2018年2月22日，出生于加拿大的实验物理学家理查德·泰勒（RichardE.Taylor）在加州斯坦福大学去世，享年88岁。1990年，他因发现宇宙中最基本的粒子之一――夸克――而获得诺贝尔物理学奖。他所任职的斯坦福大学宣布了他的死讯，但没有提及死亡的原因。

 

　　20世纪60年代末，夸克的发现是物理学上一件惊天动地的大事。它为标准模型理论的发展铺平了道路，该理论是所有已知基本粒子和力的分类系统。

 

　　“在发现夸克之前，我们已经知道了大量粒子，但不知道它们如何组合在一起。”斯坦福大学高能研究教授马丁·布雷登巴赫（MartinBreidenbach）在接受《斯坦福大学新闻报》采访时说。其中有一种复合粒子被称作强子。他介绍说：“由此获得的标准模型可将已知的所有强子粒子，包括质子和中子，建立在被称作夸克的更基本的粒子之上。一旦弄清楚了这一点，就会终结整个大混乱局面。”

 

　　夸克属于意料之外的发现，尽管泰勒博士和其他人发现夸克的实验是建立在先前的研究基础上，尤其是另一位斯坦福大学物理学家和诺贝尔奖获得者罗伯特·霍夫施塔特（RobertHofstadter）的研究。

 

　　如同之前和之后的物理学家一样，霍夫施塔特博士的研究旨在进一步探索由欧内斯特·卢瑟福（ErnestRutherford）于20世纪早期首次发现的亚原子世界的内部工作原理和架构。卢瑟福博士发现，原子的原子核含有带正电的粒子，他将其称作质子。他和追随他的物理学家们都认为它们是基本粒子。

 

　　霍夫施塔特博士希望测量出它们的大小，以了解原子核的内部结构。他将电子对准氢原子的原子核，并测量它们被偏转的角度。该实验被称为弹性散射，因为电子的动能在相互作用中是守恒的。凭借此项研究，霍夫施塔特博士获得了1961年诺贝尔物理学奖。

 

　　但要继续对物质和粒子的基本性质进行研究，还需要更强大的设备，所以斯坦福大学在联邦政府的支持下，建立了斯坦福线性加速器中心（SLAC）。在1966年完工时，该中心拥有当时全世界最强大的2英里（1英里约为1.6千米）长的电子加速器。

 

　　除此之外，泰勒博士还为SLAC配备了两层楼高的光谱仪。这是一种根据质量、动量和能量来识别粒子和原子的装置，并且能够追踪它们在加速器中的轨迹。

 

　　SLAC的第一次实验是在弹性散射条件下进行的，但是它们没有得到新的见解。之后，加速器被用来执行所谓的深度非弹性散射。在该实验中，用电子轰击质子和中子，使电子的部分能量转移到更大的粒子上，有时将它们散射，从而使电子发生偏转。

 

　　此前，科学家曾使用功率更低的加速器开展此类实验，但未能获得任何有趣的发现，这是因为几乎没有粒子失去能量并发生偏转。

 

　　在SLAC开展的许多非弹性实验都是由泰勒博士领导的，这些实验在非常大的角度上产生了大量粒子散射，远比之前预测的要多得多。

 

　　起初，科学家们认为他们得到的结果是不正确的，或者认为此前的解释是错误的，但是这些数据最终得到了证实。电子发生偏转的数量，以及它们偏转的宽角度表明质子并非是实心的――它们有自己的内部结构。

 

　　前SLAC负责人、斯坦福大学现任教务长珀西斯·德雷尔（Persis Drell）向《斯坦福大学新闻报》介绍说，泰勒博士和他的同事们开展的实验表明质子就像“带小气泡的果酱”（夸克），而不是像“光滑的电荷凝胶”。

 

　　在这些实验之前，人们普遍认为质子和中子是基本粒子――也就是说，它们不能再细分了。泰勒博士在他获诺贝尔奖的演讲中说道：“我认为当时不会有人郑重其事地质疑质子的基本特性。”

　　然而，也有人持有异议。美国物理学家、后来的诺贝尔奖得主默里·盖尔曼（MurrayGell-Mann）便是其中之一。他是为这种粒子命名的人，该名称取自詹姆斯·乔伊斯（JamesJoyce）的《芬尼根的守灵夜》中的一句话：“冲马克王叫三声夸克！”他在1964年提出，像夸克这样的物质可能确实存在。

