王淦昌:做个像岳飞那样的人
在我国著名核物理学家王淦昌先生诞辰118周年,暨第九个全国科技工作者日之际,由中国科学技术协会、中国核工业集团有限公司等联合出品的大型人物纪录片《王淦昌》在中央广播电视总台央视纪录频道(CCTV-9)播出。
“两弹一星”功勋科学家王淦昌是享誉世界的核物理学家,中国核科学事业的奠基人和开拓者之一。他的一生,伴随着我国核科学事业的起步和发展,他的科学人生,也是以他为代表的一代中国科学家为中国的国防和核科学事业发展,而艰苦奋斗、开拓创新、爱国奉献的伟大历程。一起来看第一集《做个像岳飞那样的人》→
1961年4月3日,54岁的王淦昌应约来到中华人民共和国第二机械工业部。第二机械工业部部长刘杰约他进行一次绝密谈话。办公室里除了刘杰部长外,还有著名核物理学家、二机部副部长钱三强。
“今天请您来,是想让您做一件重要的事,参加领导原子弹的研制工作。有人要卡我们,中国人要争这口气。这是国家最高机密工作之一,必须绝对保密,长期隐姓埋名,断绝一切海外关系。”
此时的王淦昌是苏联杜布纳联合原子核研究所副所长,就在几个月前,他领导团队发现了一种新粒子——反西格玛负超子,成果为世界物理学界所瞩目。
办公室里异常安静,王淦昌坚定地许下承诺:我愿以身许国!
从此他的名字改为王京。
这位中国核科学事业的重要领导人,参与了我国第一颗原子弹、第一颗氢弹的研制,成功组织了3次地下核试验,是我国核武器事业的重要奠基人之一。
他波澜壮阔的一生得从100年前一座安静的江南小镇讲起。
第一集 做个像岳飞那样的人
1915年初秋,江苏常熟支塘镇的小河上,一对母子带着行李坐在手摇船头,他们准备去邻县太仓沙溪镇,入读那里新办的一所新式学堂——沙溪小学。
暑热已消,天高气爽。8岁的王淦昌躺在妈妈怀里兴奋不已,这是他第一次离家出远门,对新学校和新生活充满了好奇和期待。
然而身边的母亲却有些忧心忡忡,放弃已经读了两年的私塾,转学到新式学堂,这是她为儿子的人生做出的第一个艰难抉择。
1907年,王淦昌出生在常熟支塘镇枫塘湾的一户殷实人家。
父亲是当地有名望的中医,但直到五十多岁才续弦生下唯一的儿子王淦昌,父亲视他如掌上明珠,宠爱有加。
不幸的是,在王淦昌4岁那年,父亲因病去世。母亲成为他唯一的依靠。
母亲读过私塾,为人豁达大度,有文化,有见地,很重视王淦昌的教育。
在王淦昌6岁时,她就送儿子进私塾念书,念了两年之后,听说隔壁镇上新开了一座新式学堂,尽管不知道新学堂具体教什么,但她模糊地感觉到一定会比私塾好。
水路十多里,一路上母亲不停嘱咐着儿子。此时的她并不知道,正是她的这个决定,给王淦昌的人生播下了一粒科学的种子。
如今,沙溪小学依然是当地的知名小学。
新式学堂不同于传统私塾,除语文外,还要学习数学、英语、美术等现代学科。
算术是王淦昌最喜爱的课程,他感觉比在私塾里每天背古文有意思多了。王淦昌很快就适应了新学堂的生活。
虽然失去了父亲的庇护,但母亲无微不至的照顾和丰富而充实的学校生活,让王淦昌度过了无忧无虑的童年。
然而5年后,在王淦昌13岁那年,家里再次发生重大变故。
一天,邻居大哥突然来学校找他,让他赶紧回家,母亲病危。当王淦昌急匆匆地赶回家时,母亲已经因肺病过世。
他再也看不到母亲拉着他的手,问他功课做得怎么样,学校里有什么有趣的事……
13岁的王淦昌永远地失去了母爱,未来的路只能靠自己孤独地走下去了。
小学毕业的那年暑假,王淦昌回到家中看到外婆,他非常高兴。母亲过世后,外婆是王淦昌最依赖的人,每逢节假日,外婆都会到家里来照顾他。
王淦昌从小就爱听外婆讲故事,特别是“岳飞抗金”的故事。外婆教育他,要像岳飞一样,胸怀大志,精忠报国。王淦昌一直铭记在心。从小他就立志,要做一个像岳飞那样的人。
小学毕业后,王淦昌离开家乡,去上海继续学业。
这里是位于上海市浦东新区的浦东中学,它是上海市最早的现代中学之一,距今已有一百多年的历史。
1920年,王淦昌小学毕业后,外婆将他托付给一位在浦东中学教书的表兄,将王淦昌带到上海继续念书。
