为了国家,他宁愿放弃诺贝尔奖

2022-05-17 15:40  来源:核电那些事    王淦昌  核工业  秦山核电站  核聚变

王淦昌是我国物理学界的传奇科学家。早年,他师从德国物理学大师,却多次与诺贝尔奖失之交臂;中年,他冒着炮火穿梭在抗美援朝的战场,隐姓埋名于我国西北核试验基地;晚年,他守护我国自主核电工程顺利开工,上书中央实施了中国版的“星球大战”计划……


1997年夏天,北京街头,一辆自行车疾驰而来,撞倒了一位独自在街边散步的老人。在老人痛苦的呻吟声中,肇事者仓皇而逃。肇事者还不知道,这位外表普通的老者,就是国际著名物理学家,也是我国“两弹元勋”之一——王淦昌。

王淦昌是我国物理学界的传奇科学家。早年,他师从德国物理学大师,却多次与诺贝尔奖失之交臂;中年,他冒着炮火穿梭在抗美援朝的战场,隐姓埋名于我国西北核试验基地;晚年,他守护我国自主核电工程顺利开工,上书中央实施了中国版的“星球大战”计划……

王淦昌与诺贝尔奖

1907年,王淦昌出生于江苏常熟一个中医世家。父亲王以仁是当地的著名中医,母亲忠秀宝为其父的继室。1925年,王淦昌以优异的成绩考入清华大学。一开始,王淦昌选择了化学系,在大二时,在我国近代物理学家叶企孙先生的影响下,王淦昌进入物理系。从此,王淦昌开始了他在物理学领域的漫长探索之路。

后来,王淦昌对试验的特殊爱好和操作能力,给留学归国的物理学家吴有训留下了深刻的印象。1929年,王淦昌大学毕业后,留校给吴有训当助教。在吴有训的指导下,王淦昌完成了《清华园周围氡气的强度及其变化》,这是中国第一篇有关大气放射性的试验研究论文。

1930年,在叶企孙的鼓励下,王淦昌考取了江苏省官费留学研究生,留学法国。在法国,王淦昌在德国柏林大学威廉皇家化学研究所,师从著名女物理学家迈特纳。迈特纳曾被爱因斯坦称为“德国的居里夫人”,她的研究几乎涵盖了当时全部试验核物理学领域。


1933年,王淦昌(左二)等中国留学生在德国

在德国,聪明的王淦昌,很快就展现出了自己的研究天赋,差一点成为中子的发现者。

1930年,王淦昌在柏林参加物理讨论会时得知,波特和他的学生贝克做过一个试验。他们用放射性钋放出的α粒子轰击铍核,发现了很强的贯穿辐射,并把这种辐射解释为γ辐射。

王淦昌经过分析,怀疑γ辐射不能具有如此强的贯穿能力,他怀疑这个过程中有一种未发现的粒子,于是向迈特纳提出用云雾室重做该试验的请求。

迈特纳对王淦昌的请求不置可否,后来在王淦昌的多次请求下,迈特纳依然没有同意。因初来乍到,王淦昌经过犹豫彷徨,就没有再坚持。1932年,卢瑟福的学生查德威克,通过实验证明了王淦昌怀疑的辐射是一种中性粒子流,查得威克将这种新的粒子称为中子。

后来,查得威克因为发现中子而获得诺贝尔奖。而最让王淦昌感到遗憾的是,查得威克发现中子的试验方法,就是他曾向迈特纳建议的试验方法。

错失发现中子的遗憾并没有打击王淦昌,反而让他更加热爱物理。

当时,β衰变过程中存在用现有物理理论无法解释的现象,波尔和泡利等人提出了“中微子”的假说,后来,费米从理论上证明了中微子的存在。在这一时期,王淦昌也自制试验仪器,对β衰变进行研究,其实验数据对于费米证明中微子的存在具有很大的参考作用。

