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【馆窥天下】第101期 日照市科技馆:独树一帜的丁肇中科学馆

来源:中国数字科技馆
  日照市科技馆位于日照奥林匹克水上公园西岸、城市中央活力区的核心片区,是以丁肇中教授及其科研成果为主题的一家极具特色的新型科技馆。丁肇中是享誉世界的高能物理学家、诺贝尔物理学奖获得者,山东日照是丁教授的故乡,日照市科技馆从场馆主题上就极具专业特色与地方特色。
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院士领衔设计,造型上体现了丁肇中教授“探索宇宙本源的阿尔发磁谱仪(AMS)”概念(图1)。
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图1 日照市科技馆外观
  与其他大部分科技馆相比,日照市科技馆并不是一个综合性的科技馆,更像是展示丁肇中教授科学成就的科技类博物馆。馆内重要的展示内容是丁肇中教授对世界物理学产生了巨大影响的六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、AMS实验。实验设备模型大部分按照1:1尺寸精准复原(图2),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。
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图2 重光子研究模型
  丁教授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”,其结果受到了当时物理学界的认可和重视,但这与1948年费曼、施温格和朝永振一郎提出的理论相悖。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教授在没有任何经验与支持的情况下,依然秉持着求真务实的态度,决定用不同的方法来测量电子的半径。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,它的半径小于10-14厘米。以此为开端,丁教授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。作为一名实验物理学家,丁教授不断寻找新粒子,在饱受质疑的情况下做实验,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。之后丁教授将眼光投向宇宙,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,其半径都小于10-17厘米;1994年起领导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。这一系列科学实验不仅再现了丁教授的科研历程,也传达出了他求真务实、探索质疑的科学态度与科学精神,恰如其分地展现了日照市科技馆“探索、发现、实验、求真”的办馆理念。
  当然,6个实验展厅对大多观众来说专业性过强,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,结合丁教授诺贝尔奖获得者的身份,日照市科技馆自主开发了特色展览“物理诺奖那些事——告诉你不知道的物质世界”(图3)在其特展厅展览,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。
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图3 特色展览“物理诺奖那些事”
  值得一提的是,2022年5月30日,中国科协、教育部、科技部、国务院国资委、中国科学院、中国工程院、国防科工局公布了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尝试将弘扬科学家精神与搭建科普平台相融合,“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”。
(王美力 作者系中国科技馆科研管理部助理研究员)
(本文配图来自该馆官网)
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本文来自:中国数字科技馆
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