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赵忠尧:“世界欠中国一个诺贝尔奖”?爱国科学家美国三道军令拦截回国



赵忠尧


撰文 | 田筱超然 责编 | 叶水送


1902年6月,中国核物理学家赵忠尧出生于诸暨城关镇赵家弄堂。他不但是第一个在试验上发现了正电子存在的物理学家,也是中国核物理学科的奠定人之一,为中国核物理学发展做出巨大的贡献。今日,就让我们截取赵忠尧老师人生的几个片断,从中明白这位良好物理学家的风骨吧。


家国情怀——一个知识分子的继承


赵忠尧的父亲赵老老师是本地小著名气的大夫,虽收入仅够维持家用,但对这个小儿子,赵老老师寄予厚望,盼望他未来可以或许对国度、民族有所贡献。关于父亲的这一盼望,赵忠尧在他暮年《我的回想》中这样写道:“父亲早年自学医道,行医为生。他看到社会上贫苦落伍、贫富不均的征象,常想为国着力,又感知识不足、力有未逮。因此,他只望我积极念书,未来为国为民着力。”可以说,父亲的盼望对赵忠尧后来的人生选择产生了潜移默化的重要影响。


他从东南大学毕业后,被返国任教的叶企孙传授看中,成为清华大学物理系最早的教员之一。在清华的工作過逞中,赵忠尧切实领会到了其时国内的科学研究程度和西方的巨大差距,这让他焦急万分,也让他产生了去西方更深条理地学习物理、再返回提高中国科学研究程度的猛烈愿望。


和其他生于那个岌岌可危年代的知识分子一样,家与国的艰苦苦痛,都被赵忠尧逐一看在眼里、记在心上。后来无论是在美国上学期间,还是在新中国核物理事业的开创阶段,这些记忆不停鞭策着他、支持着他向前跋涉过一道道崎岖,负担起一个知识分子的继承。


擦肩诺奖——发现正电子

出于对物理的热爱和对祖国科研将来的期许,赵忠尧在1927年决定前去美国深造。正是在这次美国之旅中,他完成了一个被后人以为是诺贝尔奖级别的科研工作——通过试验发现正电子的存在。


赵忠尧在加州理工学院师从闻名物理学家密立根开展试验物理研究,彼时物理学正处于一个发达发展的时期:组成物质的基本粒子被相继发现,量子力学、相对论等理论体系也渐渐创建起来。而其时的加州理工学院也正处在这些研究发现的最前沿,此中赵忠尧的导师密立根传授,就是凭借以他名字定名的油滴试验,测出了其时最准确的普朗克常数h,并因此得到了1923年的诺贝尔物理学奖。


经过一年底子课程的学习之后,赵忠尧顺遂通过了预试,开始真正进行课题的研究。密立根传授一开始给赵忠尧的课题是使用光学干预仪做试验,赵忠尧以为这个标题虽然轻易得到学位,却学不到几多技能,这与他出国深造的初心相违反,因此他要求密立根传授换一个课题。


在那个传授具有莫大权威的年代,做出这一活动需要相当的勇气。实际上,密立根对他提出这样的要求也颇感意外。过了一段时间后,他重新给了赵忠尧一个标题:“盘算硬伽马射线在物质中的吸取系数”——其时无论是赵忠尧还是密立根本人,都没有完全意识到,这个课题把赵忠尧推到了一个巨大物剃头现的门口。


密立根之以是安排这样一个课题,和其时的物理学发展环境是密不可分的。其时,物理学家们对物质的基本布局已经有了许多的发现,也产生了许多新的迷惑:为了描述进行高速运动的基本粒子,狄拉克将量子力学中的薛定谔方程和爱因斯坦的狭义相对论联合起来,得到了狄拉克方程。


根据这一方程,他进一步提出了空穴理论,以为存在一个电子负能量海,从理论上预言了正电子的存在。而另一方面,来自宇宙或核反响的粒子射线是其时物理学的重要研究对象,它们为人们明白基本粒子的物理性子、发现新的物质布局提供了一个绝佳的平台。正是出于这样的思量,密立根给赵忠尧安排了“盘算硬伽马射线在物质中的吸取系数”课题,他想研究涉及电子的散射问题并验证理论盘算结果。


1929年底,赵忠尧用放射性元素钍衰变的中间产物ThC(即铊208)作辐射源,它能辐射出能量为2.6兆电子伏的伽玛射线。赵忠尧丈量了这种硬伽玛射线在好几种物质中的吸取系数之后,意外地发现,射线只在通过轻元素时吸取环境才与理论公式符合,当通过重元素时,则出现了变态征象——实际吸取量大于公式给出的量。在我们已经知道有正电子存在的如今,这是可以明白的,由于射线在通过重元素时引发了正负电子对,以是产生了分外的吸取。这是人们第一次在试验上发现正电子存在的证据。尽管其时大家还不明白变态吸取产生的缘故。


