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1974年初，里克特小组发现在3.2GeV处截面比反常，比邻近约高30%，当时并未引起注意。同年10月，又发现在3.1GeV处有一反常。后来还陆续有高出3～5倍的截面。这促使他们下决心把机器调回到3.1GeV附近进行精确测量，11月9日终于取得了在3.1GeV处存在狭共振的确切证据，并命名为ψ粒子。接着，又在3.7GeV处发现了ψ粒子的姐妹态，ψ'粒子。
如果说里克特和他的小组是以他们的执著追求精神取得了引人注目的成绩，那么，丁肇中和他的小组更是以其严谨踏实、一丝不苟的作风得到了科学上的回报。
“当我20岁时，我决定到美国去接受较好的教育，我父母的朋友、密执安大学工程学院的院长G.G.布朗，告诉我父母他很欢迎我去那儿，并到他家住宿。当时我只懂一点儿英语，而且对在美国的生活费用毫不了解，在中国，我通过看书了解到美国许多学生是通过自己劳动挣钱进入大学的，于是，我对父母说我也要这么做。1956年9月6日，我到达了美国底特律机场，身边带了100美元，当时好像已很富裕了。我感到有些害怕，因我不认识任何人，而且通信也很困难。”
“由于我是靠得奖学金入学的，故我不得不努力学习以继续取得奖学金。我在三年内使自己在密执安大学获得了数学和物理学位，在1962年，在琼斯和泊尔博士指导下获得物理学博士学位。”
“为了寻找较大质量的新粒子，我于1972年带了实验小组回到了美国，在布鲁克海文国立实验室进行实验。1974年秋，我们发现了一种新的、完全出乎意料的重粒子——J粒子的证据。自那以后，找到了整族新粒子。”
为此丁肇中和布洛茨基联名于1966年发表了一篇论文。
1965年10月，丁肇中受德国汉堡德意志电子同步加速器研究中心（DESY）主任詹希克的邀请，做了e+e-对产生的第一个实验。他和他的小组使用的探测器具有如下特性：
1.能利用负载循环2%～3%的10-11/s的入射光子流；
3.所有的计数器并不直接面对靶体；
这个实验的结果表示出量子电动力学正确地描述了粒子对产生过程直到10-14cm。然后，丁肇中小组转动谱仪的磁铁，使最大的粒子对质量接受区的中心在750MeV附近，他们观察到e+e-对的数量有很大的上升，明显地破坏QED。这种对QED的偏离，事实上是由强作用对e+e-产生的贡献增加而引起的。这时入射的光子产生重的类光粒子ρ介子，它再衰变为e+e-。它的衰变几率为α2的量级，为了证明情况确实是这样，他们做了另外一个实验，增加e+e-的张角，发现与QED的偏离更大。这是可以预计到的，因为当增加e+e-的张角时，QED过程比强作用过程减少得更快。
约为5MeV，因此丁肇中小组研制了一个质量分辨率约为5MeV的探测器。
丁肇中小组的成员们面对的是极其单调的测量工作，可是这不是一般的测量，请继续听丁肇中教授的回忆：
“在有些测量中，事件率低，特别在研究大于ρ和ω介子质量范围的e+e-质谱的实验里，当加速器全负载时，e+e-对的产额约为每天一个事件。这就是说，整个实验室大约有半年光景一直专门只做这个实验，每天一个事件的事件率还意味着，往往2、3天没有事件，而在另外的日子里我们却得到2、3个事件。正是在这个实验的过程中，我们形成了每30分钟把全部电压检查一遍和每24小时通过测量QED产额来校准一次谱仪的传统。为了确保探测器工作稳定，我们还建立了物理学家跟班的惯例，甚至当加速器关机维修时也跟班，我们还从不切断电源。这样做的最终效果是，我们的计数室多年来有着与实验室的其它部分不同的基础体制。”
“我们经过多年的工作后，学会了怎样操纵具有负载循环2%～3%，每秒约1011γ的高强度粒子束。同时采用具有大的质量接受度和好的质量分辨率△M≈5MeV的探测器，它能以>>108的倍数将ππ从e+e-中辨别出来。”
“我们可以提出一个简单的问题：有多少重光子存在？它们的性质怎样？对我来说，不能想像只有三种重光子，而且它们的质量都是1GeV左右，为了解答这些问题，我同小组成员反复讨论了怎样进行实验。最后我决定1971年在布洛克海文国立实验室的30GeV质子加速器上首先做一个大型实验，把探测质量提高到5GeV，探测重光子的e+e-衰变来寻找更多的重光子。”
