一位纯粹的理论物理学大师
The following article is from 大学物理学 Author 薛德堡
最近读了一些关于中国近现代物理学发展的历史，了解了其中几位物理学家的故事。
在我了解的这些老一辈物理学家中，有一位可爱的老头儿，几天来不断浮现在我的脑海中。我不断回味着他那传奇的经历，卓越的科学成就，有如爱因斯坦般洞察自然的天才大脑。
我似乎很难相信，这位中国最不著名的世界级的著名物理学家真实的存在过。
他的那些故事，有的令人惊奇，有的令人捧腹，有的令人动容。
就让我来给读者讲一讲我心目中这位最纯粹的中国理论物理学家的故事吧。
01
国内求学
他出生于20世纪初，就在他出生的翌年，爱因斯坦提出了广义相对论。
幼时的他体弱多病，两岁多还不会说话，但却已经会计算简单的算术题了。
他小学时基本病休在家，但期末考试还是按时参加，且每次考试成绩优异，尤其是数学。
15岁时，他就开始通过英文教材自学物理学和微积分。
16岁时，他从敬重的两位历史名将的字号中各取一字为自己重新取名，激励自己树立报效国家的雄心壮志。同年，他以优异成绩考入清华大学物理系。
1935年获清华理学学士学位
20岁时，从清华物理系毕业。进入中国理论物理开山祖师周培源先生门下攻读研究生，研究广义相对论。
由于周培源先生一直在国外，加上战乱，论文完不成，只好肄业。跑到云南大学教书，月工资100中央票，比当时的省长还高。
02
海外求学
1938年，他获得了留学英伦的机会，为了追随心中的物理大师马克斯·玻恩，他放弃了去剑桥大学，而选择了爱丁堡大学。
玻恩，来自德国哥廷根大学，曾是该校物理系主任。
马克斯·玻恩(1882–1970)
作为波函数统计阐释的提出者，玻恩是量子力学的创始人之一。先后有德国的海森堡，奥地利的泡利，匈牙利的魏格纳，意大利的费米和美国的奥本海默等众多20世纪物理学天才在其门下受教。
由于受到纳粹迫害，这位科学大师来到了不列颠的这所古老的大学继续他的研究工作。在这里，他依然保持了一个特别的癖好——喜欢招收外国人和女生做研究生。
的确，玻恩曾指导过的国际学生多得数不胜数，除了上面提到的费米和海森堡等人之外，还有梅耶夫人——一位美国物理学家，她成为继居里夫人之后的第二位女性诺贝尔物理奖获得者。
而这位年轻人是玻恩的第一位中国学生，因为他的头炮打的超好，玻恩老爷子对其刮目相看，乃至对其他那些同样来自万里之外的东方国度的学生情有独钟，先后招收了多个学生，而他们都一一成为我国物理学的栋梁之才。
年轻人来到爱丁堡之后，对玻恩提出：希望能研究点实用的东西。得到恩师的支持，于是他暂时放弃广义相对论的研究，改行研究固体量子理论。
两年之后，年轻人就获得了哲学博士学位，这一年他25岁。
1940年获爱丁堡大学哲学博士学位
博士毕业后，经玻恩推荐，他来到位于爱尔兰都柏林的高级研究院的理论物理研究所，加入大名鼎鼎的薛定谔的研究组。同样因为受到纳粹迫害，这位来自奥地利的物理学家只好背井离乡，几经辗转流亡英伦，又来到爱尔兰。
埃尔温·薛定谔(1887-1961)
在这期间，他的聪明和领悟能力给薛定谔留下了深刻的印象。以至于薛定谔在给好友爱因斯坦写信时提到：“简直不可相信这个年轻人学了那么多，知道那么多，理解得那么快......”
