卡洛·鲁比亚
大名鼎鼎的卡洛·鲁比亚(Carlo Rubbia)是一位固执、专横、雄心勃勃而且极难共事的意大利物理学家,自1989至1993年担任欧洲核子研究中心(CERN)主任,其间在界内惹出许多非议。理论物理学家马丁纽斯·韦尔特曼(Martinus Veltman)曾经在自己的书中这样取笑鲁比亚:“与鲁比亚一起工作并非总是件容易事。他担任CERN的主任时,以每3周一次的频率更换秘书,这比第二次世界大战期间一艘潜艇或驱逐舰上的水兵的平均存活时间(分别是18周或6周)还要短。”
鲁比亚出生于1934年3月31日。他的大学时光是在著名的意大利比萨大学和比萨高等师范学院度过的。1957年大学毕业之后,他只身来到美国继续深造,并于1959年获得了哥伦比亚大学的博士学位。1961年,回到欧洲的鲁比亚加入CERN,成为基本粒子物理学实验前沿的活跃人物。自1970年被聘为哈佛大学兼职教授后,鲁比亚每年花一半的时间在美国工作,另一半的时间则在CERN工作。哈佛的学生们给这位频繁进行环球之旅的老师起了一个颇具讽刺意味的绰号,称他为“意大利航空公司教授”。
1973年是鲁比亚走背运的一年。那一年的春天,CERN的物理学家们在实验中发现了弱相互作用“中性流”过程的初步迹象,后者一经证实将成为电弱统一理论的重要实验证据。鲁比亚闻讯之后,带领他的哈佛团队利用芝加哥的质子同步加速器也开始了寻找“中性流”的实验,并企图后来居上。但是CERN的实验组还是快了一步,于7月份正式宣布他们发现了弱“中性流”。就在这场科学竞争的白热化时刻,鲁比亚的美国签证却到期了。忙于实验数据分析的他试图继续滞留美国一段时间,却受到了即将被驱逐出境的威胁。尽管这位可爱的意大利人在移民局专门为他举办的上诉听证会上大发雷霆,但他还是在24小时之后被强制登上了回家的班机。
弱“中性流”的发现将电弱统一理论的创始人史蒂文·温伯格(Steven Weinberg)、阿卜杜勒·萨拉姆(Abdus Salam)和谢尔登·格拉肖(Sheldon Glashow)送上了1979年的诺贝尔物理学奖领奖台,但是传递弱核力的W与Z玻色子却还没有被找到。此时的鲁比亚下定决心,绝不能在发现这两种新粒子的竞赛中再次被对手打败。于是他精心设计了一套实验方案,希望利用高能质子-反质子对撞机打出超重的W和Z粒子。但是美国人对他的方案不感兴趣,于是他回到CERN,说服CERN的领导层采纳了他的想法,建造出相应的对撞机和探测器,开始了寻找W与Z粒子之旅。当时鲁比亚领导的探测器实验组取名UA1,而另一个规模稍小、扮演独立验证角色的探测器实验组叫做UA2。1983年,两个实验组差不多同时发现了W存在的证据,但鲁比亚语重心长地对UA2的领导人说:为了维护实验组的声誉,你们应该在发表自己的结果之前再三思量和检查,而我本人决定不马上发表UA1的结果。口是心非的他其实早已急不可待地把UA1实验组的论文草稿发给了《物理快报》(Physics Letters)编辑部,并且在没有征求大多数实验组成员的意见的情况下就擅自将论文定稿,使得最终他们的结果比UA2实验组的结果早发表了一个月。随后两个实验组又几乎同时发现了Z粒子,而这一次鲁比亚又捷足先登,抢在UA2的同行之前向CERN的主任报喜。1984年,鲁比亚因发现W和Z粒子与加速器专家西蒙·范德梅尔(Simon van der Meer)分享了当年的诺贝尔物理学奖,而UA2实验组的贡献却被世人淡忘了。
正如丁肇中所言,在物理学研究的博弈中只有第一,没有第二。尽管鲁比亚所采取的竞争手段引发了诸多非议,但是人们也不得不承认,他那种毫不掩饰的求胜心的确反映了一位大科学家的真性情。
(本文发表于《科学世界》2013年第11期)
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