張文裕先生是我國(guó)著名核物理學(xué)家，我國(guó)宇宙線和高能實(shí)驗(yàn)物理的奠基人之一，是高能物理所第一任所長(zhǎng)，中國(guó)高能物理學(xué)會(huì)第一任理事長(zhǎng)，現(xiàn)在是高能所的名譽(yù)所長(zhǎng)，高能物理學(xué)會(huì)的名譽(yù)理事長(zhǎng)。

張先生從研究生學(xué)習(xí)期間就開始進(jìn)行核物理研究。1935年到1938年在英國(guó)劍橋大學(xué)Cavendish實(shí)驗(yàn)室讀博士期間從事核反應(yīng)研究。那時(shí)，人工放射性才發(fā)現(xiàn)了一年多一點(diǎn)，復(fù)合核理論剛剛提出，高壓倍加器才發(fā)明了4年。他先用天然α放射源發(fā)出的α粒子作為轟擊粒子，以測(cè)量反應(yīng)產(chǎn)生的放射性的手段來研究核反應(yīng)，后來又用高壓倍加器加速質(zhì)子和氘核來進(jìn)行核反應(yīng)。特別要提的是他用質(zhì)子或氘核打輕元素產(chǎn)生γ射線和快中子，頭一次發(fā)現(xiàn)(γ,n)和(n,2n)反應(yīng)，并且發(fā)現(xiàn)¹⁶O(n,p) ¹⁶N。這個(gè)數(shù)據(jù)在后來設(shè)計(jì)、建造反應(yīng)堆及其運(yùn)行時(shí)，是大家所關(guān)注的；因?yàn)槎阎欣鋮s水或重水或氣冷的¹⁶O變?yōu)?SUP>16N，它放出6MeVγ射線[¹⁶N ¹⁶O+γ(6MeV)]可能會(huì)引起輻射損傷[Radiation damage]。

1938 年底抱著回國(guó)參加抗日救亡的強(qiáng)烈愿望，張先生回到祖國(guó)?？谷諔?zhàn)爭(zhēng)期間，于國(guó)內(nèi)及其困難的條件下，在昆明西南聯(lián)大他自己動(dòng)手吹玻璃，做出四根Geiger計(jì)數(shù)管，搞個(gè)回路符合線路，在鄉(xiāng)下找了個(gè)倉(cāng)庫(kù)，開展宇宙線研究，測(cè)量了宇宙線強(qiáng)度隨天頂角和方位角的變化。

1943年張文裕先生再次出國(guó)，到美國(guó)Princeton大學(xué)Palmer實(shí)驗(yàn)室做研究，從1943到1950共7年。在這期間做了兩方面的工作：一是α粒子能譜研究；另一是用云室做宇宙線研究，在研究放射性元素的α能譜時(shí)，他利用了Princeton大學(xué)的回旋加速器的磁鐵（其它零件已拆去作國(guó)防研究用了）建造了一臺(tái)高分辨率的α粒子譜儀，作為譜儀的探測(cè)器制成了最早的火花室，測(cè)了釙、鐳等元素的α譜線，指出有α精細(xì)譜。這些低能的α譜線只是主要α譜線強(qiáng)度的10^—4-10^—5。過去用射程測(cè)量來定α粒子的能量的辦法是測(cè)不出來的。后來，到了50年代在Berkely的美國(guó)加州大學(xué)Perlman等人，系統(tǒng)地研究了超鈾元素的α精細(xì)譜，寫了總結(jié)登在1954年的《核科學(xué)評(píng)論年鑒》上[Ann.Rev Nucl.sci]。

在用云室進(jìn)行宇宙線研究時(shí)，張先生主持建造了一套自動(dòng)控制、選擇和記錄的云室系統(tǒng)，做了μ子被物質(zhì)吸收的研究，進(jìn)一步確定了μ子和原子核沒有強(qiáng)相互作用，并在μ^—吸收中看到有1—5MeV硬Ｘ射線（當(dāng)時(shí)叫軟γ射線），稱之為“張氏輻射”，這種輻射后來被認(rèn)識(shí)到是μ原子放出的硬Ｘ射線（μ原子是原子的電子被μ^—替代形成的原子）。這就開創(chuàng)了關(guān)于μ原子的深入研究，張先生做這方面的研究做了20年。在1975年吳健雄和Haghes合編的《μ子物理（muon physics）》第三章中做了很好的總結(jié)。此外，由于μ子比電子重200倍的樣子，所以μ子可以把氘核和氚核捆得更緊，形成μ分子，從而促使氘氚更容易發(fā)生聚變反應(yīng)，這就是所謂的μ子催化核聚變，是開發(fā)核能方面探索的途經(jīng)之一。

