吾师 | 中国核物理的领航人：王淦昌

在大航海时代，领航人是重要角色，他们是知识和经验的传承者，在航程中需要时刻保持清醒，以自己渊博的学识和丰富的经验来保障航海的顺利进行。在上世纪人类探索核科学“海域”的征程中，有一位“航海家”不仅多次为船队指定正确的行进方向，而且为祖国建设出一支高水平的“舰队”，在航海行进中充当了“领航人”的重要角色，这就是著名核物理学家王淦昌先生。

整理丨亓古

排版丨有衡

美编丨农民

责编丨理趣

从初出茅庐到剑指中微子

王淦昌于1907年5月28日出生于江苏省常熟县，1929年从清华大学物理系毕业，论文选题是清华园附近大气放射性的实验研究，隐隐预示他将来会以核物理实验为一生的事业。留校任助教一年后，王淦昌考取了江苏省的官费留学，到德国柏林大学读研究生，师从著名的核物理学家迈特纳(L. Meitner)。

王淦昌先生

当时正值核物理的黄金时代，德国物理学界群英荟萃，经常举行学术讨论会，可能王淦昌正是在那时培养起了对学术讨论的热情，后来即使在战争年代艰苦的条件下，他依然坚持组织和参加学术讨论，比如1939年在宜山报告铀核裂变的最新研究，1942年在湄潭组织“伽利略逝世三百周年纪念会”，还有中国物理学会贵州分会的历届年会。在柏林，王淦昌听到了玻特(W. Bothe)对alpha粒子轰击铍核产生强贯穿辐射的报告，并对玻特“伽马辐射”的解释有所怀疑，于是建议迈特纳重复玻特的实验，但要使用云雾室而不是计数器，他认为这样更有利于弄清楚强贯穿辐射的真正性质。遗憾的是迈特纳并未采取这一建议。很快，英国物理学家查德威克(J. Chadwick)就用此实验发现了中子，并于1935年因此获得诺贝尔物理学奖。

1944年，王淦昌和妻子吴月琴及全家在湄潭

王淦昌于1932年1月发表论文《关于RaE的连续beta射线谱的上限》，和钱皮恩(F. C. Champion)的实验、费米(E. Fermi)的beta衰变理论一起，支持了泡利(W. E. Pauli)关于中微子的假说。1933年12月，他又用关于内转换电子的论文获得了博士学位。在访问了卡文迪许实验室等欧洲著名科学中心，会见过诸多物理学大师后，王淦昌于1934年4月回到祖国。当时国内没有开展核物理实验的条件，但王淦昌仍然关注核物理的进展。他和束星北讨论过中微子和beta衰变的实验和理论，也致力于寻找实验确认中微子存在的方法。中微子不带电、静止质量为零，不能利用其自身的电离效应探测。王淦昌用到了他博士论文研究的内转换电子机制，提出用K电子俘获的方法，利用反冲效应探测中微子。经过实验物理学家们的努力，这一实验方案终于在1952年取得完全成功。

王淦昌铜像

中子、中微子的发现都是人类认识微观世界的里程碑，在这两次大发现中，年轻的王淦昌都在世界物理学前沿展露出“领航人”的气质。但这只是锋芒初露，他更大的事业，在自己的祖国。

年轻的王淦昌

从高山宇宙线到“制成”反超子

王淦昌回国后，先后在山东大学、浙江大学的物理系任教，致力于为祖国培养近代物理学的人才。1947年9月到1949年1月，王淦昌在美国伯克利加州大学访问，研究介子衰变问题，回国时，他用自己的节余购买了国内稀缺的科研仪器。1950年4月，他应邀到中国科学院近代物理研究所任职，领导宇宙线的研究。他主持制定了近物所第一个五年计划，与肖健共同领导筹建位于云南落雪山的国内第一个高山宇宙线实验室，该实验室研究奇异粒子的性质，使我国在宇宙线方面步入国际先进行列。

