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世界欠中国一个诺贝尔物理学奖!

2016-12-08 水煮历史

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家国梦

赵忠尧




他是人类物理学史上第一个发现反物质的物理学家,他的发现本可为他赢得诺贝尔物理学奖,然而因为种种原因,他与诺贝尔奖擦肩而过。他被称为中国核物理宗师,桃李满天下,王淦昌、钱三强、钱伟长、王大珩、杨振宁、李政道、朱光亚、邓稼先、赵仁恺、冯端、朱清时都是他的学生,他就是赵忠尧。




1902年6月27日,

赵忠尧出生在西施故里诸暨

他出生时,母亲已经是46岁,

放到今天来说是杠杠的高龄产妇,

赵氏夫妇老年得子,

所以对这个儿子疼爱有加。

小时候身体太弱,

他爸妈不让他上体操课,

所以体操成绩总是大写的零分。


他的父亲是当地小有名气的医生,

老先生看到当时社会上贫穷落后,

常想为国出力,

但年纪大了,也力不从心,

所以把希望寄托在这个儿子身上。

希望他努力读书,将来为国为民出力,

小时候的他没少接受父亲的爱国主义教育。


15岁那年,他进入诸暨县立中学读书,

中学时的赵同学就对数理化更感兴趣,

不过他并不是个偏科的孩子,

只是学习兴趣比较广泛。

中学毕业后他报考了,

完全免费的南京高等师范。

他选择了数理化,

那时数理化是属于当时的文理科。



1923年1月1日南高理科甲子级会成立,前排左一


当时大学采用的物理课教材都是英文,

从市立中学来的同学

在中学时就已经学过这个课本,

从县立中学来的赵忠尧英语底子较薄,

学起来可谓是一点都不轻松,

别人都是轻轻松松地听课,

他则边查字典边学习,很是吃力。



赵忠尧与南京高师同学合影


1924年,他提前半年修完了高师的学分。

而当时他的父亲却去世了,

家里的生活担子一下子落到他身上,

所以他决定先就业,同时争取进修机会。


1924年3月东南大学数理化研究所欢迎叶企孙任副教授时的合影,三排右二为赵忠尧


由于赵忠尧在学校的物理成绩很是不错,

学校决定让他当物理系的助教。

他边教书边继续自己的学业,

一年后,他从东南大学毕业。


1925年夏,

清华学堂筹办大学本科,

请叶企孙去当教授,

曾经身为叶企孙助教的他

受到邀请一起去清华。


1926年初夏,清华大学科学馆门口,一排左起郑衍棻、梅贻琦、叶企孙,二排左起施汝为、阎裕昌、王平安、赵忠尧、王霖泽


在清华当教员时,

他抓住了一切学习的机会,

修完了大学物理系的必修课程,

达到了国外较好大学的水平,

他还去旁听了德语课、法语课。


在清华的这段期间,

他深感国内水平与国外的差距,

这种差距如果不尽快缩小,

中国就要永远落后,

出国留学的念头徘徊在他脑海中。


当时清华的老师每六年

有一次公费出国进修的机会,

可赵忠尧实在不想等了,

三年工资加上向师友借了些钱

以及申请到的每月40美金国外生活补助费,

1927年,25岁的他自费到美国深造。

临行前,他与一位叫郑毓英女子结婚,

妻子代他尽孝心,

回到诸暨老家照顾他年迈的母亲。


来到美国的赵忠尧考入了,

美国加州理工学院研究生部,

师从诺贝尔奖获得者密立根教授

那本高师一年纪他看不懂的英文教材,

就是他现在的老师所编。


他的老师密立根很快发现,

这位小个子中国青年,

既聪明又用功,很有前途。

他向中华教育基金会推荐,

让赵忠尧享受奖学金,

之后三年里,

赵忠尧每年都可领1000美元科研补助金

他也把原来清华大学的

