在中國(guó)物理學(xué)史上,他是一座豐碑!
在世界物理學(xué)史上,他也是一顆明星!
然而,他并沒有獲得應(yīng)有的榮譽(yù)和名位,他一直是那樣孜孜不倦而又默默無(wú)聞,他從不張揚(yáng)表現(xiàn)自己,以至不少人都不了解他對(duì)物理學(xué)所做出的劃時(shí)代貢獻(xiàn)和高尚的為人。
1998年5月28日,當(dāng)他以96歲高齡辭別人世時(shí),依然悄然無(wú)聲,他的神情極其安祥,因?yàn)樗钜宰晕康氖牵?/SPAN>“這一生一直在為祖國(guó)兢兢業(yè)業(yè)地工作,沒有謀取私利,沒有虛度光陰”,他對(duì)得起時(shí)代、國(guó)家和人民!
他的遺體告別儀式也極其簡(jiǎn)樸,只有科學(xué)界的后學(xué)、弟子、同事和敬仰者參加。
但是,世界物理學(xué)界的巨子對(duì)他的逝世卻異常震驚和悲痛。
杰出物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)得主李政道、楊振寧從大洋彼岸發(fā)來(lái)情真意切的唁電。
李政道的唁電說(shuō),趙老師發(fā)現(xiàn)正電子的工作,是與安德遜的實(shí)驗(yàn)同樣具有劃時(shí)代重要性。他的逝世是全世界科學(xué)界的極大損失!
楊振寧的唁電稱,趙老師所作的關(guān)于正負(fù)電子對(duì)之產(chǎn)生及湮滅的工作是世界一流的,他的誠(chéng)樸的處世態(tài)度是我們的榜樣!
他是誰(shuí)?
他就是中國(guó)物理學(xué)界的先驅(qū)者之一、中國(guó)科學(xué)院院士趙忠堯教授。
這個(gè)名字在物理學(xué)界是顯赫的,但是,由于他的最輝煌的貢獻(xiàn)鮮為人知,輿論也從未宣傳他,所以中國(guó)今天的社會(huì)公眾,特別是年輕一代卻并不了解他。
為了讓歷史記住中華民族有這樣一個(gè)對(duì)物理學(xué)做出過輝煌貢獻(xiàn)的優(yōu)秀子孫,為了向世人進(jìn)一步證明中國(guó)人的智慧和才干絲毫不比某他國(guó)家民族遜色,為了告慰為人類做出杰出貢獻(xiàn)的物理學(xué)家的英靈,也為了讓我們的年輕一代能為有趙忠堯這樣的杰出科學(xué)前輩而自豪,我作為一個(gè)記者,有責(zé)任把這位杰出科學(xué)家一生中最輝煌的那一頁(yè)追述出來(lái),并把它獻(xiàn)給讀者。
一個(gè)調(diào)換的實(shí)驗(yàn)題,把趙忠堯推到了偉大發(fā)現(xiàn)的門口
在本世紀(jì)20年代未。
已經(jīng)是清華學(xué)堂大學(xué)本科教師的趙忠堯深深感到,中國(guó)物理科學(xué)與西方國(guó)家的差距太大,這種差距如果不盡快縮小,中國(guó)就要永遠(yuǎn)落后。幾經(jīng)考慮,他決心出國(guó)留學(xué)。1927年,25歲的趙忠堯抱著振興中國(guó)科學(xué)的宏愿,自費(fèi)赴美國(guó)深造。
他考入了美國(guó)加州理工學(xué)院研究生部,師從著名的物理學(xué)家密立根教授。富有經(jīng)驗(yàn)的密立根教授很快發(fā)現(xiàn),趙忠堯——一個(gè)小個(gè)子中國(guó)青年,既聰明,又用功,很有培養(yǎng)前途。他根據(jù)趙忠堯的預(yù)試成績(jī),竭力向中華教育基金會(huì)推薦;讓趙忠堯享受獎(jiǎng)學(xué)金。此后3年內(nèi),趙忠堯每年都可領(lǐng)到一千美元的科研補(bǔ)助金。他把原來(lái)清華學(xué)堂發(fā)給的半費(fèi)補(bǔ)貼轉(zhuǎn)讓給別的同學(xué)了。
密立根教授慧眼識(shí)才,但非常嚴(yán)厲。他開始給趙忠堯布置的博士論文是利用光學(xué)干涉儀作實(shí)驗(yàn)的題目。負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的教師也告訴他,做這個(gè)題目的儀器已經(jīng)準(zhǔn)備好,你如果能如實(shí)測(cè)量記錄光學(xué)干涉儀上的圖紋的周期變化,兩年內(nèi)就可獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果并撰寫論文,憑這篇論文就可順利取得博士學(xué)位