上海浦东中学校史办原主任张俊回忆,王淦昌曾说,他在浦东中学学习的时光是最愉快的。
王淦昌还讲到,他在学校读书的时候,所用的教材都是外文版。
当时,王淦昌最优秀的两门课程是英语和数学。
那时的浦东中学校风淳朴、师资精良,在教育界享有“北南开 南浦东”之盛誉。在这里,王淦昌受到了极好的基础教育。
而且不同于闭塞小镇,在上海,五四运动的浪潮直接影响到了校园,学生们爱国热情高涨,追求科学,崇尚民主自由。
正是在浦东中学,王淦昌科学报国的志向日渐清晰起来。
1925年,王淦昌从浦东中学毕业,18岁的他开始独立地思考自己的前途。恰好在这一年,清华大学开始招收第一届本科生,王淦昌看到招生广告后,立刻报考。不久他就收到了录取通知书。
清华园里的大礼堂、科学馆依然是100年前的模样。
1925年初秋,王淦昌成为清华大学理学院第一届大学生,在这里他真正走进了科学的殿堂。
理学院院长叶企孙亲自教授的普通物理课让王淦昌对实验物理产生了浓厚兴趣。
1928年,叶企孙先生将著名物理学家吴有训邀请到清华任教,王淦昌是吴有训最喜爱的学生之一。
清华大学物理系4年的学习,王淦昌打下了从事物理学研究的扎实基础。
但要成为一名真正的物理学家,实现自己科学报国的志向,他还要去更远的地方,去探索物理科学更深的奥秘。
在叶企孙和吴有训两位教授的引荐下,1930年王淦昌考取了江苏省官费留学资格,赴德国柏林大学攻读博士学位。
冬天的柏林,阴雨连绵,寒风刺骨。寻找王淦昌母校柏林大学的过程并不顺利。
第二次世界大战之后,柏林大学变为今天的柏林洪堡大学和柏林自由大学。
几经周折,我们终于确认王淦昌当年留学的档案,收藏在柏林洪堡大学的档案馆里。
德国柏林洪堡大学档案馆博士亚历山德拉·帕武里奇克一边翻看从档案库中找到的文件一边说道:“这是编号5182,是你们寻找的物理学家的名字。”
柏林洪堡大学保存完好的档案,完整地记录了九十多年前,年轻的王淦昌在德国4年的求学经历。
没想到的是,王淦昌在德国的求学之路并非始于柏林,而是另一座小城哥廷根。
距离柏林三百多公里的小城哥廷根,在上世纪二三十年代,是全世界理论物理学家最向往的地方。
那时,量子力学奠基人之一马克斯·玻恩、理论物理学家海特勒等一大批世界顶级科学家都汇聚于此,这些刻着著名学者名字的房子曾见证了这座小城当年的辉煌。
因为担心自己的理论水平跟不上实验工作的需要,来到德国后,王淦昌并没有直接入读柏林大学,而是向导师提出,到哥廷根大学去进修理论物理。
哥廷根大学见证了两位核物理巨匠的足迹:1927年,奥本海默在此获博士学位;三年后(1930年),王淦昌来此进修。前者执掌美国“曼哈顿计划”,后者则隐姓埋名为中国铸造核盾。两人虽未相遇,却共同浸润于玻恩、海特勒等巨匠塑造的学术传统中。
王淦昌在这里选修了玻恩、海特勒、米泽斯、弗兰克等著名物理学家开设的课程,不仅夯实了理论基础,还开阔了眼界,了解了当时世界上最前沿的物理学研究动态。
这张照片就是当年王淦昌在哥廷根与前来做学术演讲的老师叶企孙的合影。
经过半年的集中学习后,王淦昌回到柏林大学。
他入读的柏林大学威廉皇家化学研究所位于柏林郊外的小镇上。
如今,这是柏林自由大学所在地。
在柏林大学留学期间,王淦昌的大部分时间就是在这栋名为“哈恩-迈特纳”的大楼里度过的。
德国柏林自由大学生物化学研究所博士言斯·福斯特介绍了一间常规的生物化学实验室。
他认为,那时王淦昌的导师莉泽·迈特纳正在柏林大学任教,而作为她的博士生之一,王淦昌很可能也曾在这间实验室里进行实验。
那时的柏林大学是德国最高学府,也是世界学术研究中心。
王淦昌的导师迈特纳教授是柏林大学第一位女教授,也是一位极有影响力的女物理学家,爱因斯坦曾称她为“德国的居里夫人”。王淦昌是她唯一的中国学生。
王淦昌很幸运,留学期间不仅能受教于名师,而且遇到了现代物理学发展的黄金年代,新的理论和发现层出不穷。
那时,科学家们不断探索着宇宙深处的奥秘。世界上最小的物质到底是什么?
