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第四章 點燃火種照耀中國 第三節

第四章 點燃火種照耀中國

第三節

1923年,法國物理學家路易·德布羅意又提出物質波理論,將量子論發展到一個新的高度。他意識到愛因斯坦的光量子理論應該推廣到一切物質原子,特別是電子。後來他又提出電子也是一種波的理論。後來,奧地利物理學家薛定諤沿著物質波概念繼續推進,又創立了波動力學。
周培源的成長道路似乎與眾不同。17歲那年,他因在上海參加五四運動而被學校開除。如果不是清華學校在這個時期來南方招插班生,他很可能就此走上職業革命家的道路。
教授吳有訓(本學年休假)薩本棟周培源趙忠堯
在6月7日的日記里記述說:
就在美國人尋找趙忠堯之時,趙忠堯已經踏上了普羅米修斯盜火之旅。
1945年6月30日,趙忠堯與同盟國的參觀人員一起從美國大陸登上美軍「潘敏娜」號驅逐艦,秘密駛向太平洋馬紹爾群島北端北緯11°、東經165°海域,停在離比基尼島約15海里的海面上。
助理韓弗烈章玉林
在教課方面,本系只授學生以基本知識,使能於畢業后,或從事於研究,或從事於應用,或從事於中等教育,各得門徑,以求上進。科目之分配,則理論與實踐並重,重質而不重量。每班專修物理學者,其人數務求限制之,使不超過約十四人,其用意在不使青年徒廢其光陰于彼所不能學者。此重質不重量之方針,數年來頗著成效。民國十八年本系畢業生施士元先生現任國立中央大學物理學系主任,周同慶先生現任國立北京大學物理學系教授,王淦昌先生現任國立山東大學物理學系教授。數年來國內物理學之漸臻於隆盛,實與本系對於青年所施之訓育,有密切關係。
周培源雖然是中國近代理論物理學的鼻祖,但他卻常常對學生說:「要和實驗物理學家密切配合起來,指導實驗工作的發展。」而作為實驗室里的大師,吳有訓則常常對學生說要重視理論物理學的學習。清華大學物理系的老師們猶如古老的太極圖式,陰陽相依,天地交合,你中有我,我中有你,優勢互補,生生不息,培養出一代又一代傑出的科學人才,像林家翹、胡寧、錢偉長、王竹溪、錢三強、彭桓武、段學復、于光遠、郭永懷等等都師從過周培源。
因此,這個在官方看來不起眼的信息,在薩本棟這裏卻是振聾發聵。他立即給國防部打報告,申請派員跟蹤美國將要在太平洋海域進行的新武器「爆炸實驗」。消息果然得到證實,美國要在一個月後進行原子彈爆炸實驗,具體時間是1945年6月30日。
偕培源、重衡進城訪樹人,談北大清華及北研關於設備原子核物理實驗室之合作可能。發現樹人與慕光、潤章間頗有暌隔,三機關合作恐不易也。
薩本棟一身藍色西裝,白色襯衣,灰色馬夾,繪有幾何圖案的領帶,馬夾第一個紐扣上掛著老式懷錶的銀鏈。皮鞋鋥亮,背頭梳得一絲不苟,讓人一看就知道這是一個特別注意細節的人。與眾不同的是,別人都看著前方,唯有他看著下方,謙和的臉上堆滿笑意。
就像一場規模浩大曆時持久的接力賽事一樣,圍繞著原子結構內部探幽的活動,物理學家們各顯身手,創造了一個個精彩奇觀。而到了周培源導師海森堡這一棒時,這場賽事正接近高潮。海森堡完全拋棄了古典量子理論中的電子軌道、運行周期這種古老概念,代之以全新的思維方法和觀察角度。後來他的老師玻恩與另一位物理學家約丹合作,將海森堡的思想發展成為系統的矩陣力學理論。
筆者把目光聚焦在薩本棟身上。
然而,那個用看不見的手繪製這張太極圖的人,就是物理系的老主任葉企孫先生。周培源與葉企孫保持了終生的朋友關係。年輕時,他是葉企孫七號飯糰的主要成員。我們從他和薩本棟他們與葉企孫在北院七號房前的合影中可以看到他當年的模樣,那時的他是那樣年輕、英俊,可以說是風流倜儻。
(原載《清華周刊》1934年6月1日嚮導專號,第41頁)
第一階段展現的是為實驗效果準備的「小白鼠」——