趙忠堯聽了非但沒有高興,反而臉上掛起愁云。他對(duì)這位指導(dǎo)教師說(shuō),我遠(yuǎn)涉重洋來(lái)美國(guó)求學(xué),只想多學(xué)科學(xué)技術(shù),好回國(guó)后報(bào)效祖國(guó),能否取得學(xué)位并不是主要的。我想去找密立根教授,請(qǐng)他給我換一個(gè)難一點(diǎn)的、能學(xué)到更多本領(lǐng)的題目。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師聽了頗為吃驚,勸趙忠堯千萬(wàn)不要去找密立根教授請(qǐng)求換題目,這樣會(huì)招來(lái)麻煩的。其他教師和同學(xué)也都勸趙忠堯別去自找釘子碰。可是,趙忠堯也有股子倔勁,他還是去找密立根教授。密立根聽到趙忠堯說(shuō)要求換個(gè)“難一點(diǎn)的”題目頗感意外,這在他的教學(xué)生涯中還不曾遇到過,但是,他居然沒有發(fā)火,竟同意給趙忠堯另選題目,這是從來(lái)沒有過的事。
過了些日子,密立根教授把趙忠堯叫到辦公室,對(duì)他說(shuō),你不是要求換題目嗎?我想了很久,決定讓你做“硬伽馬射線通過物質(zhì)時(shí)的吸收系數(shù)”這個(gè)題目。說(shuō)到這里,密立根教授把話打住,注意地看著趙忠堯。他發(fā)現(xiàn)站在他面前的這個(gè)中國(guó)年輕人并未顯出高興之意,好像還不甚滿意。于是,密立根教授沉下了臉,嚴(yán)肅地補(bǔ)了一句:“這個(gè)題目你再考慮一下。”趙忠堯心里對(duì)這個(gè)題目的確還不甚滿意,因?yàn)?,在他看?lái),這個(gè)題目仍是屬于實(shí)驗(yàn)觀測(cè)性質(zhì),還不算是很精彩很過癮的難題。趙忠堯是個(gè)實(shí)在人,他根本沒有揣摩密立根教授的心理,便實(shí)話實(shí)說(shuō):“好,我考慮一下。” 密立根教授本來(lái)心里就有點(diǎn)氣了,一聽趙忠堯說(shuō)“再考慮一下”,心里的氣就再也憋不住了,心想,我說(shuō)讓你考慮一下,是出于禮貌,你倒真還要“考慮一下”,你到底想做什么題目?他頗為不悅地對(duì)趙忠堯說(shuō),這是個(gè)很有意思、也很重要的題目,我看你的成績(jī)能勝任這個(gè)題目,才把這個(gè)好題目派給你。你要是不想做就不做好了,不必再考慮了。趙忠堯這時(shí)才發(fā)現(xiàn)自己惹密立根教授生氣了,他很后悔當(dāng)時(shí)“再考慮一下”的表態(tài)。他馬上抱歉地對(duì)密立根教授說(shuō):密立根教授,我高興接受這個(gè)題目,并一定把它做好!這時(shí),密立根教授臉上露出了笑容。
其實(shí),在當(dāng)時(shí),密立根教授雖然認(rèn)為這個(gè)題目很重要,但是,無(wú)論是密立根教授,還是趙忠堯,都沒有意識(shí)到,這個(gè)題目會(huì)把趙忠堯推到一個(gè)物理科學(xué)偉大發(fā)現(xiàn)的門口。
趙忠堯開始做硬伽馬射線吸收系數(shù)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)。這項(xiàng)工作看起來(lái)就是實(shí)驗(yàn)觀察、記錄、計(jì)算問題,實(shí)際上是個(gè)理論難題,因?yàn)?,在?dāng)時(shí),物理學(xué)界普遍認(rèn)為,硬伽馬射線通過物質(zhì)時(shí)的吸收,主要是自由電子的康普頓散射引起的,用于計(jì)算吸收系數(shù)的是剛剛問世的克萊因-仁科公式。密立根要求趙忠堯不要使用這個(gè)公式計(jì)算數(shù)據(jù),而是要全部采用實(shí)驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù),這樣,既增加數(shù)據(jù)的實(shí)在性,也可驗(yàn)證克萊因-仁科公式是否正確。