半费补助金转给了别的同学。


经过一年基础课程的学习之后,

赵忠尧顺利通过了预试,

开始真正进行课题的研究。

密立根教授一开始给赵忠尧的课题,

是利用光学干涉仪做实验,

虽然这个题目可以很快地

帮助他获得博士学位,

但可以学到的技术含量很少,

这并不是当初自己自费都要来美国的初衷。


1929年赵忠尧在美国加州理工大学留学时与导师合影。前排左四为爱因斯坦,左五为赵忠尧导师密立根,二排右二为赵忠尧


于是他决定去找密立根教授,

请求教授换一个难一点的、

能学到更多本领的题目。

当时其他老师和同学都劝他

不要去找密立根教授自碰钉子,

可是,赵忠尧有股子倔劲,

他还是去找密立根教授。


在那个教授具有莫大权威的时代,

做出这一举动需要相当的勇气。

不过密立根对于这样的要求也颇感意外,

于是同意给他换另外一个课题,

「计算硬伽马射线在物质中的吸收系数」。


密立根看着这个年轻的中国小伙,

脸上似乎还不是很满意,

严肃地补了一句:“这个题目你再考虑一下。”

赵忠尧还觉得这个题目有些简单,

竟然回到了:“好,我考虑一下。”


老实人就是不会揣测老师的心理

老师已经来火了好吗?

于是密立根很不爽地说

“这是个很有意思、也很重要的题目,

我看你的成绩能胜任这个题目,

才把这个好题目派给你。

你要是不想做就不做好了,

那就不用再考虑了。”


这时他才意识到自己的不知天高地厚,

惹怒了密立根教授,

他立刻示愿意接受这个题目,

并且会努力把它做好。


后来正是因为这个课题,

他完成了一个被后人,

认为是诺贝尔奖级别的科研工作,

通过实验发现正电子的存在。



在美国时的留影


赵忠尧开始了实验研究,

每天上午听课,下午作实验仪器准备,

晚上才能进行实验测量。

实验规定,每半小时左右就要取一次数据,

实验往往需要通宵取数据,

赵忠尧特地在实验室里放了一个闹种

来提醒自己及时操作仪器。


实验进行了一年多后,

当对实验测量数据进行总结计算时,

赵忠尧发现了一种新的物理现象,

于是,他赶紧把研究的成果写成了论文,

并于1929年底,

把论文交给了密立根教授。


眼看两三个月过去了,

密立根也没有发表任何意见。

说实在这项实验结果让他感到很吃惊,

也与他的预期不相符,

他不太敢相信这一结果的正确性。

赵忠尧有点急了,

因为在科学发现的竞技场上,

是只有第一没有第二的,

科研成果发表的先后

往往决定着一项研究的命运。


后来,帮密立根管理研究生工作

的教授鲍文向密立根说,

“我对赵忠尧实验的全过程很了解,

…他的实验进行得非常严谨,

实验结果完全是可靠的。”

密立根终于同意将论文送出去发表。


1930年5月,

美国《国家科学院院报》正式发表了,

赵忠尧的论文:《硬γ射线吸收系数测量》,

同年的10月份,美国的《物理评论》杂志上,

发表了赵忠尧的第二篇论文《硬伽马射线的散射》,

这是人类物理学史上第一次发现反物质,

而这个发现足以使赵忠尧获得诺贝尔奖。


不幸的是,

当时德国一位物理学家,

对赵忠尧的成果提出了疑问,

正是这一疑问影响了 

赵忠尧的成果被进一步确认

与诺贝尔物理学奖插件而过。


1936年,为了表彰正电子的发现,

瑞典皇家科学院把诺贝尔物理学奖

授予了1932年观测到正电子径迹的安德逊,

而不是首先发现正负电子湮灭的赵忠尧。

后来安德逊也承认自己受了他的实验启发,

毕竟两人当时在加州大学时

的办公室只有一墙之隔。


多年以后,前诺贝尔物理学奖委员会主任

爱克斯朋在1997年撰写的一篇文章

坦诚地写道:“赵忠尧在世界物理学家

心中是实实在在的诺贝尔奖得主!”