一天,薩本棟接到國防部一位部門長官的電話,此公大概系福建人氏,聽說中央研究院新來的總幹事是剛卸任的廈門大學校長,不免動了桑梓之念,便主動打電話來「拜」碼頭。薩本棟本身也是極熱情之人,兩人相談甚歡。寒暄期間,談起戰爭形勢,該長官不經意透露出一條消息,說是美國最近要有震驚世界的殺傷性武器出現,演習的地點在美國比基尼島附近的海域。美國已給同盟國英法蘇中四國發了邀請函,但國防部研究后,認為美方此舉實屬炫耀,對戰爭並無多大裨益,對中方似也沒有實際意義,故不準備派員觀賞。
倘若老主任在,依他的行事風格,他絕對會把這次隔岸觀火處理成如西方神話中普羅米修斯那樣的行動,因為這是真正的宙斯之火,誰擁有它,誰就擁有天神之怒,就會雄踞世界民族之林……
周培源曾經參加過愛因斯坦創辦的相對論研討班,有幸與愛因斯坦零距離接觸,面對面研討相對論。在這次研討班上,他還結識了英斐爾德·霍夫曼等著名科學家,並和他們成為朋友,與他們終生保持著友誼。這次研討班使周培源獲益匪淺,對他後來的研究發生了重大而深遠的影響。何祚庥先生早在中學念書的時候,就聽物理老師說,https://read.99csw.com全世界只有半個學者能真正懂得愛因斯坦的相對論,這個人就是周培源。「1947年9月,我以敬慕清華大學的民主風尚和學術空氣的心情而轉到該校物理系二年級。在清華大學所上的第一課,就是被稱為『半個懂得相對論』的周培源開設的理論力學。」(《世紀清華》第206頁)我們從中可以想見,周培源在研究相對論方面,在半個世紀以前已經名聲遠播。
薩本棟聽從了葉企孫的話,並且很快確立了自己的學術地位。
1943年,周培源利用年假的機會再次到美國加州理工學院,開始他的第二個專業——湍流模式理論的研究。這項研究始於西南聯大期間,當時正值炮火連天兵荒馬亂的歲月,但周培源從未停止過他的探索步伐。利用母校的科研條件,他在該項研究中取得了重大突破,成為當時世界公認的湍流模式理論奠基人。
更讓人感到驚奇的是,當年曾有幸觀摩美國政府的這次原子彈爆炸的蘇英法中四國,若干年後,都相繼搞出了自己的原子彈。
在幾經遊說后,薩本棟終於拿到了那份閑置在國防部機要室里的邀請函。
1934年6月1日,葉企孫親自撰寫《物理學系概況》一文,為開創階段的清華大學物理系進行了評定——
1955年,中國科學院近代物理所用趙忠堯帶回的零部件聚零為整,建成了我國第一台加速器,向原子彈研製工作邁出了實質性的一步。
薩本棟是福建閩侯人,比葉企孫小4歲。1921年從清華學校畢業,1922年留學美國,先後在斯坦福大學及伍斯特工業學院學習電機工程和物理學,1927年獲理學博士學位。學成后,先在美國一家電機公司做了一年研究工作,第二年秋天接受葉企孫的邀聘,來到清華大學物理系。
薩本棟剛上任,就遇到了一件大事。
這是一個科學家的莊嚴承諾。他之所以有這樣的把握,是因為中國的核原研究實際上是從清華物理系成立之日就開始的,而且人才濟濟,陣容強大。不是一個人,而是一群人。它有著深深的歷史根系……
而此時,這項計劃的發起者薩本棟先生,已離開人世6年之久。
他在執行薩本棟委託的任務。借這次美國之行,薩本棟向趙忠堯秘密匯來12萬元美金,讓他為中央研究院購買研究原子能的儀器設備。這是一次真正的「盜火」之旅,因當時美國政府嚴禁高科技設備出口,因此,一切都要在絕對秘密的情況下進行。
而他們都清楚,這場看似沒有導演的演出,儘管場景散布在萬水千山間,時空轉換若干年,每幕的主角不斷變換,演唱的風格和形式不斷更新,但每到一定的時候,就像潮汐退回大海,樹葉飄進森林,雨水落進江河,這些演出者便會回到原點,回到當年的出發地,品味和思索當年的主題,以及重溫歷史賦予他們的職責。每到這個原點時刻,他們就會真切地想起一個人,一個從來不說自己是導演的人,而正是這個人,在冥冥中牽動看不見的紅絲線,就像牽動歷史演進的經緯,總體遙控著一段段華彩樂章……
憑著多年對核物理的研究,他當時就推測出這顆原子彈,當量為2萬噸。多年後,當年的核心機密得以解密,被公布的有關資料顯示,它竟與趙忠堯當年的測算絲毫不差。
薩本棟一聽猶如電擊一般,所謂殺傷性武器,是不是傳說中的原子彈?