趙忠堯開始了實(shí)驗(yàn)研究。這項(xiàng)工作是極其艱苦、細(xì)致的。趙忠堯每天上午要聽課,下午做實(shí)驗(yàn)儀器準(zhǔn)備,要到晚上才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量。實(shí)驗(yàn)規(guī)定,每半小時(shí)左右取一次數(shù)據(jù),一次實(shí)驗(yàn)往往就是一個(gè)通宵,為了不耽誤取數(shù)據(jù),趙忠堯特地弄了一個(gè)鬧鐘放在實(shí)驗(yàn)室里,提醒自己及時(shí)操作儀器。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)研究做了一年多時(shí)間。當(dāng)對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)計(jì)算時(shí),趙忠堯發(fā)現(xiàn)了很奇特的現(xiàn)象:硬伽馬射線通過輕元素時(shí)的散射是符合克萊因-仁科公式的,而當(dāng)硬伽馬射線通過重元素,比如鉛,所得的吸收系數(shù)比公式計(jì)算的結(jié)果大了約40%。趙忠堯既困惑又興奮,形成這種差異的原因是什么呢?他一時(shí)無(wú)法回答,但他對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)操作、測(cè)量、計(jì)算是十分自信的。他認(rèn)為,可以肯定,這個(gè)差異不是因操作差錯(cuò)引起,而是一種新的物理現(xiàn)象。于是,他很快把這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究的成果寫成了論文,并于1929年底,把論文交給了密立根教授。
奇怪的是密立根教授未作任可反應(yīng),他也感到不解:實(shí)驗(yàn)結(jié)果怎么同預(yù)期目標(biāo)如此不相符呢?趙忠堯的實(shí)驗(yàn)測(cè)量做得完全準(zhǔn)確可靠嗎,兩三個(gè)月過去了,密立根教授依然未發(fā)表意見。趙忠堯這時(shí)有點(diǎn)急了,因?yàn)椋@個(gè)論文不通過或不發(fā)表就等于推遲了一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的報(bào)道,在科學(xué)競(jìng)技場(chǎng)上,報(bào)道先后往往決定著一項(xiàng)研究的命運(yùn)。這時(shí),一位替密立根教授管理研究生工作的教授鮑文,看出了趙忠堯的焦急心情,他跑去對(duì)密立根教授說(shuō):“我對(duì)趙忠堯的實(shí)驗(yàn)測(cè)量全過程很了解,從儀器操作、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、測(cè)量和計(jì)算的全過程都進(jìn)行得非常嚴(yán)謹(jǐn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果是可靠的。鮑文教授的這番話打消了密立根教授對(duì)趙忠堯?qū)嶒?yàn)可靠性的疑慮,他終于同意趙忠堯?qū)⒄撐乃统霭l(fā)表。
1930年5月,美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》正式發(fā)表了趙忠堯的論文:《硬伽馬射線吸收系數(shù)測(cè)量》。趙忠堯在這篇論文中首先向世界宣布:硬伽馬射線通過不同物質(zhì)的吸收系數(shù)是有很大差異的,通過輕元素時(shí)的吸收系數(shù)較小,符合克萊因-仁科公式,而通過重元素時(shí),吸收系數(shù)大得多,比克萊因-仁科公式計(jì)算結(jié)果高得多。趙忠堯的發(fā)現(xiàn)給物理學(xué)界提出了一個(gè)引發(fā)科學(xué)思考的重要問題:硬伽馬射線對(duì)輕重元素吸收系數(shù)差異意味著什么?就在趙忠堯從事這項(xiàng)開拓性實(shí)驗(yàn)的同時(shí),英國(guó)和德國(guó)的物理學(xué)家也在進(jìn)行類似實(shí)驗(yàn)測(cè)量。在趙忠堯發(fā)表論文之后不久,有三個(gè)研究單位也分別得到了與趙忠堯?qū)嶒?yàn)研究類似的結(jié)果,他們也都發(fā)現(xiàn):硬伽馬射線在通過重元素時(shí)的反常吸收,并推測(cè)這是由于原子核的作用所引起的,但是,無(wú)論如何、趙忠堯是最早的發(fā)現(xiàn)者。