 

　　泰勒博士与麻省理工学院的两位物理学家杰罗姆·弗里德曼（JeromeI.Friedman）和亨利·肯德尔（HenryW.Kendall）共同分享了1990年诺贝尔物理学奖，他们也曾与泰勒博士一起在SLAC开展实验。

 

　　泰勒博士认为，还有许多人也应该分享这一殊荣，其中包括从SLAC成立至1984年一直担任负责人的沃尔夫冈·帕诺夫斯基（WolfgangK.H.Panofsky）。他曾是加速器建设的主要推动力量，还是4项不同实验的管理者，而正是这些实验为相关物理学家带来了诺贝尔奖。

 

　　泰勒博士在2008年接受诺贝尔研究所的采访时说：“共有20人参与了那项实验（他指的是他们在深度非弹性散射方面的研究），40人参与建造该装置，还得到了另外40名工程师和技术人员的支持，所使用的加速器则是由上千人建造而成。”

 

　　他表示，将科学奖颁发给更多的人是“承认这项工作不属于个人，而是属于一大群人”。

 

　　1929年11月2日，泰勒出生在加拿大阿尔伯塔省梅蒂逊哈特市，父亲是加拿大人，母亲是美国人，祖父母分别是北爱尔兰和苏格兰移民，外祖父母则是挪威移民。

 

　　小时候，泰勒梦想成为一名外科医生。但在读中学时，他在家中的地下室里意外地炸毁了一个化学实验室，失去了左手的食指、部分中指和部分拇指。他回忆说，当时一名外科医生对他说，人们不会去找没有手指的外科医生看病，所以他不得不放弃。于是，他转而学习科学。

 

　　虽然他因为拉丁文不及格而没有获得高中学位，但仍然得到了阿尔伯塔大学的青睐，他在那里攻读了为期4年的物理学荣誉课程。但在第三年末，他病倒了，被迫住院接受治疗，并因此中途放弃该课程。最后，他获得非荣誉学士学位，之后又获得硕士学位。

 

　　泰勒博士在阿尔伯塔大学的成绩一般，他曾申请加州大学伯克利分校的博士学位，不过被拒绝了，但斯坦福大学物理系还是录用了他。

 

　　泰勒博士在斯坦福大学的高能物理实验室一直工作到1958年。当时法国巴黎高等师范学院的物理学家邀请他去巴黎，他们正在奥赛建造一个加速器，希望在专业上得到他的帮助。泰勒博士在那里待了三年，积累了一些经验。这些经验帮助他在日后建立了SLAC。

 

　　从法国回来后，他在加州大学伯克利分校工作了一年，之后又重返斯坦福大学。在那里，SLAC的建设才刚刚起步。他在斯坦福大学度过了余生，并一直住在校园里。

 

　　20世纪70年代，泰勒博士继续在SLAC工作。1978年，他的努力得到了丰厚的回报――证实了史蒂文·温伯格（StevenWeinberg）、谢尔登·莱斯·格拉肖（SheldonLessGlashow）和阿卜杜勒·萨拉姆（AbdusSalam）提出的革命性理论，即假设粒子的能量水平极高时，宇宙中4种已知力的弱相互作用和电磁相互作用是同一种力（被称为电弱力）的两个方面。这一理论非常重要，因为如果被证实，就将为一个长期寻求的统一理论提供重要的基础，从而能够解释宇宙的所有工作原理。

 

　　泰勒博士在他设计的一项实验中证实了这一理论，该实验的精确度比以前高。该实验证明，在宇宙历史的某个时刻，存在3种，而不是4种力。温伯格博士、格拉肖博士和萨拉姆博士在第二年获得了诺贝尔奖。

 

　　泰勒博士非常务实。他认为自己是物理学的实验者，而非理论家。“我的工作是对事物进行测量，并确保测量结果正确，”他在2008年诺贝尔奖采访中说，“要理解为什么事物是我在做实验时看到的那个样子，这是理论界的工作。所以我不会到处说是我发现了夸克，我要做的是告诉你电子如何从质子中散射，而你要告诉我的是里面的什么东西散射了电子。我并没有责任对后者进行解释。”

 

　　泰勒博士身后遗留下在大学期间与其结婚的妻子丽塔·博诺（RitaBonneau）和他们的儿子泰德（Ted），其他身后人的信息不详。