然而,即便是買關鍵零部件,12萬美元仍是不夠的。為了能湊足買零部件的錢,這位堂堂正正的中國核物理專家,竟然託人介紹悄悄到幾所著名大學里去打工,靠微薄的收入一點點積攢起來,一個零部件一個零部件地購置。古有蘇武牧羊不辱使命的故事,今有海上蘇武式的人物趙忠堯,他為了祖國的使命,不惜辱沒自己的身份,漂泊海外,含辛茹苦,終於成就一段動人的佳話。
不久,美國原子能委員會知道了這件事,立即下令任何外籍科學家均不能到核物理實驗室工作,否則將以「危害美國利益」罪名遭到起訴。
物理學系概況
在經過一些「喜歡」的時日之後,葉企孫卻找他談話,批評了他。
當年訂購一台200萬電伏靜電加速器最低價格是40萬美元。薩本棟匯來的12萬美元,可謂杯水車薪。但是,若買整台設備,美方又會禁止出關,根據這一情況,趙忠堯決定,用化整為零的方法,只買關鍵部位,其他零部件可回國后自己選配。這樣,既可以掩人耳目,又能大大節省費用。
談起葉企孫的行事風格,有人曾當面問施士元,說當年物理系第一批去歐留美的3個人,你本人去了居里夫人的實驗室,王淦昌去了德國師從麥特勒教授,周同慶去美國師從康普頓的哥哥,這些導師在世界物理學界都是最頂尖的人物,你們的選擇是不是葉先生本人的安排?施士元回答說,葉先生從來不會直接替學生包辦,他留給學生自由選擇的權利。但是,在選擇的時段里,他會根據學生的情況,為你介紹不同的國外導師。因此,他的行事風格是循循善誘的,是民主的,但是有極強的感召力。比如我去法國之前,是葉先生經常給我們講居里夫人的故事,他還為我借來居里夫人的傳記,並囑咐我應該學習居里夫人什麼,比如她的愛國情懷,她的科學精神,她的高尚情操,葉先生記https://read•99csw.com得她的所有細節。實際上,葉先生已經替我做好了重大的人生選擇,而且這種選擇是個人命運和祖國命運的結合,是深謀遠慮的考量,具有深厚的內在力量和強大的邏輯力量……但是,葉先生從來不會說出來,他只把這些東西鋪設到你面前,讓你自己說。當你說出他心中希望的選擇,他會默然點頭,眼睛里含著笑看著你,向你表示嘉許,讚賞致意,而且完全是表示感激的樣子。從這個意義上說,我們出國留學的選擇,和葉先生有著極大的關係,也可以說是他的具體安排……
本系所有儀器,約值國幣十一萬元,書籍及雜誌足敷參考之用。本系設有工廠,可自制精密儀器。
為了讓薩本棟有更多的時間去搞科研,葉企孫承擔起他的部分課程,給他減負,使薩本棟從一地雞毛的瑣碎中走出來,回到實驗室里。
薩本棟的第三個時期是在重慶度過的。1945年初夏,薩本棟去美國講學之後沒有回廈門,而是先到了重慶。此時,葉企孫尚在中央研究院任總幹事,兩位老朋友相聚在山色空濛的重慶,不知是二人有過商議還是巧合,就在這段時間,葉企孫辭去了總幹事的職務,接替他職務的正是薩本棟。在葉企孫寫的《薩本棟先生事略》一文中,關於這一點,葉企孫只說:「當時在重慶的中央研究院剛要選聘一位總幹事,院內院外的科學家都認為薩先生是一位很合適的人選,他就應允了中研院的聘請而開始了他的第三個時期的工作。」以葉企孫的縝密和嚴謹,把中央研究院總幹事這樣事關重大的職務接力般傳遞到舊雨故交手上,顯然不是偶然的。多年之後,在馮友蘭的一份「揭發」材料中,也從側面證明了這一切當是葉努力的結果。