趙忠堯自己提出并設(shè)計(jì)操作的實(shí)驗(yàn),首先發(fā)現(xiàn)了正負(fù)電子對(duì)的湮滅,發(fā)現(xiàn)了反物質(zhì)的存在
趙忠堯是個(gè)出色的物理學(xué)研究者,當(dāng)他發(fā)現(xiàn)了硬伽馬射線通過輕重不同元素吸收系數(shù)差異極大的奇特現(xiàn)象后,一個(gè)新的研究目標(biāo)已經(jīng)在腦海中出現(xiàn)了:要研究清楚硬伽馬射線與物質(zhì)相互作用的機(jī)制。他決定做一個(gè)新的實(shí)驗(yàn),來(lái)觀測(cè)重元素對(duì)硬伽馬射線的散射現(xiàn)象。他把這個(gè)設(shè)想告訴了鮑文教授,征求他的意見。鮑文教授對(duì)趙忠堯說(shuō):你已完成了測(cè)量吸收系數(shù)的論文,評(píng)博士學(xué)位已經(jīng)夠了。當(dāng)然,你如果要做進(jìn)一步研究,也是很好的。趙忠堯見鮑文教授并未否定自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)想,就高興地對(duì)鮑文教授說(shuō):“我決定繼續(xù)研究,請(qǐng)先生能給予更多的指導(dǎo)。”
這時(shí)是1930年初,離趙忠堯畢業(yè)只有大半年時(shí)間。在這樣短的時(shí)間內(nèi),要完成一個(gè)開拓性的新實(shí)驗(yàn)是非常困難的。不過,探求科學(xué)奧秘的強(qiáng)烈愿望,給了趙忠堯巨大力量,他又夜以繼日地在實(shí)驗(yàn)室干開了。
沒想到實(shí)驗(yàn)一開始就遇到了“困難”。按照趙忠堯的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)是在高氣壓電離室中進(jìn)行,使用真空靜電計(jì)進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)時(shí),采用的真空靜電計(jì)是德國(guó)霍夫曼教授發(fā)明的一種新型真空靜電計(jì),加州理工學(xué)院的工廠仿制了一批。這種靜電計(jì)中有一根極細(xì)的白金絲,是用包銀的白金絲拉制后,再用酸將外面的包銀腐蝕掉制成的。白金絲的上端通過一個(gè)焊點(diǎn)和電離室的中心電極相連,下端連接靜電計(jì)指針。趙忠堯接通電源后,奇怪的現(xiàn)象出現(xiàn)了:靜電計(jì)的指針在十幾分鐘后,仍波動(dòng)不穩(wěn)定。趙忠堯仔細(xì)檢查了儀器和實(shí)驗(yàn)操作,都沒有發(fā)現(xiàn)問題,他只好跑去求教密立根教授,密立根教授來(lái)實(shí)驗(yàn)室觀察后說(shuō),這種新產(chǎn)品我也沒有用過。但是你必須解決這個(gè)問題!
趙忠堯和一起參加實(shí)驗(yàn)的同學(xué)感到納悶了,密立根教授為什么這樣回答我們呢?有的說(shuō),這是密立根教授存心考考我們解決問題的能力,趙忠堯則認(rèn)為,密立根教授回答至少說(shuō)明我門實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)沒有問題,指針不穩(wěn)定的問題經(jīng)過努力是有可能解決的。
于是,趙忠堯就琢磨起來(lái),他首先檢查是否是儀器周圍環(huán)境有振動(dòng),經(jīng)過仔細(xì)檢查,可以排除環(huán)境振動(dòng)干擾的因素,接著又采用強(qiáng)化固定的辦法來(lái)減輕和消除振動(dòng),最后干脆用彈簧把靜電計(jì)的支架掛住,又把支架放在用四個(gè)網(wǎng)球支撐的平板上來(lái)減振,沒想到所有阻振、減振的辦法都毫無(wú)效果,靜電計(jì)指針依舊劇烈地?cái)[動(dòng)著!
