青年王淦昌兩次錯過諾獎

錯過發現中子

1930年秋天，柏林迎來了一位風華正茂、才華橫溢的中國青年——王淦昌。

王淦昌到柏林大學后，迎接他的是一位杰出的導師——著名的女物理學家、柏林大學第一位女教授邁特納。愛因斯坦評價她是“天賦高于居里夫人的‘我們的居里夫人’”。王淦昌是她唯一的中國留學生。

當時，德國物理學家玻特與他的學生貝克在用釙所放出的α（阿爾法）粒子轟擊輕元素硼和鈹的實驗，發現有一種穿透能力極強的貫穿輻射放出來，這射線能穿透10厘米厚的鉛板而自身的強度卻減弱得很少。玻特師生倆認為這可能是一種波長極短的電磁波——γ（伽馬）射線。自從發現質子后，科學家們紛紛開始向剖析質子組成的方向研究，以爭取新的發現。著名的居里夫婦用他們強大的α射線源研究玻特首先發現的奇異射線，用電離室測量射線的強度，以石蠟做屏蔽層，放置在鈹源與測量裝置之間進行觀察，結果發現計數器的數字大大增加。但遺憾的是居里夫婦沒有考慮輻射能量極大的現象包含著另一種新的特殊物質，簡單地解釋為那只是γ的輻射效應。就在居里夫婦把一項重大發現束之高閣時，王淦昌則特別地關注著玻特師生倆的那根神秘的射線以及他們沒有能解釋得清楚的未知結果……

“最近我聽了科斯特斯教授關于玻特先生的有關γ輻射具有那么強大的穿透力的介紹。我非常懷疑……”王淦昌大膽向導師陳述道，“我以為實驗用的是電離探測器，那樣不會有什么奇跡出現，如果改用云室作探測器，然后對玻特教授的實驗進行不斷地重復實驗，結果可能大不一樣。”

“不可能，這將是個永遠徒勞的實驗。”

王淦昌認定玻特的實驗壞就壞在探測器是計數器上，如果改用云室做實驗，定會弄清那種硬輻射的性質的。“我還是想著云室可能解決玻特教授未解釋清楚的問題，所以能否請允許我借用一下我的師兄菲利普先生的云室對玻特教授的實驗進行重新研究？”

“我們還有很多課題需要研究，玻特先生的事還是讓別人去完成吧。”兩次建議都遭到邁特納的拒絕，使王淦昌無法再就自己認定的預見得以在實驗中加以證實。

一個多月后，劍橋大學卡文迪許實驗室的查德威克，像王淦昌設想的利用云室，采用線性放大器對質子所產生的脈沖進行一個一個的測量，并將其與電子所產生的脈沖分開，結果發現質子的數量奇多。查德威克認為，從鈹源放射出的是一種新的物質組成的輻射。于是他連續奮戰數日，終于證實了這種粒子是一種質量與質子相近的中性粒子，即被后人稱為的“中子”。查德威克同時還認為，這種粒子是原子核的主要組成部分。

中子的發現，轟動了世界。那些更企盼搞清原子核構成的政治家們早已等不及了。因為這太重要了，它緊接著就可以制造后來證明確實可以征服全人類的原子彈！1935年，查德威克因發現中子而獲得諾貝爾物理獎。

探測中微子的遺憾

1933年底，王淦昌完成畢業論文，拿到博士學位后，他于次年4月回到了祖國。

1936年暑假，王淦昌來到了浙江大學物理系。那年王淦昌尚不到而立之年，卻已成為浙江大學最年輕的教授。在浙江大學，王淦昌整整工作了14年。在這期間，他用自己的才能直接培養和影響了一大批包括后來獲得諾貝爾獎的李政道在內的杰出物理學家。

王淦昌在教學的同時不停地利用一切可能的條件搞實驗，俘獲世界物理學界人人都想獲得的“金色小子”——中微子。然而日本帝國主義的炸彈與封鎖使王淦昌無法把自己俘獲中微子的方法得以實驗成功。為此，他不得不把他的方法寫成論文投給了國內的《中國物理學報》。由于戰爭，這家雜志根本沒有經費印刷。1941年10月，王淦昌只好將此論文寄到美國的《物理評論》雜志上發表。王淦昌對此不無遺憾地說：“我堅信用自己的辦法能俘獲中微子，但抗日戰爭時期國內的條件不具備，所以這實驗只能讓別人去做了。”

當王淦昌的論文《關于探測中微子的一個建議》于1942年1月在美國《物理評論》上發表后，立即引起了美國著名物理學家阿倫的注意，他隨即按照王淦昌的建議進行實驗。1947年3月，王淦昌對阿倫的實驗結果總感到不滿足，又寫了《建議探測中微子的幾種方法》論文發表在《物理評論》上。阿倫的實驗因戰時條件所限未獲成功。這就是有名的“王淦昌-阿倫實驗”。

10年后，阿倫與另一位物理學家戴維斯才第一次發現單能的反沖核，最終確認了中微子的存在。又過了近40年，瑞典皇家科學院在1995年將當年度的諾貝爾物理獎頒發給了發現中微子的美國科學家。王淦昌雖然感到遺憾，但也很為美國同行感到高興。