1945年春天到來的時候,在美國新墨西哥州一個叫洛斯阿拉莫斯的荒涼高地上,蟄伏許久的美國科學家在奧本海默的帶領下,就像抱窩的母雞,一連下了3個「金蛋」。原子彈從計劃到完成,美國政府動員了五十多萬人力(其中科研人員15萬),耗費22億美元,佔用了全國近1/3的電力。其中為分離純度鈾,美國人採用了3種方法:電磁分離法、氣體擴散法和熱擴散法,每種方法各建一個大型工廠。僅電磁分離工廠建造費用就達3億多元,人員多達兩萬人。這樣一個龐大的研製計劃成為20世紀科學大合作的經典範例。但就在原子彈研製成功,已經有3顆原子彈問世的時候,德國人卻於1945年5月宣告投降,這個消息使美國政府心有不甘。耗費這樣大的人力物力,還沒見識原子彈的威力就已沒有了對手,就像國有利器還沒示人就已勝利,似乎有些英雄無用武之地。然而,一些科學家卻意識到,原子武器一旦被政治家所掌握,科學家就難以改變它被使用的命運。奧本海默是個性格倔強的人,他的壞脾氣同他的天才一樣有名,即使是杜魯門總統也不得不讓他三分。奧本海默主張給敵人以震懾,可以向世人展示它的威力。但在勝負態勢已經十分明顯的情況下,他個人反對向敵國使用原子彈。很可能是為了遷就奧本海默的壞脾氣,也可能是為以後在日本使用原子彈不致招來奧本海默的罵聲,美國政府才同意了奧本海默先在比基尼島附近海域舉行爆炸原子彈實驗的計劃。這之後,據說杜魯門總統曾發誓說再不願見到這個傲慢的傢伙。因為奧本海默曾當面對他說:「總統先生,我的手上沾了鮮血。」
談話的具體細節已無從考證,但核心要點卻被清華人口傳下來,這就是建議他壓縮上課時間,多出一些科研成果。因為對才華橫溢的他來說,在課桌前的過多耽溺是對國家的浪費。中國當時需要教育,但更需要科研突破,需要尖端科學,需要在科研領域發出中國的聲音。而薩本棟是清華園中最具創造潛質的人,葉企孫不想讓他平分兵力,從而丟失對國家來說最重要的東西。
這一紙決定改變了趙忠堯的命運。趙忠堯必須以普通勞工的身份完成他的使命。
趙忠堯此時是中央大學物理系主任。突然接到老友薩本棟的電話,趙忠堯立時興奮得大叫起來。
至此,薩本棟和趙忠堯的普羅米修斯之旅終於勝利結束。
1949年1月31日,薩本棟先生因病逝世於美國舊金山加州大學醫院。
演習結束后,各國代表相繼離開了美國。
助教余瑞璜朱應銑王謨顯張景廉
1919年秋,因禍得福的周培源考上了清華學校中等科。俗話說,樹挪死,人挪活,很可能是沾了清華園的地氣,周培源的靈性被意外開發出來,直到1924年去美留學,他一直是清華園裡的佼佼者。
而為了加強核物理理論方面的力量,葉企孫又把學成歸國的彭桓武從雲南大學挖來,在清華大學物理系講量子力學,並帶研究生。1948級畢業生黃祖洽和1951級畢業生周光召先後成為他的研究生。
站在眾多巨人的肩上,師從海森堡,周培源接觸到的完全是20世紀物理科學最前沿的理論成就,這就給他以後的教學和研究提供了寬廣和遼遠的視野,在清華大學物理系,周培源一直是學校新銳的代表。如果說,整個物理系像是物理海洋里的一條船,葉企孫就是這艘船的船長,而周培源就是船上的瞭望哨,他總能敏銳捕捉物理世界新的科技信息,為大家指示學https://read.99csw.com術前進的方向。
