日照市科技馆:带你走进丁肇中的物理世界
  • 来源:科普时报
  • 作者:王美力
  • 2022-09-17 08:54

图为日照市科技馆外观 (配图来自该馆官网)

日照市科技馆位于山东省日照市的奥林匹克水上公园西岸,以“探索、发现、实验、求真”为理念,收藏并展示了诺贝尔物理学奖获得者、祖籍日照的丁肇中及其相关科学家珍贵的科学文献、科技文物及科研成果。

该馆于2020年6月正式对外开放运营,整体占地160亩,建筑面积2万平方米,展陈面积1.2万平方米,由中国工程院院士崔愷领衔设计,造型上体现了丁肇中“探索宇宙本源的阿尔发磁谱仪(AMS)”概念,是全国面积最大的双曲面木纹清水混凝土单体建筑。

    日照市科技馆并不是一个综合性的科技馆,更像是展示丁肇中科学成就的科技类博物馆。馆内重要的展示内容是丁肇中对世界物理学产生了巨大影响的6个著名实验设备模型,即测量电子半径实验、重光子研究实验、发现J粒子实验、胶子的发现、L3实验和AMS实验。实验设备模型大部分按照1:1尺寸精准复原,并从实验背景、原理、仪器设计、结果等不同方面介绍了团队的研究过程,展示形式独具特色。

    丁肇中的第一个著名实验是在1965年开始的。当时康奈尔和哈佛大学的知名教授在测量电子半径时发现,电子是有体积的。对于这个关乎物理基本观念的实验,刚刚拿到博士学位的丁肇中在没有任何经验与支持的情况下,秉持求真务实的态度,决定用不同的方法测量电子的半径。终于用8个月的实验证明,量子电动力学是正确的,电子是没有体积的。

    以此为开端,丁肇中又开展了一系列重光子性质的实验,证明高能量普通光可以变成矢量介子。他于1974年发现了J粒子,改变了物理学界长期认为世界上只有三种夸克的观念,推动学术界不断探索、实验,发现新粒子,进而更新人类对于物质基本结构的认识。

    之后,丁肇中将眼光投向宇宙,通过L3实验模拟宇宙的形成,证明宇宙中只有三种不同的电子和三种中微子,它们都没有体积;1994年起,他领导AMS实验在国际空间站寻找暗物质和反物质,探测宇宙中不曾为人类发现的现象。

    这一系列科学实验模型不仅再现了丁肇中的科研历程,也传达出了他求真务实、勇于探索的科学态度和科学精神。

    考虑到对大多数观众来说,这6个实验展厅专业性过强。为此,日照市科技馆单独建设了物理展厅,以时间为轴线,介绍了不同时代的人们对于物理学的探究。从物理学发展的视角向公众介绍物理学基础知识,普及万物有理可循及粒子物理学基本概念,继而介绍丁肇中与其团队在现代物理学领域的探索和成就,引导人们尤其是青少年亲近科学巨匠、畅游科学海洋。

    此外,结合丁肇中诺贝尔奖获得者的身份,日照市科技馆自主设计“物理诺奖那些事——告诉你不知道的物质世界”特色展览,介绍了诺贝尔奖的来历、诺贝尔奖对我们生活的影响,以及物理科学的前沿进展。该展览入选了全国科普日优质主题展览,并在全国巡展。

    值得一提的是,今年5月30日,中国科协、教育部、科技部等单位公布了140个单位为2022年度科学家精神教育基地,日照市科技馆成功入选。这座独树一帜的丁肇中科学馆正在逐步将弘扬科学家精神与搭建科普平台相融合,正如丁肇中曾说,“让年轻的日照人了解科学是怎么回事,为什么要做科学,以及科学对以后社会的发展意义,慢慢把日照变成一个先进的科学城市”。

    (作者系中国科技馆科研管理部助理研究员)


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