1930年,为了更多地理解硬辐射在物质上的吸取机制, 赵忠尧 在第一个试验之后又 紧接着 进行一个新的试验,来研究散射辐射的强度和角分布。这个试验相比第一个难度更大,由于散射辐射的强度比辐射配景更弱,但赵忠尧以极大的耐烦和仔细,解决了很多技能困难,最终完成了试验,丈量的结果意外地好。他在这个试验中发现,伽玛射线被重元素散射时,除康普顿散射外,陪同着前述的变态吸取另有一种特别的光辐射出现。其时测定的这种特别辐射的强度大抵是各向同性的,而且每个光子的能量为0.5兆电子伏,这恰恰就是电子对泯没中,每一个光子带走的能量。这一结果表明,伽玛射线在重元素中的特别吸取不是由康普顿效应引起的。它展现了一种新的反响机制——也就是我们如今知道的正负电子对引发。而分外辐射则是由电子对的重新泯没产生的。


由此可以看出,赵忠尧的研究工作确实从试验上看到了正负电子对产生和泯没的過逞,而这是全球上最早发现的正电子存在的证据。然而,1936年 诺贝尔物理学奖却颁发给了 1932年在云雾室中发现正电子径迹的 安德逊(C.D.Anderson)。


从20世纪80年代起,杨振宁、李政道和丁肇中做了大量的调研、考据,充实肯定了赵忠尧的成绩。安德逊在半个世纪之后的1983年也写出了当年的故事:在加州理工学院时,他与赵忠尧同为研究生,二人办公室只有一墙之隔。其时他就理解并意识到赵的试验结果表明存在一种人们尚未知道的新物质,他的研究是受赵的开导才做的。20世纪90年代,曾任诺贝尔物理学奖评委主任的瑞典皇家学会爱克斯朋(Ekspong)传授,在解密诺贝尔奖评比過逞时就此评述道,这是一个“很令人不安的、没法再补充的疏漏”。


近代物理学研究的一段历史至此形成公论,有媒体甚至报道:“全球欠中国一个诺贝尔奖”。


筚路蓝缕——四年的美国游学生活

除了发现正电子,赵忠尧别的一大成绩则是作为中国核物理科学的奠定人,为核物理的发展做出了莫大的贡献。此中他为了学习加速器制作技能而在美国游学四年的事迹尤其值得一提。


时间来到1946年,美国在日本投下两颗原子弹之后,又在平静洋的比基尼小岛上试爆了一颗。在间隔小岛28公里的海面上有一艘兵舰,一群来自各个国度的察看员正在观摩这次原子弹试爆,赵忠尧也身在此中。作为第一个看到蘑菇云的中国科学家,当其他观摩代表在试验结束后去美国游玩时,他则快马加鞭地赶回他在美国的母校加州理工学院,完成这次前去美国的使命——理解美国核物理科学的最新希望,设法购置核物理研究装备。


然而巧妇难为无米之炊,时任百姓党中央研究院总做事的物理学家萨本栋辗转汇来的两笔钱款统共也才12万美元,要购置科研仪器,尤其是核物理研究亟需的加速器,这点儿钱远远不够用。为此,赵忠尧决定自己学习制作加速器的技能,购置零件返国自己组装。


于是,他放弃了再次来到美国可以或许做出更多研究结果的时机,先后辗转于加州大学、加州理工学院、麻省理工学院等各个院校的多个加速器试验室,尽大概多地把握加速器的制作、使用技能,同时到处寻找工场加工必须零件。与此同时,他也尽大概地抽出时间继续科研工作,在宇宙射线研究等方面取得了不错的结果。不停到1950年返国,赵忠尧使用这次在美国的四年时间,让自己再次进入到物理学研究的前沿。而更重要的是,他在静电加速器的计划和研究方面学习到了许多技能,为以后中国核物理的发展做出了重要的贡献。到1958年,在赵忠尧的领导下,中国的科研职员终于成功制作了自己的V2加速器,此中赵忠尧在美国的学习研究经历功不可没。


固然,除了前面所说的成绩以外,赵忠尧在清华大学和西南联大时期为中国核物理人才的培养上做出的积极,1950年从美国返回中国时经历的种种刁难崎岖,返国后在核物理有关研究所和科研院系的建设上做出!的贡献……这一系列事迹在此不再详述,但同样也是不可磨灭的功绩。


