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中国史上的一座丰碑 世界史上的一颗明星 赵忠尧

中国史上的一座丰碑 世界史上的一颗明星 赵忠尧 秦山核电
2017-08-16
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导读:他,一位老人,走过了九十六年岁月。他,开拓了我国核物理研究和加速器建造事业。历史将永远铭记他——我国核科学的启蒙者与奠基人赵忠尧!

 / 录图 / 侯艺兵


赵忠尧,(19021998),浙江诸暨人。1920年考进南京高等师范学校数理化部, 1925年从东南大学毕业后,遂去清华大学任助教。1927 年,25岁的赵忠尧自费赴美国深造,考入加利福尼亚理工学院研究生部,师从著名物理学家、诺贝尔物理学奖得主罗伯特·密立根教授攻读学位。1930年获哲学博士学位。1946年,以观察员身份参观了美国在太平洋的核武器爆炸试验。他利用盖革·弥勒计数管进行γ射线、人工放射性和中子物理等方面的研究,用云室研究宇宙射线,观察到了“混合簇射”。是世界公认的最早发现正负电子对产生的物理学家之一,而且首先观察到正负电子湮灭辐射的实验现象。1956年,在他的主持领导下,建成了我国第一台70万伏质子静电加速器,主持研制了250万伏高气压质子静电加速器。1958年,他领导了中国科技大学近代物理系的建立。1972年,参与了高能物理研究所的筹建,并长期担任中国核学会名誉理事、名誉理事长等职。

1998528日,赵忠尧教授以96岁高龄辞别人世。

 

赵忠尧的名字,是与中国乃至世界核事业的开创者们写在一起的。

诺贝尔物理学奖获得者丁肇中1979年在西德同步辐射中心佩特拉加速器落成典礼上,向十多个国家上百名科学家介绍赵忠尧时说:“这位就是正负电子产生和湮灭的最早发现者,没有他的发现,就没有现在的正负电子对撞机。”他还说:“中国老一辈物理学家能留名学史上的有赵忠尧、王淦昌等等”。

著名物理学家杨振宁1989年在题为《赵忠尧,电子对产生与湮灭》一文中总结了赵忠尧三十年代初的发观,指出:“在当今八十年代,安德森与欧查里尼(诺贝尔物理学奖获得者)都强调,1930年早期,是赵忠尧的工作激发了他们的重大研究,这些研究有助于转变物理学家们对量子电动力学的看法。他们都没有提到赵忠尧的竞争者的工作。”杨振宁还强调,赵忠尧在三十年代做出了具有诺贝尔奖水平的工作,但被长期湮没,鲜为人知。

诺贝尔物理学奖获得者李政道说:赵忠尧先生1929年在美国加州理工学院就发现了正负电子湮没产生的γ射线,这一实验给了与他同在加州理工学院做研究生的安德逊很大启发,两年后,安德逊由此观测到了宇宙线中正负电子的径迹,并因而获得了诺贝尔物理学奖。

赵忠尧,19026月出生于浙江诸暨农村一个清苦之家。他自幼受到教书和行医的父亲的教诲。“国家兴亡,匹夫有责”。他喜读书,好思考,尤其对数理化兴趣浓厚,19岁时考入免费的南京高等师范数理化部就读。“土包子”进了“洋学堂”,他是那样的不自在,不适应,尤其是外语,他底子非常薄。但他不气馁,肯吃苦,硬是边查字典边学习,只过了一个多月,便不再为英文的数理化课本困挠了。勤奋加刻苦,使他提前半年修完了高师的学分。随着年龄的增长,知识视野的开阔,他心中的那点细小的理想之光,愈来愈明亮,愈来愈炽热了。他不甘平庸,要冲上高峰。

但此时,赵忠尧的父亲突然去世,家境更加贫寒。于是,他决定先就业,同时争取进修机会。1924年,赵忠尧担任了东南大学物理系助教,一边教书,一边听课。1925年,他取得了东南大学毕业资格。同年夏天,他随著名教授叶企荪到北平清华学堂筹办大学本科。1927年,为了寻求救国之路,赵忠尧告别祖国,靠着简朴生活和清华大学的国外半费补助金,

