科學(xué)家（投影材料上為“國(guó)家”），要有優(yōu)先的認(rèn)可，并使之得到國(guó)際上的公認(rèn)，這樣才能得到參加國(guó)政府長(zhǎng)期的優(yōu)先支持。人家支持你，你卻把所有的結(jié)果都認(rèn)為是你自己的，這就很不對(duì)。