按盧瑟福的假定,原子的質量基本集中於核上,繞核旋轉的電子所帶負電正好與核所帶的正電相等量,原子表現出電中性。根據經典的電磁理論,旋轉的電子會向外發射電磁波從而使電子最終落入原子核中,使能量喪失。因此,盧瑟福所提供的模型就是一個不穩定的模式。
在研究方面,則有吳正之先生擔任x放射,趙忠堯先生擔任伽馬(y)放射,薩本棟先生擔任無線電,周培源先生擔任理論物理學,葉企孫先生擔任磁學及光學。
映入趙忠堯眼帘的是一支龐大的海軍編隊。它們是5艘航空母艦、4艘巡洋艦、8艘驅逐艦、8艘潛水艇以及商船共七十余艘,它們宛若一座鋼鐵城池蹈海而來,在趙忠堯的視野里連綿起伏,呈現出一個強力國家的時代特質。
薩先生回國后的工作,可以分為三個時期來敘述。第一個時期是從1928年秋到1937年夏。在這九年中他擔任清華大學物理學教授,他曾經講授過的主要課程是大學普通物理、電磁學和無線電原理。他講授普通物理時,準備充分,聲音洪亮,儘力于做表演,考試多而嚴,平時給予學生充分的發問機會。根據他的教授經驗,他寫了一部《普通物理學》(上下冊,商務印書館1933年出版),又寫了一部《普通物理實驗》(商務印書館1935年出版),這兩部書在國內甚為通行,內中有15篇是在這個時期寫的。他研究了兩類問題,第一類是雙矢量(dyadic)方法解決電路問題(10篇),第二類是關於各種真空管的性質和效能(4篇)。1935年薩本棟先生利用了休假的機會,到美國俄亥俄州立大學電機工程學系去講學,所講的材料就是第一類問題。以後他又彙集了關於第一類問題的研究成果,加以系統化,用英文寫成了一本專著,1939年在美國出版。薩先生在第一個時期的工作中樹立了他的學術地位;他在師生中留下了很好的印象;他在清華物理學系創造了值得紀念的功績。他離開了清華以後,對於這個大學的重要事件,常在關心著,一直到他臨終的時候。(《薩本棟先生事略》,《物理學報》1950年第7卷第5期,第301頁)
在美國,周培源延續了自己的神話,他僅用三年半的時間就讀完了學士、碩士和博士學位。他的博士論文獲得了加州理工學院的最高榮譽獎。之後,周培源又來到歐洲,在德國和瑞士讀博士后,師從海森堡和泡利教授。
現在,薩本棟和趙忠堯就像施士元所說的那樣,在葉企孫不在場的情況下,想得更多的是當年物理系主任會如何處理當下事件。依他的習慣,他或許仍不表態,但他絕對會神色凝重地暗示:這是個千載難逢的機會,二位要珍惜呀……
幾年之後,中國開始實施「596工程」時,時任國防部部長的彭德懷問彭桓武,中國受外界隔絕且受美蘇等國的科技信息封鎖,倘若自力更生研製原子彈有沒有把握?彭桓武回答說:有。
薩本棟在申請派員的報告上,寫的是核物理專家趙忠堯的名字。
憑著職業敏感,趙忠堯可以斷定,前來參觀的人大都是核物理研究領域的專家和學者,和他們相比,自己屬於小字輩。在軍艦將要出發的時候,幾架軍用直升機呼嘯而至,從裏面魚貫而出一些美國方面的軍政要人。站在趙忠堯身旁的一位英國科學家指著一個戴著墨鏡的人說,喏,那個總愛和太陽打招呼的傢伙就是奧本海默!