远涉重洋,到美国去留学。

 

撷百年华章 谱世界新篇

赵忠尧到美国后,进入加州理工学院研究部攻读博士学位,师从于著名物理学家、诺贝尔物理学奖获得者密立根教授,进行实验物理研究。因成绩突出而受到导师的有力推荐,连续三年获得一千美元的科研补助金。

密立根教授在鉴定档案中对这位中国学生的评语是:“勤奋聪颖,但生性固执,喜独出心裁,且不知天高地厚。”原来,这位教授起初给赵忠尧的第一个论文题目是“利用光学干涉仪”。具体的指导导师告诉他:“这个题目需要的仪器已大部准备好,你只需测量光学干涉仪上花纹的周年变化,两年内得出结果,就可以取得学位。”赵忠尧听后,去找了密立根教授,语气诚恳且坚定地对他说:“我之所以远涉重洋,就是想多学些科学方法和技术,而学位是次要的。请先生换一个可以学到更多东西的题目吧!”密立根教授感到非常意外,不可思议地望着眼前这个瘦小的东方学生。

过了几天,密立根教授终于给赵忠活换了个新题目“硬γ射线通过物质时的吸收系数”,并说:“这个题目你考虑一下”。赵忠尧觉得测量吸收系数还嫌简单,回答说:“好,我考虑一下”。密立根教授一听,当场火冒三丈,说道:“这个题目很有意思,相当重要。我是看了你的成绩,觉得你做还比较合适,你要是不做,告诉我就是了,不必再考虑。”赵忠尧见导师发了火,便连忙表示愿意接受这个题目。当论文做完以后,赵忠尧才体会到导师的一番良苦用心。这个课题使他不仅学到了实验技术,而且在核物理方面做出了高水平的研究成

果,受到密立根教授高度评价。

1930年前后,是物理学史上的鼎盛时期,许多重大物理实验发现和重要理论相继产生,同时,理论上能否给实验发现予以解释,或者实验发现能否为理论提供证实都需要一个认识过程,故被称之为“迷惘时期”。

密立根教授让赵忠尧测量γ射线通过各种物质时的吸收系数,是为了验证克莱因-仁科公式的正确性。为了实验早出成果,赵忠尧一头扎进实验室。他常常是上午上课,下午准备仪器,晚上乘夜深人静之际,通宵达旦地收取数据。为了保证每半小时取一次数据,他特意准备了一个闹钟来提醒自己。一天、两天、一个月、两个月、一年、两年,赵忠尧靠惊人的耐心和顽强的毅力,坚持着……

 

民族的血脉 咆哮的战歌

此时,在灾难深重的中国,在抗战的大后方西南山城里,中国科学家深邃的目光透过欧亚大陆的硝烟也在密切注视着世界科学前沿的动态。赵忠尧就是其中的一员。当年从英国回国时,核物理大师卢瑟福颇有感触地对他说:“你回去通过政府或者实业家搞点经费,好好地搞科学。从前你们中国人在我们这儿念书的很多,成绩不错,但是一回去就听不到声音了,希望你回去继续搞科研。”赵忠尧1931年回国后,立即在清华大学着手建立核物理实验室。在极为简陋的条件下,用盖革计数器进行γ射线、人工放射性和中子物理的研究工作,但由于战乱和经费的限制,这些研究工作并未结出丰硕的果实。作为核物理学家,他深知在这原子核科学激烈竞争的年代,落后意味着已经千疮百孔的祖国将面临灭顶之灾啊。

1946630日,美国计划在太平洋基尼岛上进行一次新的原子弹试验,邀请各个同盟国有关人士参观,国民党政府派中央大学物理学教授赵忠尧会同驻美使馆武官以观察员的身份前往那里。一天,国民党政府中央研究院总干事萨本栋教授找到赵忠尧,商量出国事宜。他说:“赵兄,你将作为中国科学家的代表,去参观美国在太平洋进行的原子弹试验,为发展我们自己的核物理事业,还麻烦赵兄在美国采购一批研究器材。此行,一定会遇到不少困难和风险,全拜托你啦!”赵忠尧听罢默默地点头,科学家的心,是相通的,毋需再用更多的语言来表达。

