布拉格家族的榮譽

王杰婷

談及諾貝爾獎，你會想到什么？認為它是歐洲科技界的奧斯卡，獲獎之后會獲得的豐厚獎金，還是糾結那些叫不出名的拗口的理論到底與人類發展有何關聯？

諾貝爾獎項有頒給個人的，也有兩人或三人共同獲獎的，但是1915年的諾貝爾物理學獎卻因為創下兩項紀錄，而被世人傳為佳話。

1915年，因表彰威廉·亨利·布拉格（William Henry Bragg）及其子威廉·勞倫斯·布拉格（William Lawrence Bragg）用X射線對晶體建構的分析所作出的貢獻，為他們頒發了當年的諾貝爾物理學獎。

這是諾貝爾獎第一次頒給父子，而勞倫斯·布拉格在獲獎時年僅25歲，是當時最年輕的獲獎者。

真正意義上的物理研究工作

亨利·布拉格出生于1862年7月2日，父親曾是一位出色的海員，母親是位溫柔善良的全職太太，他還有兩個弟弟，一家五口在英國威格頓幸福的生活。但就在亨利·布拉格7歲的時候，年僅36歲的母親不幸去世，對于幸福的一家來說這無疑是一個天大的打擊。但亨利·布拉格的父親并沒有因為親人的離世和面對繁重的生活負擔而萎靡不振，他反而更加清晰自己肩上的責任，他深知科學與知識的重要性，于是，一直堅持讓自己的孩子讀書。年幼的亨利·布拉格也很爭氣，他通過自己的努力，不負眾望，于1881年考入了劍橋大學數學系，并于4年后以優異的成績從劍橋大學畢業。

“1885年末的一個上午，布拉格穿過國王廣場去參加J·J·湯姆遜在卡文迪許實驗室舉辦的一個講座，巧的是，在去的路上，布拉格正好遇到了講演者本人。”也正是這次機緣巧合的碰面，亨利·布拉格成為了澳大利亞阿德萊德大學的數學物理教授，此時他才23歲。

在別人眼中亨利·布拉格才智超群，但他直到40歲才開始真正意義上的物理學研究工作，這在物理學史上也是很奇特的一個現象。

亨利·布拉格在阿德萊德大學擔任物理學教授期間，把大部分時間都花在教學、通俗演講以及追蹤、學習并重復別人的實驗上。他曾回憶那段時光，說：“我是數學物理教授，但我從未學過物理，除了取得學位后的兩個學期，我也沒有在卡文迪許實驗室做過物理實驗。”

1904年亨利·布拉格真正開始了研究工作，而動力似乎是來自一個偶然的機會。亨利·布拉格被任命為澳大利亞科學促進會物理學部主席，他需要發表主席致詞，因此涉及到最新的電子與放射性現象，他的研究興趣因此產生。

因為亨利·布拉格在放射性方面的研究成績，也因為阿德萊德大學缺乏研究氣氛，1909年他接受了利茲大學的教授職位。不過，在利茲大學最初的3年里，亨利·布拉格并沒有適應利茲大學的教學與生活環境，差點就停止了研究工作。好在當時德國物理學家馮·勞厄發現了第一張X射線衍射圖，這激起了亨利·布拉格對這張圖做出解釋的迫切愿望；更為重要的是此時亨利·布拉格有了一位得力的助手，那就是他的長子勞倫斯·布拉格。

上陣父子兵

1889年7月1日，亨利·布拉格和格溫步入了婚姻的殿堂。1年后他們第一個兒子勞倫斯·布拉格出生。小布拉格出生后仿佛是父親的翻版，在同齡人中同樣的優秀、突出，他同樣考取了劍橋大學數學系。也正是因此，小布拉格在劍橋讀研究生期間，他和父親便因為共同的愛好，成為了好朋友。而亨利·布拉格也為兒子感到無比的自豪和驕傲。

1912年的暑假，小布拉格按照慣例來到了父親所在的利茲大學實驗室，父子倆便立即圍繞勞厄等人關于X射線晶體衍射現象的報告進行了認真的討論。

暑假結束后，小布拉格還在日以繼夜地思考著勞厄的照片，并在11月的《劍橋哲學學會學報》上發表了《晶體對短波長電磁波的衍射》一文。小布拉格經過反復認真而深入的研究發現，父親的觀點是片面的，因此他站在了父親的對立面上。

此時的父親并沒有因此而感到懊惱和不愉快，相反，亨利·布拉格接受了兒子的意見，進一步完善了自己的觀點。

從1912年至1914年，布拉格父子倆完成了一系列無機晶體結構的測定，最終父子共同摘取了1915年度的諾貝爾物理學獎桂冠。

父子同心

小布拉格對X射線衍射產生興趣，起源于他的父親。幼年的小布拉格在一次騎車時被弟弟推倒，左肘嚴重受傷，醫生一度放棄治療，最終在其舅舅的幫助下才幸運地獲得醫治。亨利·布拉格很早就開始自制X射線管重復倫琴的實驗，小布拉格受傷后，他就自己動手給兒子拍X光片檢查傷勢，這也正是小布拉格與X射線的第一次結緣。

小布拉格11歲那年，父母將他送入當地一所有名的英格蘭教會學校圣·彼得公學就讀，在所學習的8門課中，他除了對數學充滿著強烈的求知欲外，還特別喜愛化學實驗。化學老師經常讓他幫助做課堂上的實驗演示，這使他第一次對科學方法產生了由衷的興趣。