但是,離美名單上,卻沒有發現那個叫趙忠堯的中國科學家。
相對於別的老師,薩本棟更適合在三尺講台上過日月。由於在北方歷練日久,他的客家話已經消融在北方語調之中,在並不妨礙交流的情況下,有時還是一層很好的裝飾。他善於言辭,表達生動,加上基礎厚實,話題總像江水滔滔,不管學生在教室的哪個方位,薩本棟的知識流都會連綿不斷浩蕩而來,一直到大河小河溝滿渠平,全部覆蓋。他喜歡上課,喜歡書寫板書,喜歡身上沾上薄薄一層雪白的粉筆屑,喜歡提問學生,喜歡給學生在課堂上設置懸疑,然後又一層層把它打開,創造出一個突兀的驚奇,喜歡大聲說話,底氣十足,飽滿而又熱情。他的喜歡和他的職業選擇有關,和他的人生信念有關,同時也和葉企孫對他的看重和倚重有關。
葉企孫在回顧薩本棟在清華大學物理系這段日子時曾這樣寫道:
1937年,在葉企孫的支持下,「羽毛已豐」的薩本棟孔雀東南飛,去廈門大學擔任校長一職。薩本棟長校7年,把清華大學的學術風氣帶到那裡,把廈門大學辦成了一所世人矚目的名牌大學。葉企孫對他這一時期的工作這樣評價道:
但對中國來說,歷史將鄭重宣布,它絕對與這次比基尼島之行有關,與趙忠堯有關。
新中國成立后,1950年1月,中國第一個核科學研究機構——中國科學院近代物理研究所建立,吳有訓任首任所長。葉企孫全力支持祖國的核物理研究事業,盡遣主力馳援吳有訓,一時彭桓武、錢三強悉歸吳師麾下。不久,王淦昌又從浙江聞訊而至。這個以清華大學物理系老班底為主的新中國原子能研究機構,此時已經伴隨著新中國黎明的第一縷朝霞,吟唱著「天將曉莫道君行早」的詩句,開始向著核原武器研發的高峰衝擊……
周培源先read.99csw.com生是1929年來到清華大學物理系的。他和薩本棟同歲,當時是清華大學最年輕的教授。
海森堡僅比周培源大1歲。1925年,年僅24歲的他發表了題為《關於運動學和力學關係的量子論的重新解釋》的論文,創立了解決量子波動理論的矩陣方法。量子力學起源於原子結構的研究。元素的放射性和電子的發現,促使人們去探尋原子的內部結構,就像今天的雪山探險一樣。因為探險者所走的路徑不同,沿途所見風光迥異,於是探訪歸來,他們的描述也大相徑庭。當時物理界有不少有關原子結構的模型,著名的有布丁模式,即電子就像麵包之中夾雜著的葡萄粒一樣。但這種理論預設很快就被一些實驗者指出與觀測到的狀態不符。1911年,盧瑟福提出了原子的有核模式,經過一系列實驗,完全證實了他的理論預言,他因此而獲1908年的諾貝爾化學獎。盧瑟福對此獎頗有不甘,他一直認為他的發現應該是一項物理學上的成就。
在彼此相握中,他們都感到了異常的分量。
這是筆者所見到的薩本棟本人最清晰的一張照片,同時也清晰地傳達出這個歷史人物獨特的個人信息。
於是,一個大胆的計劃在薩本棟、趙忠堯心裏孕育出來了……
教員沙玉彥
前蘇聯著名科學家卡皮爾查先生說:「大科學家是由大科學家挑選和培養出來的。」借用他的這句名言,我們似乎可以這樣評價葉企孫和他當年聘請的物理系教授們:「大師是由大師挑選和培養出來的。」
這個人就是葉企孫。
就在這時,一架重型轟炸機從遠處飛來,就像一塊移動的雲。不多久,一股黑色的會生長的風就颳了過來,並迅速籠罩了整個艦隊。在它暗黑色的背景下,一道比太陽還明亮的光斑出現在鋼鐵城池的上方。頓時,這個威猛的充滿力量的艦隊像人一樣一下子被擊中了,它劇烈顫抖著,開始坍塌和變形……「在離爆炸中心270米內,一艘商船在1分鐘內沉沒,690米處一艘驅逐艦燃起大火,並在8分鐘內下沉,一艘日本巡洋艦佐川號第二天早晨下沉。920米處的輕型航空母艦獨立號遭到了嚴重破壞,甲板燃起大火……」(《中國科技的基石》,第159頁)