1935年清华大学物理系部分师生在大礼堂前合影,前排左起戴中扆、周培源、赵忠尧、叶企孙、萨本栋、任之恭、傅承义、王遵明


九一八事变后,国难当头,

本想专心研究科研,

走科学救国、工业救国的赵忠尧

深感这些道路都不能应当务之急

但是自己愿意通过其他道路为国贡献,


1931年,他从美国回到清华任教。

之后辗转反侧去到了西南联大,

他与他的老师叶企孙一起,

培养了一批牛逼核物理的人才:

王淦昌、彭桓武、钱三强、邓稼先、

朱光亚、周光召、程开甲、唐孝威……

诺贝尔物理奖得主杨振宁

李政道也曾师从赵忠尧。


赵忠尧还是中国最早观看原子弹爆炸的人,

1946年6月30日,

美国继在日本扔下了原子弹之后,

又在太平洋的比基尼小岛上试爆,

这次试爆国民党政府

派了两个代表前去观看,

他是其中作为科学家的代表。


1946年赵忠尧以观察员身份前去参观美国在太平洋比基尼岛上试爆第一颗原子弹,这是登上美国“潘敏挪”号驱逐舰时留影,前排左一为赵忠尧


时任中央研究院总干事的萨本栋

自筹了5万美金托他参观完后,

购买一些研究核物理用的器材回来,

然而巧妇难为无米之炊,

这点儿钱远远不够用。

于是赵忠尧决定自己学做加速器的技术,

买零件回国自己组装。


照这个计划进行,

他先后去了美国很多高校的加速器实验室参观,

希望可以尽快地掌握相关的技术,

谁知道前后花了整整两年时间。

这期间,他每年的生活费只有2000美元,

而当时的“公派”人员却是1万美元。

赵忠尧只能尽可能地节衣缩食,

一日三餐多是开水、面包加咸菜。

节省下来的每一分钱,他都用来购置了设备。 

1948年冬季,

按照原定计划是要回国,

但是那时国共内战打得正恨,

于是回国的计划又耽搁了两年。


1949年年底,他开始做回国的准备工作。

当时中美两国已经不再通航,

大陆学者借道香港回国也受到重重阻挠,

历经五个多月的磨难,

终于拿到了过境许可证。

但当时他已成为台湾和美国的争夺目标,

双方已经紧紧盯上了他。



1950年6月15日归国前夕赵忠尧在美国洛杉矶与友人合影


1950年,赵忠尧和钱学森夫妇一起,

登上了美国的“威尔逊总统号”。

正要起航之时,

他们遭到了美国联邦调查局特工突击搜查,

钱学森八百多公斤重的书籍和笔记本被扣留,

钱学森本人被当成间谍

押送到特米那岛上关了起来。


赵忠尧的几十箱东西也遭到翻查,

但对方没有发现什么,

其实早在一个月前,

他已经将重要资料和器材托人带回了祖国,

把其余的零部件拆散了任意摆放,

成功地迷惑了美国的搜查官员,

同船的还有邓稼先、涂光炽、罗时钧、

沈善炯、鲍立奎等一百多位留美学者。


然而当船经过日本横滨的时候,

美军最高司令部连发三道拦截赵忠尧的命令,

他押进了美军在日本的巢鸭军事监狱,

台湾驻日代表团派了3个人,

想把赵忠尧等人带到台湾去,

当时在台湾的傅斯年也发来急电:

“望兄来台共事,以防不测。”

赵忠尧却回电说:“我回大陆之意已决!”


经过一番周折,

美国政府没有证据证明他

窃取美国原子弹的机密,

只好将赵忠尧放行。

1950年11月底,

赵忠尧回到了新中国。 



1957年赵忠尧先生到前苏联参观考察


1958年,在赵忠尧的带领下,

中国成功建造了自己的V2加速器

“文革”中,他把自己对搞好科研工作的

一些看法写成大字报,

没想到却成了革命的对象

当年曾滞留美国的经历,

更是让他被戴上“特务嫌疑”的帽子,被关进牛棚。


1998年5月28日,

96岁高龄的赵忠尧辞别人世。

他的一生都在知兢兢业业地为国家工作,

作为中国核物理研究的开拓者之一,

历史终会记住,

中国曾经有过这样一位杰出的物理学者。


注:文中所有图片来源于中国科学院高能物理研究所



END



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