发现反西格马负超子

1950 年 4 月，王淦昌应钱三强的邀请，到新成立的中国科学院近代物理

研究所任研究员。1951 年被任命为副所长主要领导宇宙线的研究工作。1954 年在云南落雪山建立了中国第一个高山宇宙线实验室，很快取得了一批研究成果，引起了国外同行的注意。

1956 年秋天，他作为中国的代表，到苏联杜布纳联合原子核研究所担任高级研究员，后来又担任副所长，并且亲自领导一个实验小组，开展高能实验物理的研究。

自从 1930 年英国科学家狄拉克首先从理论预言存在电子的反粒子—— 正电子，1932 年美国物理学家安德逊利用云雾室从宇宙线中发现正电子以后，实验物理学家一直在寻找各种粒子的反粒子。如果所有的粒子都有反粒子，这将证明微观世界中一个重要的规律，就是对称性，粒子与反粒子—— 正与反——的对称。各种介子的反粒子已经确证了。1955 年美国建成 60 亿电子伏质子加速器，用这台加速器很快就发现了反质子，接着又发现了反中子。到 1957 年，摆在实验物理学家面前的一个挑战性课题，就是寻找反超子。这时候，欧洲原子核研究中心一台能量更高的加速器还在建设中，而联合原子核所一台能量为 100 亿电子伏的质子同步加速器就要建成了，在能量上可以占几年优势。王淦昌根据这个情况，果断地把寻找新奇粒子（包括各种超子的反粒子），作为小组的主要研究课题。

联合所的加速器是建成了，但是配套的设备如探测器、测量仪、计算机等都没有。一切都要从头做起。经过研究，王淦昌设计了一个精巧的实验。首先，他考虑到反超子的寿命很短，要想比较可靠地捕捉到这类粒子，用能够显示粒子径迹的气泡室作为主要探测器比较理想。为了争取时间，他们又选择了技术难度比较小，建造周期比较短的丙烷气泡室，他们自己动手，建造了气泡室，用π介子作为炮弹，在加速器上进行实验。王淦昌把握着研究进程中的每一个环节，及时地嘱咐组员们在观察气泡室拍摄到的照片时应该着重注意的地方。1959 年 3 月 9 日，终于从 4 万对底片中，找到了一个产生反西格马负超子的事例，发现了超子的反粒子——反西格马负超子。

王淦昌小组的工作，受到各国物理学家的赞扬。1972 年，杨振宁教授回国访问时对周恩来总理说：联合原子核所这台加速器上所做的唯一值得称道的工作，就是王淦昌先生及其小组对反西格马负超子的发现。1982 年，王淦昌和丁大利、王祝翔荣获国家颁发的自然科学一等奖。这是新中国成立 30 多年来物理学家所获得的最高荣誉。