1905年，年僅15歲的小布拉格進入了父親所在的阿德萊德大學學習數學和物理學。當時，亨利·布拉格正在研究X射線射程問題，經常與小布拉格談論有關的研究情況，這使小布拉格耳目一新，同時他也慶幸自己在學生時代就接觸到一些科學前沿知識。1908年，小布拉格以優異的成績獲得數學學士學位。恰好在這年他父親被聘為利茲大學的卡文迪許實驗室物理學教授，次年小布拉格跟隨父親到了英國，考取了艾倫獎學金進入劍橋大學三一學院繼續學習數學，第二年他改學物理，結果他僅用了一年的時間就學完了全部必修的物理學課程，并于1912年通過了自然科學榮譽學位考試。此后便轉到了卡文迪許實驗室，開始在物理學家J·J·湯姆孫的指導下，從事關于圍繞離子在各種氣體中的遷移率等實際的科學研究工作。

在卡文迪許實驗室，小布拉格學過金屬車削、自己設計制作儀器等各種實驗技能。他還經常利用假期到他父親所在的利茲大學的實驗室里工作，在那里有他父親親自安裝的X射線設備。他通過操作和訓練，不僅熟悉了有關設備的各種性能，還幫助父親做過一些實驗。

其實亨利·布拉格不僅是小布拉格科學的啟蒙與導師，同時還是他的精神導師。

在亨利·布拉格身上，貧窮一直籠罩著他的幼年時光。但在常人眼中的不幸，卻成了他拼搏的原動力。亨利·布拉格母親去世后，家庭重擔都落在了父親的身上，所以家庭經濟條件常年拮據。常言說：“窮人的孩子早當家。”亨利·布拉格非常懂事，深知自己每一分學費都來之不易，所以他從不講究穿戴，也不與其他同學攀比，只是一直埋頭苦學，憑借著自己的聰穎才智，他以優異的成績完成中學學業，被保送進入了威廉皇家學院……

小布拉格相較父親，幸福得多，他并未真正體會過貧窮的滋味，但是小布拉格在與這位人生第一導師的接觸中，從曾經貧窮的父親身上看到了，只有貧窮才能夠磨練出來的性格品質，小布拉格在這種潛移默化的影響下茁壯成長。

父業的發散

卡文迪許實驗室創立至今經歷了從經典物理向現代物理演變的全過程，實驗室的研究方向也幾經改變，但其在世界范圍內的領先地位卻始終沒有動搖，這與卡文迪許實驗室的領導者有著密不可分的關系。勞倫斯·布拉格作為歷史發展中的實驗室主任，因其出色的領導才能推動了卡文迪許實驗室的發展，他的學術成就和人格魅力，也同樣被人們牢記。

一戰期間勞倫斯·布拉格被派往法國擔任聲波測繪地圖總局的技術顧問，1918年，勞倫斯·布拉格獲得大英帝國勛章和軍功十字勛章。1919年初，勞倫斯·布拉格重返劍橋，成為三一學院的講師，同年秋，他前往曼徹斯特大學接替物理學家、卡文迪許實驗室主任盧瑟福的教席，為了讓他能更好地開展工作，曼徹斯特大學為勞倫斯·布拉格專門設立了一個晶體學教授職位。在盧瑟福的主持下，曼徹斯特大學物理系聞名世界，而一戰時，大多數教員都參與到戰事之中，只留下少部分人進行教學，勞倫斯·布拉格在一個艱難時刻接手了這項工作。那里的教授們相對年長，并且已經習慣了與盧瑟福打交道，因此勞倫斯·布拉格起初在那里的日子并不輕松，但還是在他的努力下逐漸形成了晶體研究學派。

隨著研究的逐步深入，勞倫斯·布拉格的研究興趣轉向了應用X射線分析蛋白質分子的結構。起初這項工作是在劍橋大學的卡文迪許實驗室進行，后來勞倫斯·布拉格在皇家研究所戴維-法拉第實驗室時繼續了這項研究。

1948年，勞倫斯·布拉格為研究應用X射線分析蛋白質分子的結構，負責創建了一個使用物理方法解決生物問題的研究小組。1953年，DNA雙螺旋結構的發現引起了科學界的轟動，但沒人知道勞倫斯·布拉格也對這個發現作出了很大的貢獻。當時是在勞倫斯·布拉格的支持下，弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森在卡文迪許實驗室開展的關于DNA雙螺旋結構的研究，同時，勞倫斯·布拉格40年前做的X射線研究也為這一研究貢獻了力量。

經勞倫斯·布拉格提名，克里克、沃森以及莫里斯·威爾金斯成為1962年諾貝爾生理學或醫學獎的候選人，并最終獲獎。

像父親一樣，勞倫斯·布拉格是一位杰出的演講者和卓有成效的組織活動家。第二次世界大戰后，他還曾幫助建立了晶體學國際聯盟，并擔任第一任主席。他對科學家與科學事業尤為關心，經常在皇家研究院為后輩們作報告，以吸引他們發掘科學這一美妙而動人的圣地。

1965年12月在斯德哥爾摩舉行了慶賀他獲得諾貝爾獎五十周年的典禮，同時，他也應諾貝爾基金會之邀，介紹了其研究領域過去50年的發展狀況，這也是歷史上第一個“諾貝爾講座”。

自1992年起，澳大利亞物理學會設立一個全國年度最佳物理博士論文獎項，向最佳論文的作者頒發“布拉格金牌”（The Bragg Gold Medal for Excellence in Physics）。這枚獎牌的命名是為了紀念布拉格父子，獎牌正面圖案為勞倫斯·布拉格肖像。