玖政
于敏院士是當(dāng)代中國杰出的科學(xué)家,為我國核武器事業(yè)作出了不可磨滅的歷史性貢獻(xiàn),曾榮獲“兩彈一星”功勛獎(jiǎng)?wù)?、國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎(jiǎng)、國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、國防重大科技成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等十幾項(xiàng)重大獎(jiǎng)項(xiàng)。
在我國氫彈原理的探索中,他組織領(lǐng)導(dǎo)的攻關(guān)組,首先找到了突破氫彈的技術(shù)途徑,提出了從原理、材料到構(gòu)型基本完整的氫彈設(shè)計(jì)方案。在氫彈武器化過程中,他帶領(lǐng)科研隊(duì)伍完成了核裝置的理論設(shè)計(jì)。在我國第二代核武器研制中,他是理論研究和理論設(shè)計(jì)的主要組織者、領(lǐng)導(dǎo)者和技術(shù)核心。領(lǐng)導(dǎo)突破了助爆型初級(jí)原理、高比威力次級(jí)原理;發(fā)展型核武器初級(jí)構(gòu)型;取得了初級(jí)小型化原理試驗(yàn)與中子彈原理試驗(yàn)的圓滿成功。在國防高技術(shù)研究中,他開創(chuàng)了慣性約束聚變和X光激光等研究領(lǐng)域。在基礎(chǔ)研究中,他推動(dòng)了我國原子核物理理論的發(fā)展;解決了熱核武器物理中一系列基礎(chǔ)問題,為核武器基礎(chǔ)理論研究作出了開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。
轉(zhuǎn)行:從原子核到氫彈
1951年1月,新中國組建近代物理所(現(xiàn)在原子能院和高能所的前身)。當(dāng)時(shí),正在北大攻讀研究生的于敏在導(dǎo)師胡寧的指導(dǎo)下準(zhǔn)備畢業(yè)論文。胡寧先生把這個(gè)心愛的弟子推薦給了近代物理所所長錢三強(qiáng),自己也到近代物理所兼職,繼續(xù)指導(dǎo)于敏的畢業(yè)論文。25歲的于敏在近代物理所開始了他的科研生涯。
一到研究所,于敏就被分在了彭桓武領(lǐng)導(dǎo)的原子核理論研究組。當(dāng)時(shí)我國在核物理理論這一領(lǐng)域基本處于空白,對(duì)國際上的研究也甚少。彭桓武決定從調(diào)研入手,首先了解國際上核物理研究的進(jìn)展情況。他指定由金星南負(fù)責(zé)挑選文獻(xiàn)供大家使用。于敏便一頭扎到了文獻(xiàn)堆里,除了閱讀文獻(xiàn)外,他還仔細(xì)地鉆研了物理學(xué)家費(fèi)米的名著《原子核物理》等書。在調(diào)研中,他基本上掌握了國際上核物理的發(fā)展情況和研究焦點(diǎn),同時(shí)養(yǎng)成重視調(diào)研的工作方法。
當(dāng)時(shí),國際上對(duì)基本粒子研究還無大的進(jìn)展,學(xué)界普遍認(rèn)為,原子核基本上是由中子質(zhì)子組成。于敏把原子核理論的力學(xué)基礎(chǔ)看成是多體問題,把原子核理論大致分成3個(gè)層次:即實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和規(guī)律,唯象理論和理論基礎(chǔ)。并發(fā)表了在平均場(chǎng)獨(dú)立粒子運(yùn)動(dòng)方面當(dāng)時(shí)水平相當(dāng)高的論文《關(guān)于重原子核的殼理論》、《關(guān)于原子核獨(dú)立粒子結(jié)構(gòu)的力學(xué)基礎(chǔ)》。
