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第18章 追寻“物理美人”的芳踪(4)

地处偏僻的湄潭山镇的浙江大学,虽没有欧洲哥廷根那般优雅恬静的校园,却是汇集了除王淦昌外,包括束星北、陈建功、苏步青等一大批中年英才,学术空气异常深厚。在繁忙的教学活动之余,他最大的乐趣就是读书。在连年的迁徙流浪之中,屡遭兵燹之害,学校的图书却能保存完好,国外的物理杂志往往因战争而邮路受阻,常常拖迟数月甚至一两年才到达,即使这样,王淦昌亦能捧着一本过期的刊物从头翻到尾,从每一页的字里行间,捕捉新信息和新的题目,使自已的思维紧跟世界物理学界研究发展的动向。

这一天,他授课归来颇感疲劳,阵阵咳嗽还伴有微微的虚汗。他卧床之后随手翻阅一本新到的美国《物理评论》,读到哈尔彭有关探测中微子实验的文章后,心有所动,禁不住喊道:“不,不应是这样!”灵感如振翼的小天使向他飞来,那冰冷的美神绝逃不过爱的神矢!此后,他连续阅读了尽可能搜集到的有关这一类问题的文章,经过反复思索,终于写出一篇辉煌的短文。

文章明确指出:

众所周知,不能用中微子自身的电离效应来探测它的存在。看来,测量放射性原子的反冲能量或动量是获得中微子存在的证据的唯一希望。克兰和哈尔彭巳通过用一个云雾室测量发射出的P射线和反冲原子的动量和能量,得到了倾向于中微子存在的证据。可是,由于反冲原子的电离效应很小,似乎有必要考虑另一种不同的测控方法。

当一个P+类放射性原子不是放射一个正电子而是俘获一个K层电子时,反应后的原子的反冲能量和动量仅仅取决于所放射的中微子,原子核外的电子效应可以忽略不计了。于是,要想求得放射的中微子的质量和能量就比较简单,只要测量反应后原子的反冲能量和动量就行了。而且,既然没有连续的P射线放射出来,这种反应对于所有的原子就都是相同的。

落笔之后,他搓一搓手,起身眺望窗外,秋天的夜空深邃而高渺。他在寻觅,寻觅那颗星,那颗属于他的希望之星。宇宙是多么广阔啊。

王淦昌这篇论文的关键之点,就在于把普通衰变末态的三体变为K俘获中的二体。这就使中微子的探测有了实际的可能。对于中微子,王淦昌抓住两条,其一是对放射源的选择,其二是K俘获过程的深刻印象和灵活运用。王淦昌建议用Be7,因它没有任何连续辐射发生,而所有Be7的原子反冲都有相同的动作。在此之前,虽然美国物理学家罗伯特在研究锂元素的过程中曾提到了Be7的这一特性,但只有王淦昌才真正理解到8对反冲实验的意义。

Be7的选用其意义显然不是仅仅技术上和细节上的更动,它把前期核反冲实验推进到“反冲动量存在”的肯定性结论,这使当时的物理学界为之受到鼓舞。

王淦昌的《关于探测中微子的建议》一文于1941年10月13日寄往美国的《物理评论》杂志,I942年1月即刊出。几个月后,美国物理学家阿伦于1942年6月在《物理学评论》上发表了《一个中微子存在实验证据》的实验报告。在报告的引言中说是按照王淦昌的建议做这一实验的。阿伦实验所用的Be7样品较厚,再加上观测设备的孔径效应,未能观测到单能反冲,实验结果与理论预测有一定出入,但这一实验还是引起了国际物理学界的注意。1943年10月,卡诺平斯基在美国《现代物理学评论》上发表一篇《P衰变》的长达36页的论文,引言中说,阿伦根据王淦昌的建议所做的实验,“似乎是最接近决定性的……遗憾的是这个方法在定量方面要做相当大的修正。因此,中微子的现况可概括如下:也许还没有一个完全确定性的方法检测单个中微子,但中微子是能够将众多已知事实关联起来的唯一假说。通过费米理论也许完全充分地证明了这一点。”然后以主要篇幅介绍费米理论的成功及其局限。在该文作者看来,王淦昌一阿伦实验结果已为中微子假说和费米理论奠定了实验基础。

1943年后,王淦昌不满足阿伦的实验结果,仍锲而不舍地思考探测中微子的问题,以后,又在《物理学评论》上发表了《建议探测中微子的几种方法》,并一直在寻找新的实验途径。

《关于探测中微子的建议》一文,曾有过一段饶有趣味的插曲。它先是被寄给国内的《中国物理学报》,但却未被刊用退了回来。后来此细壬《中国物理学报》主编的钱临照先生知道了,面为遗憾地感叹道:“这对《中国物理学报》是一个损失,真是失之交臂啊。”由于王淦昌这篇文章对物理学的贡献,1943年,美国《物理评论》无可争议地将其评选为该年的最佳论文之一。