在暮年回想自己的一生时,赵老这么说道:“我对自己走过的道路重新进行了回首与思索,唯一可以自慰的是,60多年来,我不停在为祖国谨小慎微地工作,说诚实话,做诚实事,没有谋取私利,没有虚度时光。”对于切身经历过家国多难光阴的赵老来说,“为祖国谨小慎微地工作”绝然不是一句套话,而是他一生真实的写照。他与正电子的奥妙邂逅是历史上浓墨重彩的一笔,而他与中国核物理科学的休戚与共,更是一个令人感触的传奇。


参考文献 [1] 《我的回想》,赵忠尧,见《赵忠尧论文选集》,科学出书社1992年版; [2] 《核物理先驱:赵忠尧传》,钟学敏、段治文,浙江人民出书社; [3] 《赵忠尧,电子对产生和泯没》,李炳安、杨振宁,《当代物理知识》第10卷第6期; [4] Chao, Chung-Yao. The Absorption Coefficient of Hard γ-Rays. Proceedings of the National Academy of Sciences 16.6 (1930): 431-433. [5] Chao, C. Y. Scattering of hard γ-rays. Physical Review 36.10 (1930): 1519.

赵忠尧回国的故事

引言

我们在日常生活中经常会听到一些口号:“把这里当成自己的家一样”,号令我们爱护现在地点的环境。那最高级的爱护,自当是爱国如爱家了。“义士之爱国也如家”出自《抱朴子·外篇·广譬》,有理想的人视国如家,更是如《礼记·儒行》所云:“苟利国度,不求繁华”.

01 这样的家国大义者古来不在少数,也正由于他们对国度的一片赤忱,才成绩了无数可歌可泣的故事,才成保护了一个年代的黎民安定。也正因有了这么多的爱国志士,才有了新中国的今日与将来。赵忠尧就是新中国建设者之一。

1902年,赵忠尧出生于浙江省,从小勤劳勤学,成年之后凭借着优秀的成绩考入了南京高等师范学校,在毕业之后来到了国立东南大学任教,在这里学习到了物理学科,并且产生了很大的爱好。 不外,当时国内科技学科发展落伍,物理学学习资料严峻缺乏。

爱国科学家赵忠尧:美国三道军令拦截回国,离诺贝尔奖仅一步之遥
▲赵忠尧

荣幸的是, 他碰到了叶企孙。叶企孙非常欣赏赵忠尧的物理学天赋,约请他前往清华大学建立物理系。去到清华后,赵忠尧很快就发现我国的物理研究的落伍近况,因此,他决定远赴国外留学。

爱国科学家赵忠尧:美国三道军令拦截回国,离诺贝尔奖仅一步之遥
▲叶企孙

1927年,赵忠尧来到了美国加州理工学院,师从诺贝尔奖得主密立根传授。 1929年,赵忠尧发现了硬γ射线的高能量光子束,同时还发现了该光子束在穿透金属铅时会"变态吸取"。

一年以后,他拿到了博士学位,同时发现了新的研究结果, 将此作为论文,发布在了美国的《物理评述》上。

02

他的发现对正电子轨迹的研究发挥了重要作用,后来,赵忠尧来到了英国剑桥大学卡文迪许试验室,和原子核专家卢瑟福共事,在原子核范畴有进一步的学习。 他的同窗安德森就是接着他的发现进行深入探索,得到了诺贝尔物理学奖。 年底返回清华大学,在物理系任教,组织建立了我国第一个核物理试验室。

爱国科学家赵忠尧:美国三道军令拦截回国,离诺贝尔奖仅一步之遥
▲诺贝尔奖

1937年,抗日战争全面发作,赵忠尧随校迁往云南大学任教,后来又辗转来到了中央大学与西南联大。在这之后, 中华民国当局找到了他,约请他到比基尼群岛观摩美国原子弹的试验,他来到美国后,将在原子弹试验中的数据逐一具体记载,便于中国日后的原子弹研发。

之后,他又来到了美国麻省理工学院与!加州工学院继续研讨核物理,通过四年的沉淀,也在美国科学界有了肯定的地位。1 950年,赵忠尧回到国内,和卢瑟福再次相遇,收到了卢瑟福50克镭的名贵礼品。他很感谢卢瑟福,这份礼品对于其时的中国弥足贵重,收好礼品后,他就搭乘"威尔逊总统号"踏上了返国的旅程。

爱国科学家赵忠尧:美国三道军令拦截回国,离诺贝尔奖仅一步之遥
▲卢瑟福

但返程并不顺遂,最后,是中国当局出头才得以开释。历经历尽艰辛,终于在11月28日回到祖国。 途中,美军最高司令部连发了三道拦截令,美国联邦調察局的特务也前来进行拦阻,途经日本横滨时,还被扣押关进牢狱几个月。

