
中國科學院院士👷🏿🐵、中國核物理泰鬥王淦昌(1907-1998)
1964年10月16日,震天動地的一聲巨響,紅色的蘑菇雲在我國西部地區冉冉升起🎤,我國第一顆原子彈爆炸成功了。
在這場國際間的時間和速度的競爭中👨🏽🔬😓,王淦昌院士為兩彈做出了重大貢獻。1999年9月8日,他被授予“兩彈一星”功勛獎章。
一
上世紀50年代☺️,我在北京中國科學院原子能研究所工作,王淦昌是我們研究所的副所長🙎🏽,繼錢三強所長之後🍦🏟,他接任正所長🫵🏽,同時兼任核工業部副部長和中國核學會理事長等職。
原子能研究所是我國最早建立的原子能研究基地,它集中了一批我國最優秀的科學家。包括核物理學家、化學家、同位素專家、金屬材料學家🥺、核燃料專家和放射性防護專家等等,研究所下面設幾十個研究室和實驗室🐤,對基本粒子、核燃料🙋🏽♀️、核反應堆、熱能反應🫷🏽、同位素、核用材料等進行廣泛的研究。
50年代末🦮,王淦昌奉命帶領一批中青年科學家如周光召、丁大釗、王祝翔等到蘇聯莫斯科近郊的杜布納聯合原子核研究所工作。
上世紀五十年代初的王淦昌
蘇聯杜布納聯合原子核研究所是蘇聯為當時社會主義國家提供原子能研究的聯合基地🤭📓。研究人員來自波蘭、匈牙利、捷克斯洛伐克、民主德國、朝鮮和中國等👳🏼,王淦昌任這個所的副所長,還領導一個研究小組,在世界上首先發現反西格馬負超子,首次觀察到在基本粒子相互作用中產生的帶奇斥誇克的反粒子,把人類對物質微觀世界的認識向前推進了一大步。
1961年起🫘,他隱姓埋名十七年💅🏿,從事我國原子彈和氫彈的研製工作。
二
在中國科學院🕉👩👦、原子能研究所時👶🏿,大家忙於工作,接觸機會較少🦝。兩彈試驗成功以後👳🏻,我國核工業開始軍轉民🙉,在設計研製我國——秦山核電站反應堆堆芯時,我們接觸的機會多起來了👷🏻♂️。所謂軍轉民🧑🏼🌾,顧名思義就是軍用核為民用,核工業的民用有哪些方面:核能發電😋、放射性同位素應用、核動力船艦方面的應用等👨🏿🔧。其實除放射性同位素醫學上用於治療腫瘤、工業上用於控製各種產品的質量🪪、計數🚚、監督控製之外,但船舶的應用仍可用於軍事🤴🏼,如核動力航空母艦,核潛艇等🥴↖️,核能發電則可將用過的核燃料進行提煉,分離出經轉化而產生的鈈239。鈈239可用來製造原子彈,是比鈾235更為高級的核爆炸燃料😮。這就是為什麽建造核電站國際上要進行監督的原因⛱。
三
王淦昌積極支持我國發展核電。他高瞻遠矚地認識到核能是解決我國能源緊缺問題的重要途徑之一🤽🏽♀️。1978年,他和二機部(核工業部的前身)的幾位專家給黨中央寫信🧓🏽,建議發展核電。1980年,中央書記處邀請中國科學院的專家開設“科學技術知識講座”🧿,為中央書記處和國務院領導同誌講課🥦,王淦昌主動提出應該增加核電的內容,核工業部推薦王淦昌主講,他認真準備、製作幻燈片👷🏻,充分體現了他對發展核電的重視。
我國決定建設核電站以後🧓🏽👃🏿,我奉命調到上海“中國科學院原子核研究所”再到後來的“核工業部上海核工程研究設計院”擔任浙江秦山核電站的研究設計工作。