趙忠堯是以去歐亞等國旅行的名義去香港的,而橫濱則是旅遊線上的必經之路。趙忠堯一到橫濱即被美軍扣留下來,關進了秘密監獄。趙忠堯被關的消息傳出之後,中國、美國一些科學家立刻拍案而起,紛紛譴責美軍的暴行。在國際輿論的壓力下,駐日美軍不得不將趙忠堯放了出來,並將他送上去香港的海輪。
丹麥物理學家玻爾後來提出了一種量子化的原子結構理論。他認為,電子只在一些特定的圓軌道上繞核運行。在這些特定的圓軌道上運行時並不發射能量。但當它從一個較高能量的軌道向一個較低能量的軌道躍遷時才發出輻射,反過來則吸收輻射能。該理論不僅在盧瑟福模式基礎上解決了原子的穩定性問題,而且用於氫原子時,與光譜分析所得實驗結果完全符合。
月涵(梅貽琦)電錢三強,允撥美金5萬元為原子核物理之設備。
他不得不到處流浪,就像當年的華工一樣,漂泊四方,游遍美國。他每天的工作都在16個小時以上,一日三餐吃的是麵包加鹹菜,並且經常居無定所,甚至生命安全也難以保證。當時清華無線電研究所的畢德顯先生留美學業結束,正欲回國,為了加速器,特意推遲半年,幫助趙忠堯。就這樣,一直到第五個年頭,趙忠堯終於將所需零部件裝上了「威爾遜總統」號客輪。聞訊而來的聯邦調查局官員像警犬一樣把所有箱子嗅了一遍,始終沒弄明白箇中玄機,最後不得不放行。職業敏感告訴他們,將這樣一堆破銅爛鐵似的東西花錢運到萬里之遙的東方,肯定不是作為垃圾回收的。他們懷著深深的疑慮把監視趙忠堯的任務傳到了下一站——日本橫濱的駐日美軍。
1948年夏,錢三強與夫人何澤慧一同學成返國,一方面在清華物理系任教,另一方面以清華提供的資金在北平研究院與何澤慧一起籌建原子學研究所。他們就住在葉企孫先生的家裡。
這是不是都與這次觀摩有關呢,人們不得而知。
趙忠堯在現場飛速測算著這顆原子彈所透露出的各種信息,並且逐項把它們裝進腦子裡。因為關涉國家機密,美國人顯得格外警惕,特別是對同盟國派來的科研人員,他們似乎都有明確的分工,就像球場上優秀球員對方總有人專司看守一樣,幾乎寸步不離左右。但是,趙忠堯仍然躲過了他們的眼睛,將諸多細節一一存入大腦。在當天的日記里,趙忠堯這樣寫道:「原子彈在海面上對戰艦的破壞力半徑遠比在陸地上對建築物的破壞威力小。這是因為軍艦本身就具有對衝擊波較強的抗力……」
趙忠堯失蹤了。
自葉企孫就任清華大學物理系首任主任以來,他聘請的4位教授就像4根擎天巨柱,為中國的物理科學撐起了一片天空。4位大師雖說之後大都離開了清華,但他們都把清華大學物理系當作他們精神的淵藪,靈魂相依的去處。因為這裏曾有一個人讓他們牽挂。清華大學物理系因為有他而聖潔,因為有他而成為中國科技界的中流砥柱。
薩本棟所遇到的大事是以極其平淡的方式開端的。
主任葉企孫
他們同時都想到了葉企孫先生。雖然九九藏書葉先生不在,但他們卻都能感覺到先生正深情地注視著他們。
他就是葉企孫先生。
本系成立於民國十五年,十七年秋吳正之、薩本棟兩教授先後到校,十八年秋周培源教授到校。數年來賴全系教師及研究院諸生努力于研究工作,本系幸成為全國學術中心之一。
如果當年葉先生從居里夫人那裡買鐳是借來火種的話,那麼這次赴美則是看火種怎樣燃燒成太陽。但他更重要的任務還是要以一雙核物理學家的眼睛去觀察這道衝天巨焰的生成過程,觀測它的細枝末節,計算出種種數據。因此,這不是一般意義上的觀賞,而更像完成科研項目。當趙忠堯與薩本棟相見在重慶中央大學時,還未待薩本棟把此次赴美的意義一一說明,趙忠堯便已悉數將此番旨意和盤托出。英雄所見略同,二人的手緊緊握在了一起。
比基尼島之行因為有了奧本海默的加入而變得充滿刺|激,至少對趙忠堯來說是這樣。那時奧本海默的名字外界還鮮為人知,但在核物理研究領域,這個人的神話正在建立。而事後許多資料證實,這一次的比基尼島觀看原子彈試驗計劃始作俑者正是奧本海默。
