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“我愿以身许国”的两弹元勋——王淦昌(二)

日期:2020-06-19

之二:主要科学成就

大家好,今天我来给大家讲讲科学家王淦昌的主要科学成就。

70年的科研生涯中,王淦昌始终活跃在科学前沿,孜孜以求,奋力攀登,取得了多项令世界瞩目的科学成就,为后来者树立了崇高的榜样。

王淦昌在国内外发表了四十多篇学术论文,在国际物理学界赢得了声誉。咱们来了解一下他最突出的成果,听听他研发的故事。

  



1、在德国就读研究生期间,提出可能发现中子的试验设想。

1931年,王淦昌到柏林大学后,在导师迈特内手下当研究生的日子,王淦昌是终身难忘的,女导师对科学研究的超人能力使他从井底探出头颅看天下。

   有一次王淦昌对导师说:“尊敬的迈特内教授,我知道您早在1922年就对R辐射与元素衰变的关系进行过实验研究,并对其性质也作过一系研究,最近我听了科斯特斯教授关于博特先生的有关R辐射具有那么强大的穿透力的介绍,我非常怀疑……”

“嗯?什么怀疑?我听着呢,你说吧,Mr.王。”迈特内侧了一下头,继续做着她的实验。

 王淦昌大胆向导师陈述道:“我以为实验用的是电离探测器,那样不会有奇迹出现,如果改用云室作探测器,然后对博特教授的实验进行不断的重复实验,结果可能大不一样。我是这样想的,尊敬的迈特内教授。”

迈特内放下实验思索片刻,摇摇头说:“不可能,这将是个永远徒劳的实验,让我们换一个话题吧,Mr.王”。不久后,王淦昌再次向迈特内提出可能发现中子的试验设想,还是被拒绝了。但是一年后的1932年,英国科学家查德威克按王淦昌的思路进行试验,发现了中子。中子的发现轰动了整个物理界也轰动了世界。那些更企盼搞清原子核构成的政治家们早已等不及了,因为这太重要了。它紧接着就可以制造后来证明确实可以征服全人类的原子弹!1935年,查德威克因发现中子而获得诺贝尔物理奖。这是王淦昌第一次与诺贝尔奖失之交臂。





柏林大学校园内一个绿荫覆盖的小道上,迈特内教授十分歉意地拍拍王淦昌的肩膀:“很对不起Mr.王,我没能支持你的建议。不过这是个运气问题。”女科学家朝自己的学生耸耸肩,又回到了实验室……与诺贝尔奖失之交臂让当初因为王淦昌来自“中国这个近代物理学荒漠”而轻视其建议的迈特纳后悔不迭。   

几十年后,有人曾问王淦昌是否就此事抱怨过他的导师?王淦昌断然摇头道:“不不,我不仅不会有丝毫的抱怨,反而却终身感恩迈特内女士,是她的卓越智慧和研究精神为我日后能在物理科学上有所建树做出了榜样。至于说到中子的发现这件事,这不全怪迈特内教授假如当初我能坚持自己的观点,不也可能获得迈特内的有力支持,并最终可能获得成功嘛!所以在此后的几十年里,我一直把这次自己犯的错误当教训牢牢记在心头。”王淦昌在柏林大学与诺贝尔奖失之交臂,至今仍被中国物理学界认为是极其可惜的事件,但王淦昌跟随迈特内教授在柏林大学威廉皇家实验室度过的难忘岁月,使他领略和接受了许多国际物理科学的前沿知识与技术。

1934年春,在苦学4年取得博士学位后,王淦昌毅然决定回国。有教授想挽留他:“中国那么落后,你回去是没有前途的……要知道科学是没有国界的。”王淦昌坚定地说:“科学虽然没有国界,但科学家是有祖国的!我出来留学的目的就是为了更好地报效我的祖国,中国目前是落后,但她会强盛起来的。”

2、发表论文《关于探测中微子的一个建议》

当王淦昌的论文《关于探测中微子的一个建议》于19421月在美国《物理学评论》上发表后。立即引起美国著名物理学家阿伦的注意,他随即按照王淦昌的建议进行实验,并一举获得成功。这就是有名的“王淦昌——阿伦实验”。10年后,阿伦与另一位物理学家戴维斯一起正式确定了俘获中微子的完整实验。又过了近40年,瑞典皇家科学院在1995年将当年度的诺贝尔物理奖颁发给了当年进行成功实验的美国科学家。如果王淦昌拥有同样水平的实验设备,他将是

世界上第一个探测到中微子的人。但他对此没有半点遗憾,相反他得悉消息后很为美国同行感到高兴。他说:“物理学的成就还是应由实验证实的,荣誉也应该给予那些最后做出结果的科学家。”可见王淦昌作为一名中国科学家的宽阔胸怀。

 中微子的发现,使诺贝尔奖又一次与王淦昌擦肩而过。对此,他有如下见解:“由此看来,诺贝尔奖并不是高不可攀的,中国人完全有能力获得此项奖项。一是要选准课题,确有重大理论或实用价值;二是要锲而不舍,持之以恒,花上几年甚至几十年的工夫。”王淦昌生前留下的这段话,值得中国科学家们认真地品味和理解。





