他发现自己不太喜欢机械制图，却对数学和物理发生了浓厚兴趣，于是便转到理学院读书。1957年暑假时，他读了一本名叫《原子光谱》的书，第一次接触到光子的概念，以及光子在原子物理上的作用。大学即将毕业时，丁观海教授寄来一本《量子电动力学》，作为圣诞礼物送给他。量子电动力学（QED），是研究微观粒子运动的科学。
     这门科学的出现，标志着人类对自然界各种客观规律的认识，已经深入到微观世界，大大促进了原子物理、固体物理和核物理等学科的发展。丁肇中对父亲送的礼物爱不释手，他反复研读这本书，并论证了书里的许多方程。从此，量子电动力学理论成了丁肇中最喜欢钻研的科学。父亲送给他的这一不同寻常的圣诞礼物，在这位未来实验物理巨匠的心中播下了不灭的火种。
     这时他虽然还是一个不为人知的大学生，然而在心中却萌发了一个念头：把自己的一生献给物理学。他清楚地知道自己选择的是一条充满艰难险阻的道路，但他坚信只要埋头苦干，潜心钻研，普通人也能作出辉煌的业绩。
     1959年夏天，丁肇中读完大学，同时获得了数学和物理学两个学位。大学毕业后，他获得了美国奥克瑞奇中心从事粒子物理研究的奖学金。正当准备赴普林斯顿高等研究所工作时，他结识了在密执安大学建筑系读书的凯·路易丝·库妮。于是，他放弃了去普林斯顿的计划，决定继续留在密执安大学攻读博士学位。
     1960年11月23日，丁肇中同凯·路易丝·库妮结为伉俪。而后，他进入密执安大学物理研究所，不久又来到旧金山附近的伯克利电子直线加速器中心，迈上了成为实验物理巨匠的征程。1956年9月，刚在台湾读了一年大学的丁肇中只身踏上了赴美求学的征程。抵达美国后，他寄住在布朗教授家中。作为密执安大学工学院的学生，第