加州大學諾貝爾獎獲得者、回旋加速器發明人勞倫斯先生曾與康普頓和尤里一起,製成了第一顆原子彈所用的鈈。當勞倫斯先生知道趙忠堯的實際處境后,他的眼睛濕潤了。他喜歡這個熱愛祖國的小個子科學家,當即將他聘為輻射實驗室的工作人員,月薪500美金。這筆錢在當時不是個小數目。勞倫斯之所以這樣做,除了經濟上的支持外,還可以讓他學到有關加速器方面的新知識,回國后好報效國家。
演習開始了。
他剛在美國逗留數月,雖然對美國的「曼哈頓計劃」難知其詳,但作為一位物理科學家,他對美德等國都在研製原子彈的情況是心裡有數的。從葉企孫托施士元向居里夫人買鐳開始,這粒火種就在物理系每個老師的心頭燃燒起來。施士元也是薩本棟的學生。雖說薩本棟到物理系任教時施士元已臨近畢業,但師生之間的往來從未間斷。他知道施士元的學生吳健雄此時正在美國很神秘地參与一項保密性極強的研究工作,在美國參加同學會為他舉行的歡迎會上,有關原子彈的種種可能性是與會人員談論的主要話題,自然有人不斷提起吳健雄。因為美國報紙曾這樣報道:「在一個進行原子彈撞擊科學研究的實驗室中,一位嬌小的中國女孩和美國一些最高水準的科學家並肩工作。」報道上還描述這位年輕而漂亮的中國女孩在眾多大物理學家面前講述原子彈核分裂的新近發展時,在黑板上推演公式時是「由后往前倒著寫出的」,令人拍案稱奇。薩本棟在美國沒有見到傳說中的吳健雄,但知道有中國人在參与這件事情,而且這個年輕的中國女孩竟是自己學生的學生,不禁心中溢滿了成就感。吳健雄的事例證明,倘有條件,我們中國人已經有能力來「談原論核」了。
1937年6月南京政府任命薩本棟先生為國立廈門大學校長。他對於教學及研究的熱忱與成就無疑地使當時的教育部決定了這個最適當的人選。在七七事變發生后的第五天,他離開了北平,去就他的新職。他的第二個時期(1937年夏至1945年夏)就緊張開始了。他擔任廈門大學校長八年,實際在校七年,剛剛遇到了一個很困難的並且在遷徙中的時期,他為廈大盡了十二分的力,解決了許多困難,設法聘請到幾位好教師。但是廈大的教師還是不夠的,因此他需要自己擔任一班一年級的微積分。因為教本缺乏,他還編了一種微積分講義,以後他拿講義整理成了一本書,這就是商務印書館在1948年所出版的《實用微積分》。薩先生對於廈大真是做到了心力交瘁的地步,以致嚴重地影響了他的健康。在抗戰期中廈大雖沒有大量發展,卻有了重要的改進,樹立了良好的校風。1949年秋天薩先生的骨灰歸葬在廈大的校址內,在他所用盡心力的地方永留紀念,這是最適當不過的。(《薩本棟先生事略》,第301頁)
如果是葉先生,他會怎樣做?正是這句簡單的問話,成了他們的行動指南。與葉企孫心心相印的他們,知道葉先生對他們的期望是多麼的大。就像一幕幕的戲劇在上演,朝花夕拾寒雨清樽,無數場景換過,無數人物走過,現在終於輪到他們上場了。在看似平常的對白和簡短的戲文中,只有極少數的人才知道它承載著多麼巨大的重量。
不知是心有靈犀還是早有籌算,就在薩本棟和趙忠堯為加速器謀划的時候,在另一端,葉企孫與梅貽琦也在相商在清華大學成立核物理研究所。葉企孫親自寫信給正在法國從事核物理研究的學生錢三強,動員他回國後來清華籌建核物理研究所。這件事在葉企孫1947年4月11日的日記里有所提及:
薩本棟和薩本鐵弟兄倆環立在葉企孫兩旁,背景是葉企孫的住宅,北院七號。這是一張以人為主的合影,北院七號僅見局部的玻璃窗和一簇夾竹桃。在薩本棟的右側依次是金岳霖、施嘉煬、陳岱孫,其左是蕭蘧。薩本鐵的左側是周培源。大多西服革履,個個英姿勃勃。照片攝於1929年左右。這張生活照由於質量極佳而復活了一組極具個性的人物,他們像當年竹林七賢優遊山野那樣,個個表情生動,舉手投足俱見精神。
講師周同慶
儀器管理員閻裕昌