1960年,在A.Bohr等提出原子核內(nèi)具有能隙現(xiàn)象之后,于敏與合作者張宗燁、余友文等就提出了核內(nèi)的核子在短程力的作用下,喜歡兩兩配成自旋為零的對(duì),這就是核內(nèi)超導(dǎo)對(duì)。由于抓到了超導(dǎo)對(duì)的本質(zhì),不久他們又提出相干結(jié)構(gòu)理論,指出核子除了喜歡配成自旋為零的對(duì)外,還可以具有一個(gè)共同的角動(dòng)量,配成總角動(dòng)量為0和2的對(duì),稱為“相干對(duì)”。后來他們又進(jìn)一步把這種相干結(jié)構(gòu)擴(kuò)展到三個(gè)和四個(gè)粒子相干的集團(tuán),成功地描述了160附件的輕核結(jié)構(gòu),發(fā)表了《一個(gè)具有等間隔能譜的費(fèi)米系統(tǒng)》和《原子核在短程力下的相干效應(yīng)》等居于國際前沿的研究成果,和頗負(fù)盛名的日本核物理學(xué)家A. Arima后來發(fā)展的相互作用波色子模型十分相似,在物理圖像和數(shù)學(xué)表達(dá)形式上都毫不遜色。
1959年暑假,于敏所在的原子核理論小組與北京大學(xué)物理系核理論組在成都舉辦了一期原子核理論培訓(xùn)班,由于敏和北京大學(xué)的楊立銘教授擔(dān)任主講,兩人各講一半。后來出版社將他們的講稿編成書,取名《原子核理論講義》,署名夏蓉(取夏天在“蓉城”成都之意)。該書成了我國第一部原子核理論專著,也是其后二十多年里唯一出版的一部原子核理論教材。
錢三強(qiáng)院士曾高度評(píng)價(jià)于敏在核物理理論方面的工作,說“于敏填補(bǔ)了我國原子核理論的空白”。彭桓武院士認(rèn)為:“于敏的工作完全靠自己,沒有名師,因?yàn)楫?dāng)時(shí)國內(nèi)沒有人會(huì)原子核理論,他是開創(chuàng)性的,是出類拔萃的人,是國際一流科學(xué)家?!比毡疚锢韺W(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者朝永振一朗稱于敏為“中國土專家一號(hào)”。丹麥物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者A.玻爾稱贊他出類拔萃。1961年1月12日,正當(dāng)于敏和同事在討論原子核結(jié)構(gòu)理論研究的下一步工作時(shí),錢三強(qiáng)把于敏叫到他的辦公室,非常嚴(yán)肅地對(duì)他說:“經(jīng)所里研究,并報(bào)請(qǐng)上級(jí)批準(zhǔn),決定讓你作為副組長領(lǐng)導(dǎo)和參加‘輕核理論組參加氫彈理論的預(yù)先研究工作”。
談話中錢三強(qiáng)告訴他:我國在突破原子彈之后,將要開展氫彈研究,氫彈雖以原子彈為基礎(chǔ),但其理論基礎(chǔ)和材料結(jié)構(gòu)等必定比原子彈復(fù)雜得多,“現(xiàn)在調(diào)你參加,增強(qiáng)力量。”
時(shí)年34歲的于敏,帶領(lǐng)他的原子核理論研究小組正處在有可能取得更大成果的關(guān)鍵時(shí)刻,卻面臨著“轉(zhuǎn)行”。
于敏回憶說:“我毫不猶豫地表示服從分配。決心停下手頭原子核理論基礎(chǔ)研究,全力以赴轉(zhuǎn)而摸索氫彈原理。錢先生的這次談話。改變了我從事基礎(chǔ)研究的夙愿,成為我終身奉獻(xiàn)核武器研制的開始?!?/p>
于敏調(diào)入輕核理論組后任副組長。他深知這項(xiàng)工作的重要意義。他說:“核武器是一種保障國家安全的手段。作為一個(gè)年輕的大國,中國不能沒有自己的核力量,我愿為國家和民族事業(yè)獻(xiàn)出自己的一切。”這種樸素誠摯的愛國心,一直是他的精神動(dòng)力。為了盡快研制出中國自己的氫彈,于敏廢寢忘食,晝夜苦讀。很快進(jìn)入了“角色”,并開始顯示出杰出的才能。
于敏“善于抓主要矛盾”去解決問題的特點(diǎn)得到發(fā)揮,他的“物理的直觀”是極其明晰而深入的。在一些復(fù)雜紛亂的現(xiàn)象中,于敏總能理出頭緒,找出物理上的原因,從復(fù)雜的計(jì)算中找出其中的物理內(nèi)容,使認(rèn)識(shí)有所前進(jìn)。他不斷地發(fā)掘問題,提出問題,分析問題,解決問題。他和黃祖洽、何祚庥一起,領(lǐng)導(dǎo)“輕核理論組”,4年中做了大量研究工作。內(nèi)容包括氫彈中多種物理過程的探討和研究,氫彈作用原理和可能結(jié)構(gòu)方面的探索等。后來的氫彈理論研究發(fā)展說明,他們發(fā)現(xiàn)的一些物理現(xiàn)象規(guī)律和機(jī)制是可靠的,所做的工作是氫彈理論探索初期必需的。