赵忠尧从基尼岛回到美国大陆后,萨本栋如期汇来两笔经费。一笔五万美元,委托他替中央研究院购买物理实验设备;另一笔七万美元,作为“机动经费”,由他代为保管。1942年,美国“曼哈顿工程”上马时,整个开支预算为22亿美元,投入人力50万。与这个庞大的计划相比,12万美元是多么微不足道。但它来源于一个腐败不堪一心想打内战的国民党政府,是多么艰难和来之不易啊!

赵忠尧深知这钱的份量。他精心设计勾勒出一套缜密的方案。要在美国购买一台200万电子伏的静电加速器,最低价格为40万美元,尚缺30万美元。即使能筹到这笔钱,整台购买也太引人注目,因为加速器属高科技范畴,美国一定会以种种理由限制出口。但在美国还可以通过关系采购到加速器的一些器材,也可以加工一些国内无法制造的关键零部件。为了躲避联邦调查局和海关的严密检查,赵忠尧要将加速器化作成千上万个零件,运回国内组装。这就是说,他要自己动手设计,从每一个零部件开始,筹建一台价值数十万美元的加速器。

此时国内,正是国民党军队向解放区大举进攻之时,谁能顾及到远在异国他乡的赵忠尧还在单枪匹马效力于祖国的科学事业。在这种情况下,赵忠尧没有稳定的工作和经济来源,只好到一些科研机构,利用他那渊博的学术知识协助人家搞些研究工作。他还与几个物理实验室签订了“换工协议”,以替他人完成某些科研工作为代价,换取有关加速器的技术资料和零件。

 

禅心剑气相思骨 科技生涯春不老

1949年秋,中华人民共和国成立的喜讯传来,赵忠尧激动得夜不能寐,一种从未有过的自豪感、光荣感油然而生。他看到了民族的希望。

祖国刚从噩梦中醒来,对世界上核研究飞速发展的状况还缺乏了解,必须尽快把这批器材送回国内,早日在这一片空白的领域上建立起我们自己的核科学研究体系。这是一个科学家献给祖国母亲的一份特殊礼物。

赵忠尧开始了回国的准备工作。那批花了几年心血采购定做的加速器部件原来秘密存放在国民党控制的一家驻纽约轮船公司的仓库里。联邦调查局像鲨鱼嗅到了血腥味,盯上了这批器材,拆开所有的包装箱检查,怀疑其中夹带与原子武器有关的秘密资料。因专业性太强,特工们对设备一窍不通,胡乱扣压了一些器材向上级交差了事。

1950年初,中美之间的直接通航已完全中断了。取道香港很难得到英国签证,绕道欧洲又大费时日。赵忠尧心急如焚。此时一家轮船公司表示愿意帮忙办理香港的过境签证,教授喜出望外,赶紧申办手续。经过五个多月的等待,一张印制精美的香港过境许可证终于张开翅膀,像一只小鸟飞到了他的手中。

19508月底,洛杉矶港。赵忠尧登上了开往香港的威尔逊总统号客轮。

突然,一辆响着剌耳尖叫声的警车驶进码头,从车上跳下几个联邦调查局的特工,急急忙忙走到一堆托运的行李中搜查着。他们翻遍了教授的行李物品,搜出一些天书般深奥难懂的核物理书籍和杂志,宣布这些书籍因违反了美国出口法而予以扣留。

船终于开了,赵忠尧为那些被扣书籍而痛惜,同时又为那批逃脱虎口的箱子而暗暗庆幸。

912日,威尔逊总统号停靠在日本横滨港。船长室里,驻日美军代表向赵忠尧宣读最高司令部的一项命令,因他有“间谍嫌疑”,必须立即下船接受审查。同时遭到无理扣押的还有两位从加州理工学院归国的青年学者。赵忠尧等几个文弱书生被秘密投入日本巢鸭监狱。赵忠尧强烈抗争,历声要求找律帅,要求公开审理!看守们慌张地答复道:“我们是在执行华盛顿的命令,没有权力处理你们的事”。