趙忠堯不得不換個(gè)思路尋找問題,既然振動(dòng)無(wú)法用物理的方法控制住,會(huì)不會(huì)是導(dǎo)電不良,電流不穩(wěn)定引起的呢?趙忠堯在白金絲的焊點(diǎn)滴了一些導(dǎo)電的碳制黑墨水,指針果然變得既穩(wěn)定又靈活了。實(shí)驗(yàn)測(cè)量的第一個(gè)難題終于解決了。
趙忠堯開始觀測(cè)重元素對(duì)硬伽馬射線散射現(xiàn)象。他選擇了重元素鉛為觀測(cè)對(duì)象,又用輕元素鋁作為比照對(duì)象。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)從春天開始,直到9月份才結(jié)束,趙忠堯醞釀很久的暑期旅行計(jì)劃只能告吹,但是,實(shí)驗(yàn)觀測(cè)獲得的重要結(jié)果卻使他沉浸在無(wú)比的歡悅中。
趙忠堯進(jìn)行的這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果極為重要,他首次發(fā)現(xiàn):伴隨著硬伽馬射線在重元素中的反常吸收,還存在一種從未見過的特殊輻射現(xiàn)象,這種輻射非常弱,要把它與很強(qiáng)的康普頓散射本底分開是很困難的。趙忠堯考慮到,康普頓散射主要是在朝前方向,便決定在朝后的方向測(cè)量,結(jié)果獲得了清楚的特殊輻射的信息。趙忠堯還進(jìn)一步測(cè)得,這種特殊輻射的能量為0.5兆伏,大約等于一個(gè)電子的質(zhì)量,輻射角的分布大致為各向同性。
趙忠堯把這個(gè)結(jié)果很快撰寫成第二篇論文《硬伽馬射線的散射》,于1930年10月在美國(guó)的《物理評(píng)論》雜志發(fā)表。趙忠堯的指導(dǎo)老師密立根教授看到學(xué)生獲得如此重要的研究成果,心中好不得意,好不喜歡。在進(jìn)行博士論文答辯時(shí),他當(dāng)著教授們的面“譏笑”起趙忠堯來(lái):“這個(gè)小伙子不知天高地厚,當(dāng)初我讓他做這個(gè)題目,他還嫌題目太簡(jiǎn)單,說(shuō)要“考慮考慮”吶!”教授們都知道密立根這番“譏笑”,既是為自己教出趙忠堯這樣的優(yōu)秀學(xué)生而感到自豪,又是對(duì)趙忠堯表示一番疼愛。密立根話音剛落,教授們都哈哈大笑起來(lái)。
趙忠堯的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果,特別是只有他一人測(cè)得輻射能量為0.5兆伏這個(gè)決定性的數(shù)據(jù),引起了物理學(xué)界的重視。趙忠堯在加州理工學(xué)院的同學(xué)安德遜就對(duì)此非常感興趣,在趙忠堯研究的啟示下,1932年,安德遜在宇宙線的云霧室照片上,觀察到了正電子的徑跡。此后,人們對(duì)反常吸收和特殊輻射才有了新的認(rèn)識(shí)。
對(duì)這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步分析,物理學(xué)家終于認(rèn)定,反常吸收是由于部分硬伽馬射線經(jīng)過原子核附近時(shí)轉(zhuǎn)化為正負(fù)電子對(duì),而趙忠堯首先獨(dú)自發(fā)現(xiàn)的特殊輻射則是一對(duì)正負(fù)電子湮滅并轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子的湮滅輻射!也就是說(shuō),如果把人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的電子稱為負(fù)電子的話,那未,趙忠堯及安德遜則第一次發(fā)現(xiàn)了正電子的存在;如果把已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的負(fù)電子稱為物質(zhì)的話。趙忠堯則是在世界物理學(xué)界第一個(gè)觀測(cè)到正反物質(zhì)湮滅的人,因而,他也是物理學(xué)史上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了反物質(zhì)的物理學(xué)家。趙忠堯的發(fā)現(xiàn)意義是偉大的,他觀測(cè)到正負(fù)電子湮滅輻射比安德遜看到正電子徑跡整整早兩年,他的研究成果是對(duì)狄拉克提出的粒于空穴理論第一個(gè)提供了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,它為后來(lái)正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的研制提供了理論基礎(chǔ)。趙忠堯的發(fā)現(xiàn)也向世界證明了中國(guó)人的聰明才智,中華民族的優(yōu)秀兒女在人類科技領(lǐng)域是有智慧、有能力創(chuàng)造科學(xué)奇跡的。
