第二章(1 / 3)

第二章

中國的希望,淦昌也。竺可楨抖著小胡子,情不自禁地搖頭晃腦起來。

此時的王淦昌無可非議地成了有國際影響的著名科學家。1950年,郭沫若以中國科學院院長的身份,邀王淦昌赴京主持中國近代物理研究所的組建工作,並全麵啟動新中國的核物理科研。王淦昌感到內心無比舒暢,盡管當時條件並不比解放前好多少,但完全可以按照物理學的本身規律進行理論與實驗工作了,這對曆經了十幾年戰亂的王淦昌來說是太寶貴了。因為如果不是那十幾年的戰亂影響,他早已把諾貝爾獎牢牢捧在了懷裏。

90高齡時的王淦昌回憶起解放初期的工作情錄時,兩眼閃著光芒:那時我們整天覺得有使不完的力量,有幹不完的活。根據國家的統一部著,當時的核物理學向著理論物理、原子核物理、宇宙線、放射化學等4個基礎領域的方向挺進。通過對宇宙線的觀測,發現新粒子並研究其性質,是王淦昌多年的夙願。1954年,他和助手們在海拔3185米的雲南落雪山成功地建造了我國第一個高山宇宙線實驗室,第二年就利用自製的設備,完成廣一批科研實驗,論文一個中性重介子的衰變在布達佩斯召開的國際宇宙線物理會議上宣讀後引起各國問行強烈反響。當時與王淦昌同時殲展宇宙線研究的兩位蘇聯院士在帕米爾高原上也建了一個宇宙線實驗站。這兩位蘇聯專家好大喜功,用自己設計的一套電子係統操作,不久就聲稱已發現―種叫變子的新粒子,因此在蘇聯走紅,獲得斯大林獎金和社會主義勞動英雄稱號。王淦昌對蘇聯同行的成果表示懷疑,便重新實驗,結果他認為僅憑——個電子信號就斷言有什麼發現實在太草率了,並當即在公開場合表示蘇聯人的發現靠不住。這是什麼年代,王淦昌竟敢對已經獲得斯大林獎金的蘇聯社會主義勞動英雄的成果說三道四?但後來許多科學家都證實了王淦昌的判斷是對的,世界上根本不存在什麼——變子。兒十年後,物理學家、院士何祚庥說:這件事當時在我心靈引起的農動是巨大的。我—是驚訝蘇聯人居然也有不成功的事情;二是從心底裏佩服王老敏銳的科學洞察力。在那時的政治背景下,王老對蘇聯科學家的直言批評,充分體現了他追求真理、崇尚實踐的政治勇氣和科學精神。這件事給我的啟迪是,對科學問題的評價不能政治化,不能用政治觀點去評價科學發現。這個原則我們應該永遠牢記。

王淦昌的行為和何院士的話發人深省。

1956年9月,壬淦昌在奠斯科出席杜布納原子核研究所成立大會後,中國政府給他下達了一項特殊使命:留在這個研究所,與蘇聯同誌一起利用這兒世界上最先進的高能加速器進行更好的科學研製工作,新中國也迫切需要核物理科研成果,說不定以後我們還要搞更重要的核科學工作呢!

第二次世界大戰結束後,國際格局出現了以美國為首的資本主義陣營和以蘇聯為首的社會主義陣營。這種有你就沒有我的冷戰狀態,必然造成兩大陣酋之間在軍事和政治上的激烈攀比與鬥爭。特別是以原子彈為標誌的核武器的誕生,使與核武器密切相關的核物理實驗研究變得更加搶手。為了對付美國為首的資本主義陣營,蘇聯政府製定了幫助各社會主義國家發展核物理基礎研究的計劃,杜布納研究所的成立便是實施這一計劃的首要部署。中國政府不失時機地選派了最具發展潛力的核物理學家到此進行充電,除了王淦昌外,還有周光召和丁大釗、胡寧等。此時,王淦昌的學生李政道和另一位華裔科學家楊振寧先生一起在美國留學期間,提出了弱相互作用中宇稱不守恒原理,揭示了弱相互作用的性質,從而獲得這一年的諾貝爾獎。王淦昌既為自己的學生高興,同時也憋著一股勁:努力工作,爭取為國家早日傘出成果!

從1956年9月到1960年12月24日離開杜布納聯合原子核研究所的4年多時間裏,王淦昌認為這是他生從事科學實驗工作最得心應手的好時光,不僅因為這兒的生活條件很好,比在柏林大學留學和在浙江大學工作時不知要好多少倍,更重要的是這兒有當時世界上最先進的高能加速器。美國人在1955年有了第一台60級高能質子加速器,伹蘇聯這台高能加速器是100級的,超過老美的級別。有高能加速器就意味著可以在研究反粒子領域獲得最快捷的途徑,美國科學家張伯倫和塞格雷僅在美國高能加速器建成幾個月,就利用它發現了反質子,因此獲得諾貝爾獎。蘇聯高能加速器是最高能董的加速器,在當時,世界物理學界誰擁有了高能加速器,誰就可以去擁抱諾貝爾獎,誰就能主宰東西方世界。杜布納聯合研究所的建立,就是以蘇聯為代表的社會主義陣營希望利用最先進的技術設各與西方世界在尖端科技領域搏一搏。在剛到杜布納研究所時,蘇聯朋友在用伏爾加葡萄酒招待中國客人時就流露出了這種強烈的願望。