《关于探测中微子的建议》一文,吸引了全世界的物理学家,他们将目光投向了中国,注意到了这个昔日被称作“东亚病夫”的中国,这个被侵略者的炮火震荡得日夜不宁的“东方剑桥”,有像王淦昌这样优秀的科学家,他们在饥饿与战乱的袭扰下,仍能孜孜以求地钻研科学,并为之作出卓越的贡献。仅1943到1947年间,他就在国内外学术刊物上发表了10篇论文,其中实验方面的有8篇,几乎都与核物理有关。

偏僻的湄潭山镇经常是云遮雾绕,阴雨绵绵,难得见几个爽朗的晴天,颇像是愁眉苦脸的老妇人,因拿不出更丰盛的食物养育这些中华民族最优秀的儿女们,而感到揪心难过。有件事,甚使湄潭慨叹不已:湄潭人居然不识与他们同生死共患难的天才学者!

一天,天也阴,也很闷热,云幛都快垂到地面了,湄江水都翻起了浊浪。面容憔悴的王淦昌匆匆上街,想给病中的小女儿买半斤猪肝煲粥喝。那屠户顶瞧不起他,把眼一翻,“你女儿病了关我啥事?”他气得无语答对时,屠户便很可怜他似的,也斜着眼说,“卖你那只白山羊给我吧,我割一块羊肝送你”,王淦昌一路无话,回家去,照常临窗写论文。羊正好在屋后的岩石上,口衔青草望着他,像要安慰他说:“吃了草,会多流奶的,别愁呀。”

天却是愁的,那愁思一闪,远山便响雷,湄潭回鸣着,发出沉重的叹息。

中微子,像科学家们永远的恋人,20世纪的大科学家们都曾先后追恋她。査德威克、迈特内、尼尔斯·玻尔、泡利、爱因斯坦、卢瑟福、特罗克斯、王淦昌、莫特、埃利斯等等,有的为她短跑,有的因她而长跑,在他们追求物理美人的生命苦旅上,留下多少令人嗟叹遗憾的故事,也曾闪现小有收获的瞬间喜悦。

《关于探测中微子的建议》一文,并非因为荣登了美国的《物理学评论》才带给他欣喜,他在写这篇短文时已因感受到她芬芳的体息而快慰自怡了。对于粒子世界来说,每个天才的追恋者,都享有博得其美目青睐的机运。当王淦昌发表他的范旭东先生纪念奖金论文《微中子问题的现阶段》时,那物理美人中微子显然报以他回眸一笑的柔光。因为他谈到利用核反应堆验证中微子的那段文字,触动了中微子的芳心,使她感觉到这位东方文明古国的天才,离她最近。倘若他能以完备而优越的实验条件去叩开她的闺房,她将赠予他的珍品必定是一个诺贝尔物理奖。

在《探测中微子的建议》发表45年之后,王淦昌第二度访美,不期交上一个同胞好友。原来,美国学界在这位东方物理大师莅临美国陆岸之前,马里兰大学组织了一个欢迎小组。正在该大学做访问学者的我国科学家贺贤土教授,恰是欢迎小组成员之一,他为自己的导师写了一篇王淦昌传略,载于《华侨日报》上。马里兰大学教授、粒子物理学家张仲云看了该报,

喜出望外地欢叫起来,“呵呀,我多年要找的K.C.wang,原来就是G.C.wang,真是踏破铁鞋无觅处,不觉大师将莅临呵。”

原来,张仲云的博士论文曾引用过K.C.wang1942年发表于美国《物理学评论》的《关于探测中微子的建议》一文。为此,

他多年来一直关注K.C.wang的科学活动情况,但总难接收到有关信息,如今才知道,K.C.wang与G.C.wang原来是一个人。

此次会见后,张仲云写信给王淦昌,表示要利用台湾大核电站的中微子源做二次中微子实验,盼能得到王淦昌指导。

遗憾,张仲云的这封来信晚了40多年,而40多年前,新中国还不可能为王淦昌提供这么好的实验设备。王淦昌的探测中微子的建议和俘获中微子的调査设想,被拥有加州萨凡纳河畔的强大反应堆的美国学者莱因斯和考恩得以实现。

1956年,他们取得初步结果时,费米已去世,唯一得到他们报喜的泡利,哀叹一声,当晚回电说:“得电深感,知道如何等待的人会等到每一事物。”但等了近40年后才因此获得诺贝尔物理学奖的一半,这朵蔷薇也开得太晚了。

其实,王淦昌在发表了《关于探测中微子的建议》一文之后的1942年,就已对他的高徒许良英预言,此项研究必得诺贝尔奖。他在此前后,也曾对孙沩讲过。尽管他是个“知道如何等待”的人,而且为这朵迟开大半个世纪的蔷薇花费了不少心血,并做了极为关键的催花工作,却因实验环境和实验设备等等因素,未能如愿。