但是,在20世紀(jì)30年代,在蔣介石政府統(tǒng)治下的中國(guó)正在面臨帝國(guó)主義的侵略威脅。在美國(guó)乃至西方發(fā)達(dá)國(guó)家,對(duì)中國(guó)和中國(guó)人的歧視是嚴(yán)重的。
趙忠堯的研究方法是正確的,結(jié)果是確鑿的,正直的科學(xué)家們都為之歡欣。但是,一些人仿效趙忠堯進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí),有的人并未做出趙忠堯的結(jié)果,這就引起了科學(xué)界對(duì)趙忠堯研究成果的認(rèn)識(shí)不一。后來(lái),勃萊克特、奧恰里尼兩位科學(xué)家在他們的《電子對(duì)湮滅》的論文中,引述趙忠堯的研究工作成果又發(fā)生了不應(yīng)有的錯(cuò)誤。這兩位在當(dāng)時(shí)頗有影響的物理學(xué)家,在試圖對(duì)電子對(duì)湮滅這個(gè)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行評(píng)述時(shí),同時(shí)引述了當(dāng)時(shí)在這個(gè)問題上三篇有關(guān)論文,他們是格雷和塔倫特于1932年發(fā)表的論文,梅特納和赫布菲爾德1931年發(fā)表的論文和趙忠堯1930年10月在美國(guó)《物理評(píng)論》發(fā)表的《硬伽馬射線的散射》的論文。引述者在注釋中,竟把趙忠堯1930年發(fā)表的論文,錯(cuò)述成另外兩篇論文。更有甚者,引述者據(jù)以立論的惟一依據(jù)是趙忠堯觀測(cè)到的輻射能量0.5兆伏這個(gè)關(guān)鍵成果,其他兩篇論文、一篇根本沒有觀測(cè)到輻射,另一篇觀測(cè)到的是負(fù)結(jié)果。對(duì)于這個(gè)區(qū)別引述者并未說(shuō)明,以至引起人們的誤解?,F(xiàn)在;我們已無(wú)法、也無(wú)必要追究引述者何以發(fā)生這樣離奇的“系列錯(cuò)誤”,但是,有影響學(xué)者這種錯(cuò)誤在當(dāng)時(shí)確實(shí)混淆了視聽,大大影響了科學(xué)界和社會(huì)輿論對(duì)趙忠堯重大研究成果的評(píng)價(jià)和認(rèn)識(shí)。
發(fā)現(xiàn)正電子的研究成果獲得了諾貝爾獎(jiǎng),但是獲獎(jiǎng)?wù)叩拿麊沃袇s沒有趙忠堯的名字
1936年瑞典皇家科學(xué)院決定對(duì)發(fā)現(xiàn)正電子這項(xiàng)舉世矚目的研究成果授予諾貝爾物理獎(jiǎng),但是,評(píng)獎(jiǎng)揭曉時(shí),獲獎(jiǎng)?wù)叩拿麊沃芯尤粵]有1930年首先發(fā)現(xiàn)正負(fù)電子湮滅的趙忠堯的名字,只有1932年在云室中觀測(cè)到正電子徑跡的安德遜的名字。
這是歷史的不公!對(duì)于這種不公,物理學(xué)界一直是議論紛紛。
直到半個(gè)世紀(jì)后,當(dāng)諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)審情況解密之后,這個(gè)不公之謎才得以解開。首先,楊振寧和李炳安教授對(duì)原始文獻(xiàn)作了認(rèn)真細(xì)致的調(diào)查研究,以確鑿證據(jù)廓清了關(guān)于正電子發(fā)現(xiàn)有關(guān)研究的歷史本來(lái)面目,闡述清楚了趙忠堯教授在這項(xiàng)研究中首創(chuàng)的和獨(dú)到的主要責(zé)獻(xiàn),使物理學(xué)界更多的科學(xué)家知道了這個(gè)歷史公案。諾貝爾獎(jiǎng)得主李政道教授也不遺余力在各種場(chǎng)合澄清這樁歷史公案,充分闡釋趙忠堯教授首先發(fā)現(xiàn)正電子的卓越功績(jī)。他還曾與前諾貝爾物理獎(jiǎng)委員會(huì)主任愛克斯朋進(jìn)行了溝通。據(jù)愛克斯朋說(shuō),1936年那次評(píng)審會(huì)也曾議論到趙忠堯博士在這項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)中所作的工作,但是,后來(lái)有兩組學(xué)者進(jìn)行類似實(shí)驗(yàn)時(shí)未獲得趙忠堯所發(fā)現(xiàn)的結(jié)果,因而評(píng)審會(huì)對(duì)趙忠堯?qū)嶒?yàn)研究成果的科學(xué)可靠性發(fā)生疑問。后來(lái)查實(shí)的情況證明,這兩位學(xué)者之所以未能做出趙忠堯所獲得的結(jié)果,一個(gè)是方法做錯(cuò)了,另一個(gè)則是由于儀器的靈敏度不夠所致。經(jīng)許多科學(xué)家驗(yàn)證,趙忠堯所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究方法是先進(jìn)的,結(jié)果是正確可靠的。諾貝爾物理獎(jiǎng)評(píng)審會(huì)上因兩個(gè)錯(cuò)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和勃萊克特、奧恰里尼兩位科學(xué)家引文錯(cuò)誤的消極影響,而對(duì)趙忠堯的首創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)研究成果質(zhì)疑,實(shí)在是非常令人遺憾的。