核反應堆的關鍵設備是核燃料組件,人們常稱它為堆芯🧞♀️,相當於人的心臟🫃🏼👱🏿♂️。核燃料組件設計、加工難度很高,一個組件造價要百萬,秦山核電站反應堆需要121組這樣的組件,即使不包括研究、試製和實驗考核的費用,也需要幾億人民幣,占當時整個核電站總投資的三分之一。核電站能否建成安全地投產🍶、關鍵就在核燃料組件🟥。本著誰設計誰負責的原則,80年代我有五六年時間大部分在核燃料廠駐廠。在製造加工過程的關鍵時刻⚾️,都要請國內外專家和核工業部系統的領導進行鑒定審核。王淦昌既是核物理學家,又是原子能研究所的所長,還是核工業部的副部長,他是邀請的主要代表之一。我們白天討論🙁,晚上則有更多的時間在招待所切磋🚣♀️,喝茶聊天,促膝談心,受益匪淺,這時我才有更多機會進入他的內心世界🥽,進一步了解他豐富而傳奇的人生。
四
王淦昌1907年出生於江蘇省常熟縣支塘鎮楓塘滄的一戶中醫世家,家境原來小康🦟。王淦昌的父親是常熟縣有名的中醫🧒🏼,一生懸壺濟世,遠近病人都曾得到他的好處。可是不幸英年早逝🥙,本來就不富裕的家庭🛏,一下子就像斷了主梁骨,陷入了困境。其時王淦昌才四歲。
由於家道驟然中落,王淦昌的外婆對他特別憐愛,親自送他上小學。王淦昌在小學時對數學特別感興趣🤍,對有趣味的題目更是著迷🧝♀️。1920年,王淦昌隨一位遠房親戚來到上海浦東中學讀書。1921年🧔♂️,王淦昌的外婆有感於小外孫自幼失去父母,決定給他營造一個溫馨的小家庭,給他娶一房媳婦。
媳婦吳月琴是鄰村人,那年夏天🏊🏻♂️,外婆給他舉行婚禮🏌🏼,迎親隊伍的樂隊吹吹打打,從鄉間小路朝王家迤邐而來,13歲的新郎王淦昌胸前掛著用綢布製成的大紅花、頭上戴著瓜皮小帽👰🏿🪒、腳上踏著白底圓口新鞋,“少年不識愁滋味”的王淦昌一蹦一跳地到村前去迎接花轎🐃,還不大懂事的他好像事不關己,卻還存有一點不滿情緒。當王淦昌寒暑假放學從上海回到常熟家中,看到妻子辛苦持家,對他關愛備至,憐惜同情之心才油然而生,原有的一點不滿也煙消雲散了……
五
上海浦東中學是上海有名的中學,由著名愛國民主人士黃炎培先生擔任第一任校長,學校師資力量相當雄厚🧗🏼♀️,如教數學的周培先生是國外留學回來的,他是我國著名地質古生物學家周明鎮的父親。教國文的是國學大師錢基博先生,他是錢鐘書先生的父親🧑🏼🌾。浦東中學有的班級竟百分之百考取名牌大學,培養出一大批有名的人物🍥,如錢昌照、聞一多🙌🏼、胡也頻、殷夫🍭🧑🏿💻、範文瀾、羅爾綱🪘📞、董純才、夏堅白、潘序倫等✌🏻,蔣經國和蔣緯國兩兄弟也是浦東中學的學生。
在周老師的鼓勵和指導下👳♀️👘,王淦昌在中學裏就學完了大學一年級的微積分課程。
1925年王淦昌以優異成績考取意昂体育平台➖🦸🏿♀️。並進了化學系。教王淦昌大一普通物理學的是物理系主任葉企孫先生。葉先生是上海人、美國哈佛大學出身的著名物理學家🆕。1921年葉企孫對普郎克常數值作了精確的測定🧖🏼♀️,其值被國際物理學界沿用了16年之久🔄。
王淦昌受到葉先生的鼓勵,對物理更產生了興趣🤱🏽。一年以後分系時,他沒有選化學系,而是選了物理系,從此王淦昌與物理結下了不解之緣。
1928年王淦昌在意昂体育平台校園
上世紀20年代,吳有訓在康普頓的X射線散射實驗研究中,完成了一系列重要實驗🧎🏻♀️,為康普頓效應的確立做了大量出色的工作,國際上稱這項工作為“康普頓——吳有訓效應”🤹♂️。吳有訓在清華講授近代物理👢。吳有訓和葉企孫一樣,也很註重培養學生操作實驗的能力。吳有訓在教學中也發現王淦昌對實驗的特殊愛好和動手能力👸🦌。