当英国科学家卢瑟福提出原子的结构模型后,人们知道原子是由原子核和电子组成,那么原子核是否继续可分呢?
1919年质子的发现,如同打开原子核的“第一把钥匙”,揭开了原子核内部的秘密。
而与此同时,科学家们的疑问也越来越多。
王淦昌留学的柏林大学,当时是世界科学研究的中心之一,每一项新发现都会在这里引起强烈反响。
身在其中的王淦昌,密切关注着物理学界的这些新动向。他敏锐的研究能力让他对一种新的物理现象产生了极大兴趣。
柏林大学每周都有一次物理讨论会,王淦昌每周必到,从不缺席。
有一天,讨论会的主讲人介绍了德国物理学家博特和学生贝克做的一个实验,当他们用阿尔法粒子轰击铍的原子核时,产生了一种穿透力很强的射线,他们将它解释为γ射线。
讨论会上,王淦昌对这个结论产生了疑问,他认为如此强的穿透力,需要很高的能量,可能并不是γ射线。
回到实验室后,他找到导师迈特纳教授,希望用云雾室来重新研究这种射线。遗憾的是,王淦昌连续提出了两次请求,都被导师拒绝了。
那时和王淦昌一样,对这个实验结果产生质疑的,还有英国卡文迪许实验室的科学家查德威克。他重复实验后发现,这种强穿透力的射线并不是γ射线,而是一种质量与质子相近的中性粒子——中子,这个粒子是原子核的重要组成部分。
中子的发现具有划时代的意义。它不仅让人们知道了原子核是可分的,还证实了原子核由质子和中子组成,而且中子不带电,很容易打入原子核内部,引发各种核反应。
这意味着核物理从此将走入一个新的时代。
因为中子的发现,查德威克获得了诺贝尔物理学奖。
多年之后,王淦昌回忆起这段经历仍然不无遗憾,后悔自己当初并没有继续坚持说服导师。
其实,导师迈特纳拒绝王淦昌的建议,还有一个更重要的原因,她被宇宙中可能存在的另一种神秘粒子吸引住了。
上世纪三十年代,物理学家们发现了一个无法解释的现象,当放射性原子核发出一个电子后,这种原子核就变成了另一种原子核。这个变化无疑违背了人们一直以来遵循的能量守恒定律,丢失的能量到底去哪里了呢?
对此,奥地利物理学家泡利提出了中微子假说,他认为带走能量的是一种新粒子——中微子。但是泡利的解释毕竟只是假说,如果没有实验物理学家通过实验捕捉到它,那么这个假说就只是“空中楼阁”。
因此寻找神奇的中微子是那时全世界的实验物理学家们最关心的热点之一,包括王淦昌的导师迈特纳教授。
在柏林大学留学期间,王淦昌在导师指导下,专注于中微子的实验研究。测量β谱的上限对证实中微子的存在至关重要,王淦昌的博士论文正是围绕着这个具有挑战性的课题展开。
“他测到了一条β射线的能谱,发现它确实是有一个上限”,浙江大学物理学院教授杨李林指出,这是佐证中微子假设的证据之一。当时,王淦昌作为迈特纳研究小组的成员,开展了这项实验。
王淦昌的实验结果为后来意大利物理学家费米提出β衰变理论,从而在理论上肯定中微子的存在提供了参考数据。
至于人类最终捕捉到中微子的踪迹,那还得等到若干年之后。
1933年12月,王淦昌顺利地完成博士论文并通过了答辩。
但是,安静的实验室外,世界正发生着剧变。
1933年希特勒上台,德国笼罩在一片压抑和恐怖的氛围中。
而万里之外的中国,1931年“九一八”事变,日本侵略者侵占东北三省,抗日战争爆发,身在德国的王淦昌最牵挂的就是故乡的亲人和祖国的安危。
拿到博士学位后,王淦昌委婉地拒绝了导师和同事们的挽留,回到了战火中的祖国。

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