“在建造我们的谱仪过程，及整个实验过程中，我受到很多的批评。问题在于为了达到良好的分辨率，必须要造一个非常昂贵的谱仪。一位有名望的物理学家批评说：这种谱仪只适用于寻找窄共振——但并不存在窄共振。尽管这样，我还是决定按我们原来的设计创造，因为我一般不太相信理论论证。”
“1974年4月我们完成了实验的布置工作，并开始引入强大的质子束流到实验区。我们立刻发现，我们计数室里的辐射强度达每小时0.2伦琴。这就是说，我们的物理学家24小时内将要受到最大允许的辐射年剂量。我们花了二、三个星期艰苦地寻找原因，大家为能否继续进行这项实验而担忧。”
“从4月到8月，我们做了例行的调节工作，探测器工作性能符合设计要求。我们能够利用每秒1012个质子，小型电子对谱仪也工作正常，这使我们能用纯电子束来校正探测器。”
经过严格认真的反复核对，奇迹终于出现了。丁肇中回忆说：
“1974年初夏，我们在4Gev～5GeV的大质量区域里测定了一些数据。然而，对这些数据所做的分析表明，只存在极少的电子-正电子对。”
“在8月底，我们调整了磁铁使它能接受2.5GeV～4GeV的有效质量。我们立即看到了干净的、真正的电子对。”
“最令人惊奇的是，大部分e+e-对在3.1GeV处形成一个狭峰。更详细的分析表明，它的宽度小于5MeV。”
这个新粒子是该合作组通过分析5800万J/ψ粒子衰变的事例数据，在分析粲粒子辐射衰变到正反质子的过程中发现的。这项研究成果的论文已在世界最具权威和最有影响的期刊《物理学评论快报》(2003年7月)上发表。
这次发现新粒子的消息顿时引起了各方的广泛关注。人们都很想知道这是一种什么样的粒子？这一新发现有何物理意义？这是不是又是一个突破性的成就？要想回答这些问题，就需要了解一些粒子物理学的有关知识。
人们最初是按粒子的质量大小将它们分为三类，并给每类一个统称。质量大的叫做重子，例如质子和中子；质量小的叫做轻子，例如电子和几乎无质量的中微子；大小介于两者之间的叫做介子，例如π介子。后来根据重子和介子都受强力支配的这一性质，把它们统称为强子。早期有些物理学家猜测介子由质子和反质子束缚态组成，但被后来夸克模型代替。1964年盖尔曼等人提出了关于强子结构的夸克模型。在夸克模型中，重子由三个夸克组成，而介子则由正反两个夸克组成。在初期提出的夸克模型中，只有u、d、s三种夸克。1974年，J/ψ粒子被丁肇中教授和里克特教授各自独立发现后，三种夸克的理论无法解释这种长寿命的介子，因此引入第四种夸克，即粲夸克c，而J/ψ粒子是由一个粲夸克(c)和一个反粲夸克组成的。这以后又引入了第五种夸克底夸克b和第六种夸克顶夸克t。到1995年为止，理论上预言的6种夸克都被实验发现了。
北京正负电子对撞机和北京谱仪运行在20亿—50亿电子伏特的能量区域，尽管在世界上这个能量不是很高，但属于国际高能物理实验研究两大前沿之一的精确测量前沿，具有重大的物理意义，不断出现新的重大成果，成为国际高能物理研究的一个新热点，竞争十分激烈。国家有关部门已经批准对北京正负电子对撞机和北京谱仪进行重大改造，预期加速器提供的数据量将提高两个数量级，探测器的性能也将大幅度提高。这个重大改造完成后，北京正负电子对撞机将能继续保持在粲夸克物理和强子谱等研究领域的国际领先地位。
中美科学家日前在北京正负电子对撞机上首次发现一个新粒子。中科院高能所负责人说，各种分析研究已经确认这是一个新的粒子，而且可能是几十年前由科学家费米和杨振宁预言的多夸克态粒子。中外物理学家正对这个新粒子的性质和衰变特性从理论和实验上做更深入的研究和讨论。
北京时间7月3日消息，日本的物理学家已经发现了一种新的次原子粒子，它由5夸克组成而非通常情况下的2或3夸克。理论学家原先推测物质可能会由4个或者更多的夸克来组成，但是过去30多年所进行的实验表明很难印证这种推测。这项发现将刊登在7月4日发行的物理评论集中，势必将在粒子物理研究领域引发轰动效应，也会有助于加深人们对于早期宇宙的理解。
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