31959年,王淦昌领导的研究小组在世界上第一次发现了“反西格马负超子”,引起国际学术界轰动,为祖国征得了荣誉。

1956年,王淦昌作为中国代表到苏联杜布纳联合原子核研究所从事基本粒子研究。在研究所工作期间,他领导的物理小组首次发现了反西格马负超子,首次观察到在基本粒子相互作用中产生的带奇异夸克的反粒子。1959年,王淦昌从4万对底片中找到了一个产生反西格马负超子的事例,发现超子的反粒子,引起国际学术界轰动。不料3个月后,苏联单方面撕毁《中苏国防新技术协定》,“发现反西格马负超子”这一原本可以获得诺贝尔奖的重大物理学研究项目,自此无人领衔。19614月,中央向王淦昌发出希望他参与和领导研制原子弹的指示。这意味着,一旦投身其间,从此就要告别基本粒子研究工作,也就是和诺贝尔将渐行渐远,这也是他第三次无缘诺贝尔奖。但是王淦昌毫无迟疑地说:“我愿以身许国!





4、参与我国原子弹、氢弹原理突破及核武器研制的试验研究和组织领导

    1960年底,他谢绝苏方的挽留,回到中科院原子能所。刚刚起步的我国核工业,就遭遇了苏联撕毁合同、撤走专家的严冬。有一位苏联专家临别时说:没关系,我们走了你们还有王淦昌。19614月,王淦昌接受了研制核武器的任务。从此,他放弃自己得心应手的物理学基础研究工作,全心全意投入一个全新的领域秘密研制核武器,开始负责物理实验方面的工作,隐姓埋名“失踪”了17年。多年后,说起当时毫不犹豫的决定,他说:“我认为国家的强盛才是我真正的追求,那正是我报效国家的时候。”

当时,还没有试验场地,借用的是部队的靶场。王淦昌和郭永怀走遍了靶场的每一个角落,和科技人员一起搅拌炸药,指导设计实验元件和指挥安装,直到最后完成实验。到1962年底,基本上掌握了原子弹内爆的手段和实验技术。 1963年春天,王淦昌告别自己的亲人,一头扎进新创立的西北核武器研制基地。刚刚开始建设的基地条件极为艰苦,3200米的海拔让很多人高原反应不断。但王淦昌坚持深入车间、实验室和试验场地,去了解情况和指导工作,兴致勃勃地和大家讨论问题,常常一起工作到深夜。对每个技术、数据和实验的准备工作,他都一丝不苟严格把关,保证了一次次实验获得成功。




    

作为第一颗原子弹冷实验的总指挥,大到实验方案的设计、数据资料的收集整理分析,小到实验场每只雷管的安装,王淦昌都亲自督阵甚至动手,要求大家做到“万无一失”。第一颗原子弹爆炸前,已经57岁的王淦昌亲自坐着吊车,到爆炸塔顶对装置进行验收,看雷管是否插到位、探头安装是否可靠、电源是否全接通……。19641016日原子弹成功爆炸,观察所里的人们叫着、跳着互相祝贺,王淦昌也不禁流下了激动的热泪。196412月,王淦昌独立提出了用激光打靶实现核聚变的设想,是世界激光惯性约束核聚变理论和研究的创始人之一,也使中国在这一领域的科研工作走在当时世界各国的前列。1967617日,我国第一颗氢弹又爆炸成功,这里也有他的心血。1969年他被任命为核武器研究院副院长,之后又成功领导了我国前三次地下核试验成功。人们称王淦昌为“核弹先驱”,他却说:这是成千上万科技人员、工人、干部共同努力的结果,我只是其中的一员。   





1969年初,中央决定进行第一次地下核试验。当时,核大国对我国发展核武器设置重重障碍,我们必须以最快的速度通过地下核试

验这一关。作为地下核试验的倡导者和领导者,王淦昌深知这项任务

的重要性和紧迫性。然而当时正值“文化大革命”时期,研究院许多党政干部、科技人员都被扣上了“走资派”“反动学术权威”“叛徒”的帽子……基地处于半瘫痪状态。对此,他着急地白天深入两派群众中去做工作:“我们的时间很宝贵,与西方核大国比,谁赢得时间,谁就主动”,劝大家“要顾全大局,以国家利益为重,团结起来,共同做好地下核试验工作”。晚上又到职工宿舍挨家挨户动员大家参加科研生产,使第一次地下核试验取得圆满成功。我国核爆试验的次数有限,美国人一年能做几十次试验,而我国大概只能做23次,因而需要科学家的认真细致保证成功率。有一次,在戈壁滩上一个山洞做实验,各项准备工作已经完成,为了确保实验工作准确无误,王淦昌决定再次进洞检查。当时已60多岁的他在已经部分回填的山洞中走了2个多小时,在有些地段还需要爬行前进。将实验设备重新检查一遍,他才放心地爬出山洞,确保了核爆的顺利进行。





王淦昌91年的光辉经历,蕴含着无数精神财富,还有待我国的物理史学家和科学社会史学家作进一步的发掘。

今天的讲解就到这里,谢谢大家!(待续)