美國的張伯倫和塞格雷算什麼?比起我們的北極熊,他們的高能加速器隻能算小毛驢。小毛驢怎麼能與我們雄健的北極熊較董?哈哈哈……蘇聯朋友自豪地拍打著自己造的100髙能加速器,用猩紅的眼睛盯著王淦昌等中國朋友,半醒半醉地說道:我們一起……一起把美國佬趕到大西洋裏,喂……喂鯊魚去!密斯特王,知道你是了不起的科學家,我們全看你的了。啊,來來,為我們的蘇維埃,為我們的斯大林同誌幹杯!

王淦昌不會喝酒,尤其是蘇聯的那種烈性酒,他一生中最多能喝兒口常熟老家的那種米酒,但在蘇聯朋友的座情邀請下,沒喝酒心卻快醉了!那天,中國專家第一次來到莫斯科郊外,王淦昌和周光召、丁大釗等漫步在四周是鬱鬱蔥葸的原始森林的伏爾加河、杜布納河邊,頓覺心曠神怡。之後,他們再沒有時間進行如此悠閑的散步了,每天必須有十幾小時甚至近20小時站在那台龐大的高能加速器旁,或連續幾天在見不著一絲光亮的雲室內……王淦昌開始是作為課題組長指揮中國助手們的,後來擔任了聯合研究所副所長,手下不僅有中國科學家,還有前蘇聯、越南、前民主徳國、波蘭等國的兒十名學者。王淦昌成了整個研究所的一名指揮官,一名向世界科學技術最前沿衝鋒的指揮官。

在杜布納研究所的那段曆史,現今是共和國全國人大副委員長、王淦昌當年得力助手之一的周光召也有著難忘的感受。他說:我和王先生在蘇聯杜布納聯合原子核研究所工作時,他已經近50歲了,我們對當時迅速發展的高能物理都沒有經驗。王老作為中國組的組長,為了維護中國科學工作者的榮譽,組織大家從頭學起。每天晚上在中國同誌內部開展互幫互學,王老自己毫不例外,與大家一起學習,以能者為師,不恥下問。很快,王老領導一個小組建成了蘇聯當時第一個大型丙烷氣泡室,並開展實驗工作……我們都知道,一個年近50歲的科學家要轉向新的學科領域,學習新的知識,是何等的困難。但王老以他高超的智慧、超人的精力和艱苦的學習戰勝了困難,不僅完成了這個轉變,而且很快就成了新領域中出色的專家。

王淦昌心裏清楚,他作為中國組的組長和聯合研究所副所長,身後不僅有一批來自社會主義國家的科學家,更有斯大林和毛澤東等領導人在看著他工作!當然,作為對手,美國人也在死死地盯著他。從當時的物理科學領域看,競爭也處在白熱化狀態。特別是第一顆原子彈爆炸後,基礎科學中的物理基本粒子研究成了最熱門的前沿課題,加上政治家們犴熱的叫喊,對基本粒子與原子核之間相互作用及其轉化規律性的認識,成了當時著名科學家最醉心的研究項目。王淦昌執掌的又是最大能董的加速器,不搶先研究出成果實在有點說不過去。

王淦馮和杜布納研究所的苜要任務是如何選擇研究方向,這好比決戰前的指揮方案,製定得好,就勝利了一半,反之就可能斷送整個戰役。由王乃彥院士審校,李瑞芝、孫曉光、常甲辰編著的核物理學家王淦昌中記述了當年王淦昌領導中國科學家和兄弟的社會主義國家的學者們,利用蘇聯髙能加速器進行一係列實驗探索和完成了一項具有世界性影響的科學發現的過程。

王淦昌到聯合研究所工作時,正是國際上利用高能加速器進行基本粒子研究的第一代工作時期。他以準確的科學列斷力,根據當時麵臨的各種前沿課超,結合聯合高能加速器的特點,提出了兩個研究方向:一是尋找粒子包括發現各種超子反粒子,二是係統地研究高能核作用下各種基本粒子的產生規律。科學的發現有兩種情況,一種是理論預言的實驗,這種發現是有既定方向的,隻要選好枝術路戰,一般來說會有所發現;另一種是帶有偶然性的,就是在眾多的實驗結果中察覺到異常點,並進行確認,這種工作對實狻人員的要求就相對地更高一些。而且前者的科學發現,其價值一般比不上後者。王淦昌在設計研究課題時,對這兩種工作都給予重視:新粒子的發現有一定偶然性,而利用人類所掌搓的實驗資料研究基本粒子相互作用則必然會有結果。利用