与薛定谔在爱尔兰都柏林
在都柏林，他遇到了玻恩的另一个得意门生海特勒，就是那个著名的“伦敦-海特勒近似法”中的那个海特勒。后来他与海特勒、哈密顿一起提出了HHP理论，首次解释了宇宙线的能量和空间分布问题，引起广泛关注。
三年之后，28岁的他重返爱丁堡，与导师玻恩开展量子力学和场论的研究。在这之后两年的夏天，即1945年，30岁的他以论文《量子场论的发散困难及辐射反作用的严格论述》获得爱丁堡大学科学博士学位。同年，他与玻恩一起被爱丁堡皇家学会授予Makdougall Brisbane Prize。
随后，他应薛定谔之邀，再次来到都柏林，接替海特勒任助理教授，继续研究量子场论。
1946年，德布罗意的一位博士生——来自法国的女生莫雷特(Cécile DeWitt-Morette)，在他的指导下研究介子产生问题，研究结果发表于NATURE杂志。
塞西尔·德维特·莫雷特(1922-2017)
莫雷特十分钦慕这位年轻教授，二人日久生情。
与莫雷特在都柏林街头骑自行车，最右边是物理学家胡宁先生
然而，年轻人一心回国投身他的祖国的科学研究事业，他说：
我永远只属于我的祖国——中国。
他给她留了一张到香港的船票，但她担心她适应不了当时的中国，慢慢的，他们失去了联系。直到1982年，她作为美国访问团的一员来到中国才在将近40年后再次见到那个她一直牵挂的人。
他从未与别人提起此事，直到2005年，在他90岁寿辰时，莫雷特专门从美国来看他，这些事情才慢慢为人所了解。他却不好意思的说：“没想到，我当年还那么浪漫过！”
2019年，在莫雷特去世后两年，她的女儿Nicolette DeWitt在《Physics Today》发了一篇短文，讲述了二人之间这段不为人知的感情故事。
03
回国初期
1947年，已经32岁的他终于回到了国内。第二年1月，他开始担任云南大学教授。也就在这一年，由于他的理论上的杰出贡献，他被选为爱尔兰科学院院士。
1949年，他开始任清华大学物理系教授，并和王淦昌一起，协助钱三强组建中国近代物理研究所。
1952年，他任近代物理所副所长，并开始在北大担任量子力学主讲教授，一直到1955年。那一年，他当选数理化学部委员(后改称院士)。
在这期间，他帮助攻克了钢锭高温加热的技术问题，被誉为我国用理论物理解决实际生产问题的第一人。他还培养了一些研究生，其中两位后来成为中国核武器的重要人物，他们分别是周光召院士和黄祖洽院士。
然而，作为一个纯粹的理论物理学家，他的路现在要转向另一个方向，这是他的祖国迫切需要他做的事。
1955年10月，他和学生黄祖洽等人去苏联学习核反应堆理论。回国后，他立即投身到培养我国第一代核反应堆人才的工作中。这些为后来我国第一艘核潜艇成功下水奠定了基础。
就这样，这个单身汉一直忙着国家的事，个人的事完全忘了。
直到1958年，他已经43了，他的二姐为他介绍了一位端庄贤淑的女士，然后他们以闪电般的速度结婚了。从此，他的生活有规律了一些，因为他有一个温暖的家了。
43岁的他与新婚夫人刘秉娴
然而，很快，他又被委以另一项秘密重任。
04
危难时刻的重任
1959年6月，苏联撕毁了与我国签订的国防新技术的协定，拒绝向中国提供原子弹的技术支持。而在此时，中国人正经历着一场达3年之久的自然灾害，美国的“第七舰队”正在我国沿海海域游弋，不时跳入海峡挑衅。
苏联专家撤离了，按照钱三强的安排，他的新任务现在是核武器研究，并担任九所副所长。
钱三强对他说：“这些年，你本可以在你更擅长的理论物理的领域有所建树，可是......"
他说："三强，总得有人来干这项工作，国家需要我，我去。"
没有豪言壮语，没有信誓旦旦，这就是他。
他对夫人说，他现在要去一个新的地方上班了。随即就卷起铺盖，去郊区的核武器研究所报道了。
在核武器研究所，他与郭永怀，王淦昌，吴际霖分别担任四个技术组的主任。在这个集体里，还有朱光亚、邓稼先、陈能宽、周光召、黄祖洽和于敏等多位为两弹一星事业立下汗马功劳的科技专家。
无数个日日夜夜的艰苦卓绝的理论和技术攻关开始了，虽然这些都不是他最擅长和热爱的理论物理领域，但是他义不容辞。
原子弹研制一度陷入困境。中国科学家历时一年多，经历9次烦琐计算，还是得不到与苏联专家一致的数据。他请学生周光召复查之前的计算数据。周光召仔细检查9次计算结果后认为，苏联专家数据是不正确的，结束了近一年的争论，使得中国原子弹研制继续向前推进。
他设计了三套氢弹研制方案，分别由周光召、黄祖洽和于敏负责。原则上三套氢弹研制方案都是合理可行的。最后，于敏带领的研究小组率先实现了其中的一个氢弹设计原理。