03

次年一月,赵忠尧来到北京,中科院院长郭沫若、李四光、钱三强等其时!顶尖的科学家共同为他接风。 由于赵忠尧的到来,中国的核物理事业进入了发展快车道。

实在 赵忠尧在美国的声望比在国内高,若选择留美,他拥有的报酬、地位都比贫弱的国内好太多,不外,他还是对峙回到国内,在美国多次拦阻下,毅然决然踏上返程。

十年大难的到来,赵忠尧惨遭社会的打击,受到了毒害,被关进了牢狱,严峻摧残了赵忠尧的身心 。也是由于被关进牢狱,他才没有参与中国"两弹一星"的研制。

爱国科学家赵忠尧:美国三道军令拦截回国,离诺贝尔奖仅一步之遥
▲"两弹一星"徽章

大难已往,与其后的钱学森、钱三强、杨振宁并无差别,应该为后人所铭刻。 赵忠尧冤案昭雪,他没有诉苦,转而就投身到中国的物理研究,和其他科学家一起积极筹建高能物理研究所,而且担当副所长,负责管理试验物理部的工作。

1998年5月28日,赵忠尧与世长辞,终年96岁,中国又少了一位爱国的物理学家。

赵忠尧的一生都在为国度做贡献,刚强自己的态度,保存自己的血性,他是为中国物剃头展奉献的先驱, 他虽然错过了诺贝尔奖,确实当之无愧的"无冕之王"。

结语 本日之中国,早已不是昔日受尽挨打的中国,不管是火箭、卫星,还是核武器,都能与外国抗衡,有了直起腰杆的底气,而这所有,都是那个年代的爱国科学家们造就的,他们的功绩利在千秋。

参考资料:《抱朴子·外篇·广譬》《礼记·儒行》

在现现在科技不停进步的社会之中,最让国度引以为傲,可以保全自己安危的武器,就属原子弹比较靠谱了。正是由于这样,在新中国刚建立后,我国就已经开始集结大量的技能人才,开始进行自主研发原子弹。

最终在国度与技能职员!的不停积极之下,这才会将这一大杀伤力武器,给成功的研制应用起来。而如今国人只要一说及原子弹,首先会想到的就是邓稼先和钱三强,但是今日所要为大家报告的,并不是这二人的故事。而是这两位牛人共同的老师,也就是闻名的赵忠尧。

正是由于他的存在,才使得我国的原子弹,可以最终成功制造出来,是我国当之无愧最有功绩的人。之以是会这样说,就是由于当初参加两弹一星研究的,那些科研职员之中,有快要一半的元老都是他的学生。

他是在东南大学毕业的,在其毕业之后就开始,在另一位大家叶企孙的身边做助教。跟着叶企孙老师一起在清华大学,开办了著名的物理系。等到后来的时间,他看到了中国所面对的窘迫,于是就脱离了祖国到美国深造。

在他去了美国之后,就不停在加州理工学院学习,而其时带他的老师,就是诺贝尔物理学奖的得主,也就是密立根传授。正是在美国粹习的这段时间里,他发现了反物质这一征象,就此成为了历史上第一位发现的人。

等到后来的时间,他的同窗就是根据他的底子上,进行了深入的研究,这才最终会得到,诺贝尔物理学奖。使得他的同窗安德森,也以为这一奖项应该颁给赵忠尧。

等到赵忠尧在美国拿到博士学位后,就又去了英国剑桥大学留学,在其毕业之后导师送给了!他一些放射性试验镭,对后来原子弹的制造有很大的帮助。

等到抗战发作后,为了不让日本人得到,他就变成了托钵人,使得自己不顾试验镭是最强的致癌物质,抱着这一宝物从北京,不停流落到长沙。可见此人对国度的安危,赛过自己的生命安全。

等到1946年的时间,赵忠尧在美国观看了,原子弹的爆炸试验,使得他越发熟悉到了,原子弹的真正威力,以及其的重要性。于是他就在美国的这段时间里,购置了制作核试验的很多重要的武器,随后都统统提早运返国。

于是,在返国的时间,在美国特工的精密搜索下,根本就没有搜到任何工具,就直接让其走掉了。可等到后来的时间,美国方面熟悉到了他的重要性,于是就直接由司令部连发三道拦截下令,使得最终在日本被扣下。

迫于在国际上的压力下,赵忠尧最终被放回中国,使得在其的领导下,中国才得以制造出,一系列的高科技武器,使得中国也拥有了秘密的核。 返回搜狐,察看更多

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