他本應是第一個獲“諾貝爾物理學獎”的中國人,卻由于別人的失誤,導致他與這份榮譽失之交臂。他是我國原子核物理、中子物理、加速器和宇宙線研究的先驅者和奠基人之一,培養出了錢三強、鄧稼先、王淦昌等9 位“兩彈元勛”。
因別人的失誤痛失諾獎
1902 年6 月27 日,趙忠堯出生于浙江諸暨一個衰落的大家族中。父親趙繼和以行醫為生,為人耿直,對國家積貧積弱的局面痛心疾首。趙忠堯一輩子謹記父親教誨。1925 年于東南大學畢業后,1927 年,趙忠堯赴美國加州理工學院留學。
1928 年,趙忠堯從加州理工學院密立根教授手中接過“硬伽馬射線通過物質時的吸收系數”的論文題目。經過一年多夜以繼日的刻苦研究,趙忠堯發現了硬γ 射線在通過重物質時產生的反常吸收和特殊輻射,并將這一重大發現寫成兩篇論文,于1930 年5月、10 月先后公開發表。這實際上是正負電子對的產生和湮滅過程的最早實驗證據。
趙忠堯對世界物理學的發展作出了劃時代的貢獻。然而,當1936 年瑞典皇家科學院對正電子的發現授獎時,趙忠堯卻榜上無名。時任諾貝爾物理學獎委員會主任的愛克斯朋在大半個世紀后回憶說,當時評審會確有討論到趙忠堯在這項重大發現中所做的工作,卻因另外兩位學者在重復該實驗時得出的錯誤結果以及一篇著名論文中對趙忠堯論文發表時間的引述錯誤,而對趙忠堯的開創性貢獻存疑。回顧往昔,愛克斯朋坦言,這是一個“很令人不安的、沒法再彌補的疏漏”“趙忠堯在世界物理學家心中是實實在在的諾貝爾獎得主!”
賣肥皂的物理學家
1931年底,趙忠堯回國。中國首個核物理課程和首個核物理實驗室,出自趙忠堯之手。
1937 年“七七事變”爆發,趙忠堯從清華大學清華園西院31 號南下流亡,暫居昆明。日軍轟炸日趨頻繁之時,西南聯大員工遷居昆明郊外。原本天天步行前往西南聯大執教的趙忠堯改騎了自行車,上午給學生們上普通物理,下午則帶學生們做物理實驗。
在這種環境下,參加留美研究生考試的楊振寧,拿到了趙忠堯與王竹溪兩位教授的聯名培養意見信。1945 年,楊振寧拿到庚子賠款赴芝加哥大學留學,專注于理論物理。
而這年春天,李政道18歲,同樣疑惑選理論物理還是實驗物理。于是,他被吳大猷領進了趙忠堯的院子。一進院,兩人就看見趙忠堯在忙活著做肥皂。
戰亂年代,趙忠堯一家靠著這些肥皂補貼家用,還要推著自行車每家每戶送貨、推銷。李政道后來打趣道:“(原來)做一個偉大的實驗物理學家,不但本行要精通,還要掌握化學、應用化學……因此我說實驗物理恐怕不適合我,決定還是朝理論物理方向發展。”
加速對撞
1946 年,作為聯合國原子能委員會代表之一的趙忠堯,受邀參觀美國原子彈引爆實驗。彼時,連核物理研究都不曾有的中國也來到了十字路口。
觀看結束后,趙忠堯沒有隨大部隊登上回國的飛機,而是按與薩本棟教授所計劃的,再度留在了美國。此行,趙忠堯的目標是為中國自主制造出一臺加速器,以用于核物理研究。
前后兩年時間,趙忠堯一心撲在加速器上,拜托了一圈美國師友幫忙,每日工作十幾個小時,只為了能在腦子里刻下加速器部件數據與技術。他沖破重重關卡,將30 多箱器材運回了國。
1950 年春,趙忠堯準備回國,到8 月底,才終于登上了“威爾遜總統”號離開舊金山。
一上船,趙忠堯的行李就被美國聯邦調查局翻了個遍,一批公開出版的物理書籍與期刊遭扣押。后來,同乘“威爾遜總統”號的錢學森被關在了特米那島,趙忠堯也沒有幸免于難,被關進了日本的巢鴨監獄。
迫于國際壓力,在被扣留了47 天后,趙忠堯等三人終于被釋放,1950 年11 月底,趙忠堯終于踏上歸途。
1955 年和1958 年,中國造出了兩臺龐然大物,分別是700KeV 質子靜電加速器與2.5MeV 高氣壓型質子靜電加速器。后者質量竟比從蘇聯進口的加速器還要好。
1964 年,在新疆羅布泊荒漠,中國第一顆原子彈終于試爆成功。彼時的趙忠堯,正忙于為下一代物理人才奔走,落實中國科技大學“近代物理系”課程設置,引來嚴濟慈、張文裕等一流專家授課。而他多年前的學生王淦昌、錢三強、鄧稼先、彭恒武等被后世稱為“兩彈一星”元勛的物理學家們,則長久地扎在核武器研制基地里,為此刻的爆炸歡呼。
(摘自《南風窗》賴逸翰/文)