1933年,由于德国纳粹化加深,王淦昌的老师迈特纳被解职,王淦昌于是离开德国,周游欧洲列国,并与卢瑟福、查得威克等物理学家交流。次年,王淦昌结束四年留学生活,返回国内。

1934年,王淦昌任山东大学物理系教授,他是当时山东大学最年轻的教授。王淦昌讲课风趣,兼有一张稚气的脸庞,被学生们称为“baby professior”。1936年,王淦昌转入浙江大学,继续任物理系教授。

1937年,全面抗战爆发后,王淦昌和学生一起向大后方转移。在转移的过程中,浙大的师生时长遭受日本飞机的轰炸。有时候,师生们在暂驻地刚搭好简易的校舍,敌机就飞来,师生们不得不躲避炮火。在躲避炮火的时候,王淦昌必定会将实验室的一克珍贵的镭揣在怀里。

但是,就是在这种艰苦的环境中,王淦昌依然坚持讲授物理学。有时候,他借用农户的房间,有时候就在路边的破庙里,有时候甚至就在大树下讲课,就像孔子当年周游列国时传道一样。

时局越是艰难,王淦昌和学生们的求学精神就越是坚强。炮火中的讲堂,不仅仅用来传授知识,更磨砺了师生们的家国情怀。

1941年,浙大迁到贵州遵义后,才稳定下来。在遵义湄潭县,虽然没有炮火的打击,但是条件依然艰苦,王淦昌就是在如此艰苦的环境中,再次开始了自己的物理学研究。

王淦昌的研究大都需要物理实验辅助,但是在遵义,几乎没有条件开展物理试验。于是,王淦昌开始以理论分析代替实验,继续研究。从1942年到1947年,王淦昌发表论文十五篇,其中刊登在英国物理刊物《物理评论》和美国《自然》上的论文就有7篇。

1943年,王淦昌写了一篇《关于中微子探测的一个建议》,几个月后,美国堪萨斯学院的阿伦根据王淦昌提出的建议进行试验,发现了中微子。

王淦昌的努力,将世界中微子研究向前推进了一大步,为山穷水尽疑无路的中微子验证,指出了一个可行的方向。若不是条件限制,王淦昌完全可以凭自己的能力单独发现中微子。这次,是他第二次与诺贝尔奖擦肩而过。

王淦昌与“两弹”工程

新中国成立后,王淦昌于1950年调入中科院近代物理研究所。很快,他的物理学知识就在保家卫国的抗美援朝战争中得到了施展。

1952年,王淦昌赴朝鲜战场。王淦昌的任务是探测美军是否使用核武器和放射性物质。在战场上,王淦昌乘坐的汽车被美军飞机发现并轰炸,王淦昌躲过轰炸后,坚守在朝鲜战场,直到完成任务。


1952年,王淦昌(右)在朝鲜战场

1956年,王淦昌到苏联杜布纳联合原子核研究所任副所长,从事基本粒子研究。1959年,王淦昌通过大量试验,在4万张底片中找到了一个产生反西格玛超负子的事例,从而发现了超子的反粒子,填补了微观世界体系中的一项空白。

这项发现引起世界物理学界的轰动。全球100多个物理研究所写信祝贺王淦昌。

错过了中子的发现,因试验条件而耽误发现中微子的王淦昌,此时离诺贝尔奖只有一步之遥。诺贝尔奖是世界上无数物理学家梦寐以求的荣誉,而就在全世界都在猜测王淦昌将何时获得诺贝尔奖时,王淦昌却神秘的消失了。

1961年,王淦昌受命秘密参加我国的“两弹”工程,负责物理实验方面的工作。因为王淦昌在世界物理学界已经具有很高的知名度,为了保密,王淦昌化名为“王京”开展工作,并断绝了一切海外关系。