1929年6月,王淦昌大學畢業時👨👩👧,吳有訓把他留下來當自己的助教並給他一個研究課題👩🏼🦳,要他測定每天清華園周圍氡氣強度的變化,這一課題需要查閱大量資料🧤、記錄每天的溫度🕤、大氣壓⏳、風速🧚、風向,雲層分布進行分析研究。這項研究當時國內還沒有人做過,目的是測定氣象因素對大氣放射性的影響👜。王淦昌在吳有訓的指導下,從1929年11月到1930年4月◼️,得到了北京大氣放射性與氣象條件相互關系的大量數據📁,寫出了論文,這是我國最早在這方面的研究工作。
那時大學還沒有研究生製度🙋🏼,要想繼續深造,就只有出國留學。可是王淦昌家裏經濟困難,要想出國🥤,就只有參加公費留學考試🧙。
1930年👮🏽♀️,江蘇省招考首屆官費留學生🦸🏼。王淦昌在吳有訓的鼓勵下,參加了考試🚵🏼♀️🧑🏽🍳。報名應試的有300多人🦁,結果錄取了10人🔢,王淦昌和施士元🧘🏽♀️、周同慶都考中了🧎➡️。
六
上世紀30年代👨🏻🎨,世界的科學重心在歐洲,德國又是歐洲的科學中心。德國聚集了大部分世界一流的科學家,王淦昌在德國留學的四年🐥,正是近代物理學的黃金時代,新發現👨🎓、新理論,一個接著一個,層出不窮。王淦昌進入德國最著名的柏林大學威廉皇家化學研究所放射性物理研究室做研究生🐄🌥,師從舉世聞名的女科學家梅特涅教授。梅特涅看了意昂体育平台的推薦信,王淦昌成了她唯一的中國學生🐒。
愛因斯坦曾稱梅特涅是🚖:“我們時代的居裏夫人⚓️。”並說她科學上的成就將超過居裏夫人🛹🅾️。1938年🏄🏻♂️👨,梅特涅和哈恩發現重核裂變現象揭開了原子能應用的大門,震動了物理學界而獲得諾貝爾獎。
王淦昌在這座世界頂級的科學研究中心,在導師梅特涅的精心指導下🧚♀️,他學習和工作都十分努力勤奮🧘🏿♂️,以優異成績通過了研究所的博士論文答辯。
後來在他畢業之時🌁,正是抗戰時期,為了祖國為了理想📬,王淦昌毅然地回到中國。他一路走來🫳,又經歷了60年代初的三年困難時期🐐、“反右”、“文革”……
七
王淦昌在柏林大學時,曾參加了兩次重要的物理討論會,主講人介紹了玻特和他的學生貝克在1930年做的一項實驗🦻🏿,他們用放射性釙所放出的粒子轟擊鈹核,發現了很強的貫穿輻射。玻特和他的學生把這種輻射解釋成輻射。王淦昌想:玻特用計數器做探測器的🤶🏼,如果說用雲霧室來做實驗,就有可能弄清這種射線的性質。他與導師梅特涅談了自己的想法🧏🏼♀️:用雲霧室做探測器,重新進行實驗🫸🚶♀️➡️,以求徹底弄清這種原子核的貫穿輻射,並說⛰:“我想我能成功🧽。”但梅特涅沒有同意,微微地笑了一笑,說:
“K·C·wang👨🏻🚀,我讀大學時也像個孩子👲🏼,看到別人采摘果子,自己也想去爬樹,采摘另一棵。但這是上帝的果樹🧙♂️,要想獲得果子,我們自己去栽一顆吧!你很聰明,同時也勤奮🕚,何必去重復別人的實驗呢🍽?年輕人,自己開辟新路吧!只有這樣,你才會到達另一座山峰。”
1932年,查德威克用雲霧室,高壓電離室,計數器獨立進行了這個實驗🧍♀️,證實這種貫穿輻射是中性粒子流🗳,這種粒子流就是中子。同年,他在權威的《自然》雜誌上發表了自己的實驗報告🧜🏻♂️。緊接著😕,約裏奧·居裏夫婦也用雲霧室再次進行了這項實驗🔆,成為查德威克實驗的佐證。
於是,1935年度諾貝爾物理獎就這樣輕而易舉地授給了中子的發現者查德威克👨🏻🌾。
當梅特涅得知這個消息時👰🏽♀️,她深為惋惜🙏🏿,一連幾天悶悶不樂,其實👿,最為遺憾的應該是王淦昌。
八