很快，令全世界震惊的日子——1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功。三年不到，1967年6月17日，第一颗氢弹爆炸成功。1969年9月23日，完成首次地下核试验。
1964年，我国第一颗原子弹爆炸成功
然而，接下来相当长的时间内，他和他的伙伴们受到了冲击。科学研究被迫中断。1977年更是他的至暗时期，他的爱妻因病去世。
05
重返理论研究
终于，漫长的不堪岁月过去了。
在他最富有创造力的年纪，他没有做他最擅长事情，是多么可惜的一件事。
1978年，最适合他的老本行的工作回归了，他担任新成立的中国科学院理论物理研究所首任所长。
现在，他终于可以继续带领一群年轻人重新玩回他最爱的理论物理了。
他积极开拓新的物理研究领域，66岁时，他组织了全国第一届统计物理和凝聚态理论研讨会。他极力促进交叉学科的研究，例如复杂性科学，生物物理等。
他于1982年获国家自然科学奖一等奖，1985年获国家科技进步奖特等奖，1995年获何梁何利基金科学与技术成就奖。1999年被授予“两弹一星”功勋奖章。
但是，对于他所参与和主导的那些伟大事业，多年以后，大多数中国人仍然知之甚少。
06
他是谁？
真正让他走近大众的，是一场采访节目。
视频中这位看起来就像一位普通乡下老农的人就是本文的主角。他名叫彭桓武，“桓武”两字分别取自名将张飞与岳飞。他1915年10月6日生于吉林长春，祖籍湖北麻城，是一位被戏称为最不著名的著名理论物理学家。
他长期从事理论物理的基础与应用研究，先后在中国开展了关于原子核、钢锭快速加热工艺、反应堆理论和工程设计以及临界安全等多方面研究。对中国原子能科学事业做了许多开创性的工作。对中国第一代原子弹和氢弹的研究和理论设计作出了重要贡献。
周光召曾说，彭桓武是中国“核物理理论、中子物理理论以及核爆炸各层理论的奠基人，差不多所有这方面后来的工作者，都是他直接或间接的学生”。
杨振宁先生在2001年给他的信中有这样一句话：“中国今日国力鼎盛与原子武器之发展有密切关系。先生在此方面之贡献我虽不知细节，但早知其重要性。”
如果他没有回国，以他的资质和勤奋，他应该会在他热爱的理论物理领域取得更加令人瞩目的成就。但他毅然选择了回到那个处于内战的贫穷祖国。为此，他留下了一句名言：“回国不需要理由，不回国才需要理由！”
彭先生一生专注科学研究，90多岁还在发表有关广义相对论的研究论文。他虚怀若谷，所以总是给人一副安然自若的悠然模样。除了科研之外，他的一大乐趣是蹲在中关村马路边看别人下棋，谁会知道，这样一位老头平时却在思考和研究着如此高深的物理问题？
与何泽慧先生(中)和黄祖洽先生(右)在一起
近代物理所成立初期，百废待兴。为了开展工作，彭桓武有一次在天桥废品站寻找可用作研究的旧金属，被公安人员怀疑为小偷或者破坏分子而带到派出所盘问，后来经钱三强亲自前去解释后才得以释放。
彭桓武一生生活简朴，淡泊名利。留学欧洲时，他省吃俭用，用大部分工资购买了物理、化学类英文原版书籍。回国时又辗转万里运到北京。
1995年，彭桓武获得何梁何利奖的“科学与技术成就奖”，奖金为100万元港币。他决定将这钱捐赠给那些曾经为尖端科学作出贡献、后因年龄和伤病没能获得足够重视和荣誉的同事，以表达他的敬意。
为了表彰彭桓武院士在理论物理领域取得的诸多成就，以及他为推动中国科学研究特别是交叉科学研究事业做出的重大贡献，2006年6月13日，经国际天文学联合会小天体命名委员会批准，将中国科学家发现的、国际永久编号为第48798号小行星，正式命名为”彭桓武星“。
彭桓武(1915-2007)
彭先生已于2007年2月28日因病去世，就在三个月前，他还就自己的一篇发表于正式科学杂志的论文给出更正信息。
永远怀念彭桓武先生！
参考资料
[1]https://idea.cas.cn/viewscientists.action?docid=51695
[2]http://www.hlhl.org.cn/news/findnews/showsub.asp?id=90
[3]https://xsg.tsinghua.edu.cn/info/1004/2683.htm
[4]https://www.cdstm.cn/subjects/liangdanyixing/
[5]C. Morette and H.W. Peng, Nature 160 (1947) 59-60
[6]Physics Today 72, 6, 11 (2019)
[7]http://www.wuli.ac.cn/fileup/PDF/20050502.pdf
[8]https://www.sohu.com/a/323432008_120118831
END