赵忠尧等人在日本被无理扣留的消息传出,立即在国际舆论界引起强烈反应。中国人民愤怒了,科学界和各人民团体纷纷通电抗议:郭沫若亲自给世界和平大会主席约里奥·居里致电,向美国提抗议;924日,从海外归来不久的李四光致电美国总统,提出严重抗议;《人民日报》发表了科学家和大学教授的联名抗议书;世界科学组织行动了,连续不断地宣布“对此深表遗憾……”

台湾驻日代表闻讯赶来监狱探望,表示如果赵忠尧愿回美国或去台湾,他们可以帮助疏通。台湾的科学家、老朋友也发来急电:“望兄来台共事,以防不测”。台湾大学校长傅斯年也发来电报,聘他为台湾大学教授。这一切都更加坚定了他回国的信念。

在这吉凶难卜、生死未定的十字路口,赵忠尧拿电报的手微微颤抖。他毅然回绝各种劝说、威胁和利诱,坚定地表示:我回大陆之意已定!历经数月的磨难,赵忠尧终于在19501128日踏上了新中国的土地。

 

秋云神飞扬 春风思浩荡 北京的秋天天高气爽

归国之初的参观游览给赵忠尧留下了难忘的印象。一切都变了,变得那样生气勃勃,那样使人惊奇赞叹。当然,展现在他眼前的还有原始的耕作方法、繁重的体力劳动、贫乏的小农市场、单调的衣着色彩,但这没有什么了不起,站起来的中国人民正万众一心、同心同德地改变这一切,举国上下呈现出旧中国从未有过的蓬勃朝气。这不正好赶上了尽一份拳拳赤子之心报效祖国的大好时光吗?

不久,国家根据赵忠尧的意愿,到中国科学院近代物理所工作。

事业之初,科研条件一穷二白。国内没有现成的仪器设备及相应的工业基础,西方国家又对我国实行封锁禁运。身为实验核物理组组长的赵忠尧发誓要让核科学的种子在祖国大地上生根、开花、结果,造出自己的加速器来。

赵忠尧带领年轻助手,白手起家,首先建成了我国笫一个比较完备的核物理实验室。1955年,他利用费尽心血购置的器材,主持建造了我国第一台70万电子伏质子静电加速器。紧接着,赵忠尧开始研制250万电子伏质子静电加速器。加速管的封接是建造加速器的关键。为攻克这一技术难关,赵忠尧与同事们边干边摸索经验。从磨玻璃开始,到涂胶、加热封接,每一道工序他都亲自把关,每一步骤都凝聚着教授的心血和汗水。经过两年的拼搏,这台加速器于1957年底建成。当他看到加速器中投射到观察水晶片上闪烁的质子束光斑时,内心是多么激动呀。他在国外进行实验时,曾整夜整夜地观察过这种光斑,但眼前所见的却是中国人自己创造的奇迹啊!

 1956年,原子能研究所成立,赵忠尧任副所长。1958年,他又主持了中国科技大学近代物理系的建立,为培养新一代的原子核物理学者而尽心工作。这以后几年里,一个又一个原子能研究基地在京郊、在上海、在兰州相继建立,这里都包含着赵忠尧的一片心血和汗水。

 又是几年,我国第一颗原子弹爆炸试验成功。一颗光芒万丈的“人造太阳”在天空翻腾着、燃烧着,将罗布泊附近广袤亘古的戈壁滩照得通红透亮。祖国原子能和核科学事业的兴旺发达,欣慰着老科学家的心。

1973年,赵忠尧担任了新建的高能物理研究所副所长。年逾七旬的老人为了祖国的核物理事业仍在默默地奉献着光和热。当他看到中国自己的高能加速器破土动工、建成、实验成功,望着一批批优秀科技人才涌现,核科学事业昌盛,老教授笑了,笑得那样坦荡,那样豪迈。

他,一位老人,走过了九十六年岁月。

他,开拓了我国核物理研究和加速器建造事业。

历史将永远铭记他——我国核科学的启蒙者与奠基人赵忠尧!

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