王淦昌是我国“两弹”工程中年龄最大的科学家,也是唯一一个使用化名的科学家。


王淦昌(左)与聂荣臻(中)、朱光亚(右)在核试验基地

王淦昌天才般的研究能力,使得他负责的工作进展神速,仅仅一年的时间,王淦昌就基本掌握了原子弹内爆的手段和试验技术。

在“两弹”工程中,王淦昌是最劳累的物理学家。因为大量的实验都必须在西北荒漠的环境中实施。但在艰苦的环境中,王淦昌最关心的还是同事们。

在一次地下核试验挖掘山洞的时候,王淦昌发现现场的辐射剂量计报警,并发现是氡气超标导致。考虑到现场技术人员和施工的解放军战士的安全,王淦昌要求现场必须停工,进行通风,直到现场剂量满足要求,才允许继续开工。

王淦昌与中国核电

“两弹工程”完成后,王淦昌继续为我国的核能事业而奔波。我国核电发展计划虽然早在1972年就已制定,但是到底如何发展依然需要探索。

1979年,美国三哩岛核事故发生的时候,王淦昌正在美国考察其核工业。当时,三哩岛核事故让美国核电发展停滞,但是王淦昌却表示:三哩岛核事故发生的原因弄清楚之后,类似事件是可以避免发生的。回国后,王淦昌就在全国人大上提交了积极探索发展核电的提案。


1979年,王淦昌在美国访问

第二年,王淦昌给中央领导上课,课题是《核能—当代重要能源之一》。王淦昌以丰富的知识和有力的证据,结合三哩岛核事故,向我国领导人说了核电的安全性和经济性,并说明了在人口密集区建造核电站的可行性,为我国核电发展决策提供了有力的参考。

1982年,我国大陆首个核电工程——秦山核电开工时,遇到了很大的阻力。最大的阻力来自于技术方面,很多人认为秦山核电应该直接利用国外百万千瓦核电技术建造大型核电站,而不是开发自己的核电技术。

为此,王淦昌联名17名科学家,向中央写信,表示核心技术,尤其是核电站这种关键技术,靠钱是买不回来,一定要坚持自力更生。王淦昌的意见得到了中央认可,从而保证了秦山核电站顺利开工。

王淦昌与“863”计划

作为一个享誉世界的科学家,王淦昌时刻关心世界科技发展形势。上世纪80年代,美国里根政府提出“星球大战”计划,苏联也争锋相对提出了“科技进步综合纲领”。而法国等西欧17国也提出“尤里卡计划”,日本、印度、韩国也纷纷跟进。

1986年3月,王淦昌和王大珩等科学家们分析这些科技发展战略后,便向国家提出了“关于跟踪研究外国战略性高科技发展的建议”,该建议很快得到了邓小平的批示。1986年10月,《国家高技术研究发展计划纲要》获批,因该纲要始于1986年3月王淦昌等科学家的建议,因此该纲要也被成为“863”计划。

“863”计划选取了7个技术领域共15个主题开始攻坚研究。值得指出的是,王淦昌此前一直醉心于激光核聚变研究,苦于资金限制,研究一直无法展开。但是作为计划发起人之一,王淦昌考虑到国家拨款有限,应该将资金用于国家最需要发展的课题中,因此并未将激光核聚变项目列入首批课题。

1992年,王淦昌领导的激光核聚变课题取得一定成就,且国外开始聚焦激光核聚变研究时,王淦昌才建议将课题列入“863计划”。王淦昌领导的激光核聚变课题就是现在的“神光”工程。

1997年,王淦昌被自行车撞伤后,被医院诊断为骨折,考虑到年纪较大,采取保守治疗,身体一度恢复。后来,王淦昌被诊断出胃癌,发现时已是晚期。得知病情后的王淦昌很平静,只是淡淡地说:“我已经91岁了,该做的工作都已经做了,总算没交白卷。”1998年12月10日,王淦昌逝世。

1999年9月,我国隆重表彰“两弹一星”科技功臣,王淦昌名列其中,这是对王淦昌一生功绩的肯定。

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