因發(fā)現(xiàn)正電子而獲得諾貝爾獎(jiǎng)的安德遜教授,到1983年在他出版的一本著作中也公道地承認(rèn):當(dāng)趙忠堯先生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果出來(lái)時(shí),他正在做自己的學(xué)位論文實(shí)驗(yàn)。他的辦公室與趙忠堯的辦公室正好相鄰,他對(duì)趙忠堯所做實(shí)驗(yàn)的經(jīng)過與結(jié)果十分清楚,并懷有極大的興趣。他當(dāng)時(shí)就意識(shí)到,趙忠堯先生的實(shí)驗(yàn)已表明有多出的、未知的“新東西”存在。于是,他采用與趙忠堯不同的儀器,在有磁場(chǎng)的云室中觀測(cè)硬伽馬射與物質(zhì)的作用,結(jié)果他不但觀測(cè)到了電子的徑跡,同時(shí)觀察到與此質(zhì)量相當(dāng)、方向相反的反物質(zhì)-正電子的徑跡。安德遜坦誠(chéng)地承認(rèn),他的實(shí)驗(yàn)是直接在趙忠堯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上做出來(lái)的,并受到了趙忠堯?qū)嶒?yàn)結(jié)果的直接啟發(fā)!
諾貝爾物理獎(jiǎng)評(píng)審的歷史遺憾是無(wú)法彌補(bǔ)的,但是,所幸的是,由于正直的科學(xué)家們的努力和主持公道,趙忠堯首先發(fā)現(xiàn)正電子的卓越科學(xué)功績(jī),已經(jīng)在世界物理學(xué)界得到認(rèn)同,特別是前諾貝爾物理獎(jiǎng)委員會(huì)主任愛克斯朋1997年在他撰寫的一篇書評(píng)中坦誠(chéng)地寫道:書中有一處令人不安的遺漏,在談到有關(guān)在重靶上高能(2.65兆伏)伽馬射線的反常吸收和輻射這個(gè)研究成果時(shí),書中沒有提到中國(guó)的物理學(xué)家趙(忠堯),盡管他是最早發(fā)現(xiàn)硬伽馬射線反常吸收者之一,而且他還獨(dú)自首先發(fā)現(xiàn)了明顯的、向后的、多向同性的0.5兆伏射線輻射(后來(lái)被確認(rèn)這就正負(fù)電子湮滅產(chǎn)生的輻射)。
因此,趙忠堯雖然未能獲得諾貝爾獎(jiǎng),但是,物理學(xué)家都認(rèn)為,他是理該獲得諾貝爾獎(jiǎng)的,他是發(fā)現(xiàn)正電子這項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)的首創(chuàng)的和主要的立功者,他在世界物理學(xué)家心中是實(shí)實(shí)在在的諾貝爾獎(jiǎng)得主!
諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)這樣崇高榮譽(yù)對(duì)任何一個(gè)科家來(lái)說(shuō)都是神圣的、夢(mèng)寐以求的和極為難得的,而趙忠堯明明創(chuàng)造了足可以獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)成就,卻因他人的過錯(cuò)而失之交臂,這對(duì)趙忠堯來(lái)說(shuō)當(dāng)然是不幸的,但是,趙忠堯?qū)Υ藚s一直淡然處之,從安德遜獲得諾貝爾獎(jiǎng)后這幾十年里,他出不曾為這件事抱怨抱屈過。1959年,他在向?qū)W生講課時(shí),曾很客觀淡然他說(shuō)起這個(gè)故事,但是,絕不言及安德遜是在他的研究成果的基礎(chǔ)上,受他的研究啟發(fā)而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究等情況。
面對(duì)不公,趙忠堯毫不沮喪,始終樂觀豁達(dá)“兢兢業(yè)業(yè)地為祖國(guó)工作”
對(duì)于這樣明明白白的不公,趙忠堯?yàn)槭裁茨苋绱说换磉_(dá)呢?半個(gè)世紀(jì)后,他在《我的回憶》中向我們揭開了這個(gè)謎。他說(shuō):“我對(duì)自己走過的道路重新進(jìn)行了回顧與思考,惟一可以自慰的是,60多年來(lái),我一直在為祖國(guó)兢兢業(yè)業(yè)地工作,說(shuō)老實(shí)話,做老實(shí)事,沒有謀取私利,沒有虛度光陰。”他還曾多次說(shuō),科學(xué)研究不是為了個(gè)人榮譽(yù),不是為了私利.而是為人類謀幸福!