浙江大学物理系

1956年9月，王淦昌作为中国代表，到苏联杜布纳联合原子核研究所工作，他以敏锐的科学判断力，为研究所寻找研究方向，并亲自主持寻找反超子的课题。在这一过程中，他表现出卓越的科学领导力，为课题选择合适的研究方法和装置，最终在1959年秋天获得了一张完整记载了反西格马负超子事例的照片，这一成果在当时寻找反粒子的热潮下，得到了各国物理学家的高度赞扬和重视。

20世纪五十年代王淦昌（左五）在苏联杜布纳联合原子研究所

王淦昌对基本粒子的研究和学科建设奠定了我国近代物理研究的基础。无论是在高校建设物理学科，在高山上建设宇宙线实验室，还是在苏联领导科研团队，都是王淦昌作为中国核物理“领航人”的不朽功勋。但他的脚步并不止于纯科学研究，在特殊的年代，他追随祖国的需求，投身于一个大国掌控核武、使用核能的伟业初成。

1985年，王淦昌主持的项目“氢弹的突破及武器化”荣获国家科学技术进步特等奖。

从研制核武到可控核能

1961年，王淦昌前往核武器研究所（即现在的九院）参加原子弹研制工作。从核物理实验研究转向研制核武器的技术攻坚，对他来说是一次不小的改行。王淦昌负责研制中的物理实验工作，他亲临一线，在长城脚下组织频繁的初期爆轰实验，到戈壁深处进行缩小比例的聚合爆炸实验，为原子弹爆炸做好最后准备。1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功，大家紧接着投入氢弹的研制，用了不到三年的时间就成功爆炸了第一颗氢弹，间隔之短，震惊世界。在两弹研制过程中，王淦昌凭借卓越的物理思想和丰富的实验经验解决了一系列技术难题，在第一代核武器研制的“中国奇迹”中起着至关重要的作用。此后，王淦昌依旧工作在一线。从1969年春到1970年代，他主持了数次地下核试验，顶着高原缺氧等自然环境和干扰迫害等政治环境的困难，高效地掌握了地下核试验和测试的各项技术关键。

1966年12月，王淦昌（左）与聂荣臻（中）朱光亚（右）在核试验基地

研制核武器之余，王淦昌亦为核能的和平利用倾注了大量心血。1960年激光发明后，王淦昌意识到可以用强激光驱动热核反应，有望实现利用激光惯性约束的可控核聚变。在“激光核聚变”目标的驱使下，上海光学精密机械研究所制作了一批先进的激光装置，带动了一些其他研究。“激光核聚变”被列入“863计划”，晚年的王淦昌也一直致力于这一研究，及时把控研究方向。作为将一生投入核物理事业的科学大师，王淦昌深知以核能为代表的高技术的重要性。他曾在我国积极推动核电，数次宣传核电站的安全性和经济性，他还是“863计划”的推动者之一。

1964年10月16日中国第一颗原子弹试爆成功

核之领航，国家之幸

与核能共舞，他不仅是研制核武器的“舵手”之一，更是在核能从开发到走向应用过程中重要的“领航人”。我们今天和未来对于核能的认识与态度，正是由这些前辈奠定了基础，使得我们得以与新技术友好相处。这是“领航人”所发挥的深远影响。

1997年王淦昌在家中会见杨振宁教授

1998年12月，王淦昌在北京病逝，享年91岁。他把自己的全部的智慧和精力奉献给了他所热爱的祖国，奉献给了他所热爱的科学事业。他是一位核物理实验大师，一生致力于微观世界的研究，但他的眼界和心胸却很大，祖国今日的安全生活和未来的高效能源都是他心之所系。能察青萍之末，能知千里之外，这正是“领航人”的素质，中国核物理在上世纪有这样的领航人，是国家之幸，是我们之幸。

王淦昌和学生们

为纪念王淦昌先生在开创我国物理学事业中所做出的巨大贡献，中国物理学会特别设立了王淦昌物理奖，奖励在粒子物理和惯性约束核聚变研究中做出突出成绩的中国物理学工作者。

《无尽的追问》，王淦昌著

部分图片来自网络

参考文献：

中国科学技术专家传略 理学编 物理学卷1[M]. 河北教育出版社.

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