髙能量加速器打擊核靶,既可以產生新的粒子,也可以對研究基本粒子在核作用過程中的產生規律提供許多新的信息。王淦昌選擇的兩個研究方向,正好發揮了聯合研究質子同步穗相加速器的能責優勢。如果把科研工作比做一首交響曲的話,那麼,按照王淦昌的編排,樂曲的展開,都是以由他親自負責的尋找新粒子課題為主旋律,並輔以兩個平等出現的旋律研究在高能核作用下奇異粒子的產生規律由丁大釗和另一位蘇聯同誌負責和介子與膺子相互作用的研究由王祝翔負責,後來把其中非彈性作用的一部分分析工作劃給另一個由蘇聯工作人員為主的研究組當然,研究組的主攻方向是尋找新粒子。這是具有挑戰性的課題,難度自不待言,可以說具有一定的風險。因為聯合所高能加速器建成後,人們都期望能盡快利用它做出突破性的成果。王淦昌要求不論誰分配在哪個課題紐,在觀察原始實驗資料時,都要為這個主攻方向積累資料。

那正如一場緊張的戰役。著名物理學家丁大釗院士在回憶反西格馬負超子的發現時,這樣說道:工作分成三個小組並列進行,即新粒子研究、奇異粒子產生特性研究和17介子多重產生研究。在聯合所加緊進行100又高能加速器建設的時候,相形之下,各種探測器的建設工作沒有及時跟上。到1956年秋季隻具備一套確定次級粒子及其飛行方向的閃爍望遠銑係統,一台大型擴散雲霧室和一台膨脹式雲霧室。這些探測器固然有一定的用處,但不能發揮高能加速器的優勢來進行前沿課超的研究。利用高能加速器進行基本粒子研究的優勢在於選擇有利的反應係恍,全麵現察所要研究粒子的產生、飛行、相互作用或表變的全過程。根據這一特點,選擇放裏在磁場內可以進行動量分析的大型氣泡室作為主探測器將是合適的。氣泡宣的工作介質既是高能核作用和靶物質,又是基本粒子的探測器。氣泡室是1953年由格拉澤發明的一種新型高密度粒子探蜊器,當時在聯合所已積累了研製小型丙坑氣泡室的羥驗。為了爭取時間,王淦昌教授提出抓緊建立一台長度為55厘米、容量為24升的丙坑氣泡室。它富集氬康子核,技術又比較簡單,有可能在短期內建成,可以放入現成的為放置膨脹雲霧室所準備的磁場中,以便與加速器調試進程相互匹配地進入所要研究的課題。如果選用氬氣泡室的路子,則在探刪器的研製上將花費很多時間,勢必損失掉加速器能量的優勢。

選擇什麼反應係統來研究新奇粒子及基本粒子的特性?從要發現反超子的角度講,利用反質子束的?反應是非常有利的。1957年王淦昌教授與再健教授的私人通信中即談到這一想法。要得到比較純淨的反質子束,必須用複雜的電磁分離係統,把比反質子多幾千萬倍的見一、比反質子多幾千倍的匕一介子在同樣動量的次級負粒子束中剔除掉,這種係統非常複雜,在聯合所不是短時間內能建成的。因此,王淦昌教授於1957年夏天提出利用高能力一介子引起核反應來進行研究。這條技術路線從尋找反超子廣度講,有不利的一麵——本底大,但有其確切意義的一麵,即在原始反應係統中沒有反重子,如果發現反超子,那麼這個反粒予就是真正被產生出來的,並且為研究其他新奇粒子及基本粒子產生的係統性質,提供了更廣泛的機會。由於技術路線選擇得當,24升丙烷氣泡室於1958年春建成。1958年秋即開始了第一批61介子與核作用數據的采集;1959年春又建立了的甘介子東,開始新一輪的教據采集3前後總共得到了近10萬張氣泡室照片、包括幾十萬個高能甘―介子核反應事例。王淦昌教授把握著研究課趙進程的每一個環節3在大批實驗資料開始枳累之初,他即根據各種超子的特性,提出了在掃描氣泡室照片時選擇有意義事例即可能的反超子候補事例的視覺標準掃描氣泡室的立體照片是一項很辛苦與繁雜的工作。王淦昌教授那時雖然已50多歲,又是近視眼,戴了眼鍵用立體掃描儀工作,因焦距不對很不方便,摘了瞅徒則又很傷視力。但他每天堅持掃描大量照片,並告誡青年人要認真注意掃描中發現的現象,盡可能分辨真相與假象。倒如一位前民主德國的大學生來我們組實習,初期經常把高能正負電子對當作記粒子記錄下來,王淦昌教授教導他如何運用已知的物理知識來區分這兩者,使本底大大地降低。正因為王淦昌教授的言傳身教,我們研究組的年輕同誌在積係氣泡室照片的同時,另一方麵又都能抓緊時間掃描照片,並相互認真校檢,以便減少漏計數。即使頭一天晚上在氣泡室運行上值班後,第二天也能認真地投入掃描工作,而長期樂此不倦,使我們的研究工作能以較快的進度開展大家過來一下,宥矜這張4蜘蛛網奇特嗎?它就是我們夢寐以求的反超子!一天,王淦昌突然驚呼他的助手們,讓他們都過去仔細看一下氣泡室裏出現的一個奇跡。