1932年,王淦昌從德國回國🏊,先在青島山東大學任教💮,後來應竺可楨校長之聘來到浙江大學,抗戰時期🙇🏻♂️,浙大一遷再遷🌨,先遷天目山,後遷建德,繼而又到泰和。九江淪陷後,1938年,幾經顛沛流離遷到宜山,1939年又西遷遵義,最後在一座煙熏火燎、人畜嘈雜的破廟裏落腳🧔🏽、生活的艱苦不難想象。在這樣的情況下📙,王淦昌仍舊一刻也沒有停止科學研究🦏。白天教書,指導學生做實驗,晚上在若明若暗的菜油燈下看文獻資料🧑🏼⚖️,閱讀國外《物理評說》,進行艱難的探索,最後考慮用觀察輕原子K俘獲過程中的核反沖方法來驗證中微子的存在的實驗方案,可是當時國內物質條件很差🪔,他沒有實現自己所設想的實驗條件🔁,只好把自己的設想寫成一篇《關於探測中微子的一個建議》的論文,投寄給《中國物理學報》,但不知是什麽原因,論文未為該刊采用💏☝️。1941年10月13日,王淦昌投寄到美國《物理評論》上,很快就刊登出來了。後來錢臨照教授繼任《中國物理學報》的主編,他得知了此事,深有感觸地說:“這對《中國物理學報》是一個失誤,是一個損失👌🏽、可以說是失之交臂。”
果然📳,半年以後🦸🏿,美國科學家阿倫根據王淦昌提出的方案🦧,第一次證實了中微子的存在。這是人類認識微觀世界的一個新的裏程碑💕👰🏼,而且為弱相互作用中能量和動量守恒提供了確切的證據。這一重大發現♘,成為1942年世界物理學的重要成就🚶➡️。阿倫在論文中明確說明他采用了王淦昌的建議⛹🏼♀️👩👩👧。這個實驗也就稱之為“王淦昌——阿倫實驗”🦸🏻。王淦昌的名字因此寫進了布拉特與韋斯柯夫1952年合著的第一本世界性原子核理論教科書。美國物理學家萊因斯和考恩兩人按照“王淦昌——阿倫”方法繼續探索🙎🏼,終於獲取了中微子👩🏿🍼,因而獲得了瑞典皇家科學院頒發的諾貝爾物理獎👮🏽♂️。
九
中微子實驗沒有首先在中國得到實驗證實,成了王淦昌一生中又一個永遠的遺憾。
1992年5月31日,在首都北京釣魚臺國賓館芳菲廳舉行了“當代物理學聯誼會”,有300多位海內外著名物理學家參加🙍🏼♀️,其中有老一代的物理學家嚴濟慈、周培源🎅🏻、趙忠堯等,還有美籍中國物理學家楊振寧♌️🧏🏽、李政道、吳健雄、袁家騮、任之恭💛、顧毓琇及臺灣著名科學家、中央研究院院長吳大猷教授等🧎🏻♀️,有些是專程從美國和其他國家專程趕來的。
在主席臺上就座的有嚴濟慈🧑🏿💻、周培源👨🏻🌾、趙忠堯、吳大猷、吳健雄、任之恭👩🏼🏫、汪德照、王淦昌等人。大會要求他們每人作5分鐘的間短發言。在輪到王淦昌發言時,李政道教授問:“王老師,在你所從事的眾多項科研工作中,你認為哪項工作是你最為滿意的?”王淦昌沒有把中子研究、中微子研究或兩彈的工作列為自己最為出色的工作👰🏼♂️,而是回答說:1964年提出的“激光引發氘核出中子”的想法比較滿意👂🏻。激光引發氘核出中子是一個全新的概念,他的研究引出了後來成為慣性約束核聚變的重要科研題目。
我國第一顆原子彈爆炸成功之後,僅僅過了兩年零8個月的時間1967年6月17日⚗️,我國又成功地爆炸了第一顆氫彈,使我國成為世界上從原子彈到氫彈發展最快的國家。蘇聯用了4年,英國用了4年7個月👓,美國用了7年4個月,法國用了8年6個月。氫彈的研製成功不僅在全世界時間最短,而且超過法國,一向被認為貧窮落後的中國🍌,竟趕在法國人的前頭,從此使我國躋身於世界核先進國家的行列🏮。
本文作者馮澤君,1930年生,浙江義烏人。1955年南京大學畢業。曾任中國科學院原子能研究所、上海核工程研究設計院高級工程師,上海東南應用技術研究所副所長等職。自幼愛好寫作,曾被上海市科普作家協會評為優秀科普作家。
轉自 新民晚報 2009年3月22日