1950年到1956年張先生轉(zhuǎn)到美國(guó)Purdue大學(xué)工作，在這段期間，他系統(tǒng)地研究了海平面的大氣貫穿簇射，并對(duì)V⁰奇異粒子做了系統(tǒng)全面的研究。在論文集中選了五篇關(guān)于V⁰粒子的文章。只要引他們對(duì)θ⁰（即短壽命中性K介子，KS ）和∧⁰的壽命測(cè)量的結(jié)果：θ⁰壽命0.80×10^-10 秒，∧⁰的壽命2.8×10^-10 秒；同30年后粒子表所列的結(jié)果KS壽命0.892×10^-10 秒、∧⁰的壽命2.63×10^-10 秒；比較一下就不難看出當(dāng)時(shí)他們工作的水平。

1956年張文裕先生沖破各種阻礙回國(guó)，看到國(guó)內(nèi)科研的規(guī)模同出國(guó)時(shí)的情況大不一樣，他充滿信心，積極促進(jìn)云南落雪山宇宙線實(shí)驗(yàn)站的擴(kuò)建，提出建造當(dāng)時(shí)世界上最大的大云室組的建議。他從國(guó)外帶回來了建造云室用的正面大型高級(jí)平面玻璃和一些實(shí)驗(yàn)儀器，云南實(shí)驗(yàn)站的大型云室組工程，就是在這個(gè)基礎(chǔ)上開始的。大云室組的建成，做出了有量、有質(zhì)的物理工作，培養(yǎng)了我國(guó)一代宇宙線研究者。

1961年張先生接替王淦昌先生任蘇聯(lián)杜布納聯(lián)合核子研究所的中國(guó)組組長(zhǎng)，并領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)聯(lián)合研究組。60年代一開頭，世界高能物理界正處在造氣泡室來找粒子共振態(tài)的高潮，張先生使用王淦昌先生等人研制的丙烷氣泡室，在已運(yùn)行的、當(dāng)時(shí)能量最高的10GeV蘇聯(lián)聯(lián)合核子所的加速器上，開展了共振態(tài)的研究，他把當(dāng)時(shí)已知的重子共振態(tài)歸納成核子和超子的激發(fā)態(tài)，提出了一個(gè)重子能級(jí)和躍遷圖，并根據(jù)這個(gè)想法對(duì)∧⁰超子和核子散射過程進(jìn)行了研究，當(dāng)時(shí)這方面的數(shù)據(jù)很少，高動(dòng)量方面的數(shù)據(jù)沒有。他們組從丙烷泡室片子中篩選出10多個(gè)∧⁰和質(zhì)子彈性散射事例，給出了在平均動(dòng)量2.7MeV/c下，∧（P）彈性散射總截面和角分布。這在當(dāng)時(shí)是不容易的（150萬片子）。至于能從加速器引出較強(qiáng)的次級(jí)∧⁰束流來做散射實(shí)驗(yàn)，那是70年代初的事了。

張文裕先生始終奮斗在核物理研究的前沿，并隨著科學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了高能物理領(lǐng)域。對(duì)比在國(guó)內(nèi)外的工作經(jīng)歷，他深感必須建設(shè)我國(guó)自己的實(shí)驗(yàn)基地，60年代中蘇關(guān)系的破裂更加堅(jiān)定了這個(gè)信念。他為在國(guó)內(nèi)建設(shè)高能物理實(shí)驗(yàn)基地不遺余力地積極奔走，成立高能物理研究所，最終導(dǎo)致北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的建成。

從這本論文選集里，我們不只看到了張文裕先生在科研方面的成就，也看到了一位老一輩實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家不論處在什么條件下，永遠(yuǎn)跟蹤著亞原子物理的發(fā)展，在前沿領(lǐng)域努力工作，孜孜求索，有所發(fā)現(xiàn)，這樣一個(gè)高尚的品格，我們祝他健康長(zhǎng)壽和幸福。

（1990年1月）