不过,他的导师吴有训先生,鉴于那篇“建议”的深远意义,为他申得范旭东奖金。他是获得该奖金的第二个人,因为该奖项解放后不设,他便也是继侯德榜之后,获得该奖的最后一人。他将获得的1000美元,分送给生活困难、曾给过他帮助的师生。

仅此,他也是感到万分荣幸的,毕竟,这是国人之奖,民族之奖呵。

在贵州的最后一堂课

湄潭阴晴无常,雨云聚散不定,但那在晨钟暮鼓中从湄江爬上岸来的雾絮,却常常引发人的忧思。

王淦昌登报召回许良英和周志成后,常嘱他俩,要专注于探索粒子的研究工作,别再让宝贵时间流逝。因为,从外国期刊提供的科技信息看,我国被甩得太远了。他恳求他的天才学子,一道去叩开粒子世界的神秘之门。

1941年7月12日,英、苏两国首先签订联合作战协定,同年,美、苏两国首脑签署了《大西洋宪章》,阐明了反***同盟的基本原则,待到1942年年初,便有26个赞同大西洋宪章的反***国家在华盛顿签署了着名的《联合国家宣言》,至此,国际反***同盟正式成立,它为彻底消灭***,早日结束第二次世界大战作出了贡献。在广袤的中国战场上,抗日战争取得一个又一个的胜利,师生们常常交换各自得来的令人振奋的好消息。仿佛是一个个好消息带来了好运,湄潭小镇晴朗的日子也多起来,歌声和笑声在清晨和黄昏时分,伴随小镇上的缕缕细轻织荡’人人心里都端着一个希望’就像每天一雏’就能望见红日从黎明的雾海上浮起来一样,盼望战争取得胜利。

王淦昌虽然常年沉湎于物理的教学与科研中,但对抗战形势以及国际时局还是很关心的。他经常将听到和看到的有关消息告诉自已周围的人。一天,他路过几个年轻助教的办公室,想找许良英谈谈关于一年级物理教学进度问题。见到许良英,王说:“我上次给你的两本《物理评论》你看了没有?抽空到我家去好好讨论讨论。”说罢,便在他的桌前坐下了。许良英忙敷衍道:“文章我读过了,我正想就几个问题找你探讨呢。”话未说完,只见王淦昌回过头来盯着他看,半晌才说:“原来你在研究哲学!”

许良英面带赧颜,望着桌上的几本康德和黑格尔的着作,难为情地说:“偶尔翻翻而已。”

其实,连这几本哲学着作也是装样子的。

王淦昌哪里知道,这位他曾经抱有很大希望的学生,再次辜负了他的希望。他除了每周四节讲授普通物理课以外,其余的全部精力都投入了地下党的秘密活动。

心照不宣的王淦昌并无责备之意。只是颇为惋惜地叹了口气离开了。

渐渐地,岁月的脚步加快了。

那是1945年7月的一天早上。王淦昌起床后如往常一样打开收音机,听到了关于《波茨坦公告》的内容,心头为之一振。因为在此之前,也就是5月8日,***德国彻底失败投降。英、美、苏几国首脑便在德国柏林西南波茨坦附近的一个地方再次举行会晤,讨论战败后的德国的经济、政治、赔款等一系列问题,这便是波茨坦会议。会议的第二项内容,即是如何结束对日作战问题。因苏联当时尚未对日宣战,决议遂以中、美、英三国共同宣言的形式公之于众,此即《波茨坦公告》。

几乎在同一个时辰,浙大的许多教师和学生都收听到了这条新闻,都为此感到兴奋。在宿舍,在饭厅,在办公室,人们都在议论着,“日本鬼子就要寿终正寝啦,中国人的苦日子就要熬出头啦……”王淦昌上午授完课回家吃午饭,在饭桌上向家人讲起这条消息,年长的孩子立即能理解,战争就要结束了,我们很快就可以返回杭州了,一种欢愉的气氛,充溢着整个家庭。依旧是简衣陋食,依旧是艰苦的环境,人们却有一种从未有过的松心与快慰。

几天之后,消息传出日本拒绝接受《波茨坦公告》,阴云又遮住了湄潭山镇,人们心情又沉重起来。忽然间,如闪电撕裂云空,一条惊人的消息使湄潭山镇沸腾了。美国人连续在8月6日和8月9日上午向日本的广岛和长崎投掷了两枚原子弹,日本遭此毁灭性的打击,不得不在8月14日宣布完全接受《波茨坦公告》而无条件投降。

自从哈恩和迈特内发现了铀核裂变后,物理学家们便预感到某种可怕的前景,美国人终于抢在德国人之前造出原子弹并使用了它。

大学生们包括一部分青年教师,都以惊异的目光相互探询,原子弹是什么?它为啥有这样大的威力?仿佛是个骇人的梦,又是个难解的谜,挂在许多求知欲甚强的年轻人的心头。

以日本人投降为契机,浙大举行了一系列活动,借以对全体师生进行爱国主义教育。

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