這些樸實(shí)而又閃光的思想語(yǔ)言,不僅是趙忠堯的高尚的人生觀吐露,也是這位杰出學(xué)者的一生為人處事的如實(shí)寫照。
正因?yàn)樗?/SPAN>“不為個(gè)人榮譽(yù)和私利”,而是“為人類謀幸福”而從事科學(xué)研究,所以面臨錯(cuò)失諾貝爾獎(jiǎng)時(shí),他不抱怨,不呼“冤”,不泄氣,始終如一地鐘情于科學(xué)事業(yè)。
正因?yàn)樗麩釔圩鎳?guó),堅(jiān)定不渝為“祖國(guó)兢兢業(yè)業(yè)地工作”,所以,當(dāng)新中國(guó)誕生后,他冒著巨大風(fēng)險(xiǎn),把在國(guó)外設(shè)計(jì)、制造、購(gòu)買的靜電加速器設(shè)備器件、技術(shù)資料帶回祖國(guó),使剛剛誕生的人民共和國(guó)在1955年就有了第一臺(tái)700千伏的質(zhì)子靜電加速器。他為此在歸國(guó)途中被日本當(dāng)局扣壓,關(guān)進(jìn)監(jiān)獄達(dá)兩個(gè)月,就在獄中,趙忠堯還認(rèn)認(rèn)真真地學(xué)起日文來(lái)。后來(lái),他又主持研制成2.5兆伏高氣壓質(zhì)子靜電加速器,使我國(guó)較早地邁人了核物理研究行列,較早地培養(yǎng)起一批核物理研究人才、較旱地躋身世界核大國(guó)之林。
正因?yàn)樗麍?jiān)定地干“為人類謀幸福”,一生“為祖國(guó)兢兢業(yè)業(yè)地工作”,因而,在開拓我國(guó)核物理研究,開創(chuàng)我國(guó)核科學(xué)事業(yè),培養(yǎng)科技人才,關(guān)心祖國(guó)科技發(fā)展的事業(yè)中,他始終孜孜不倦,默默無(wú)聞,努力奮斗,艱苦工作,從不計(jì)較名譽(yù)、地位,從不居功表功,從不向領(lǐng)導(dǎo)和組織伸手,甚至在他受到不應(yīng)有的屈辱,不公和冷落時(shí),他也心懷坦蕩,安之若素、從不抱怨叫屈。
寫到這里,我的腦海里跳出了“功”與“名”兩個(gè)字。按道理說(shuō),功與名是個(gè)正相關(guān)系,即功大者名大,功小者名小,但是,人類社會(huì)情況非常復(fù)雜,功與名有時(shí)呈反相關(guān)系!即有功者無(wú)名,無(wú)功者有名,功大者名小,功小者名大,甚至有功者、有大功者還落個(gè)罵名。這種反相關(guān)系往往釀出了許多悲劇。這種反相關(guān)系和悲劇的出現(xiàn),同時(shí)代、社會(huì)和文明制度、價(jià)值觀、機(jī)遇、人際關(guān)系、當(dāng)事者自身的追求、性格等都有關(guān)系。
但是,人間正道是滄桑,時(shí)間和歷史是公正無(wú)私的,這種被扭曲的反相關(guān)系總有一天會(huì)被糾正過來(lái),事物的本來(lái)面目終會(huì)大白于天下。趙忠堯的功與名一直是反相關(guān)系,但是,事隔若干年后,真相終于大白。筆者之所以向讀者追述趙忠堯生命中那最閃光的篇章,就是為了讓全國(guó)社會(huì)公眾能了解并記住趙忠堯?yàn)槲锢韺W(xué)所建立的卓越功勛。對(duì)趙忠堯來(lái)說(shuō),有沒有得到諾貝爾獎(jiǎng),并不重要,歷史和人民的了解和理解,才是最珍貴的,才是最令人欣慰的! |