徐漢屏
我國近現(xiàn)代出現(xiàn)了有不少著名的科學家致力于物理學研究,為物理學的發(fā)展做出了重大貢獻,本文收集整理了互聯(lián)網(wǎng)上的相關(guān)資料,介紹其中十位物理學家的生平事跡與研究成果。
吳有訓(xùn)——中國近代物理學奠基人
吳有訓(xùn)(1897.4.26—1977.11.30),字正之,江西高安人,聞名世界的物理學家,中國近代物理學奠基人,科學家,教育家,中國科學事業(yè)的杰出領(lǐng)導(dǎo)人和組織者,對中國科學事業(yè)特別是新學科的建立和發(fā)展起了積極的推動作用,
吳有訓(xùn)1920年畢業(yè)于南京高等師范學校,1921年赴美人芝加哥大學,隨康普頓從事物理學研究,1926年獲博士學位,1926年秋回國,先后在江西大學和中央大學任教,厲、歷任清華大學教授,物理系主任、理學院院,中央大學校長,上海交通大學教授、校務(wù)委員會主任。
解放后,歷任中國科學院近代物理研究所所長、中國科學院副院長、中國物理學會理事長,1977年在北京逝世。
吳有訓(xùn)在物理學領(lǐng)域中的重要成就是:在參與康普頓的X射線散射研究的開創(chuàng)工作時,他以精湛的實驗技術(shù)和卓越的理論分析,驗證了康普頓效應(yīng)。
康普頓效應(yīng)發(fā)現(xiàn)于1922年,這一發(fā)現(xiàn)具有偉大的歷史意義,但是由于經(jīng)典物理觀念根深蒂固,康普頓效應(yīng)一經(jīng)提出,就遭到人們的懷疑和非難,有人認為實驗證據(jù)不夠充分,提出新的實驗結(jié)果,做出新的解釋,向康普頓的結(jié)論挑戰(zhàn),為了取得更全面的實驗證據(jù),康普頓所在的芝加哥大學物理實驗室開展了深入的研究,其中來自中國的研究生吳有訓(xùn)工作最有成效,他以高超的實驗技術(shù)、嚴密細致的,為康普頓效應(yīng)的確認做出了重大貢獻。
吳有訓(xùn)1921年底赴美,1922年1月進入芝加哥大學,正好在這兩年,康普頓以訪問學者身份在芝加哥大學從事研究和教學,所以,吳有訓(xùn)幾乎從一開始就和康普頓一起進行X射線的散射實驗,康普頓最初發(fā)表的論文只涉及一種散射物質(zhì)(石墨),盡管已經(jīng)獲得了明確的資料,但終究還只限于某一特殊條件,難以令人信服,為了證明這一效應(yīng)的普遍性,吳有訓(xùn)在康普頓的指導(dǎo)下,做了七種物質(zhì)的X射線散射曲線。
1924年他與康普頓合作發(fā)表《經(jīng)過輕元素散射后的鉬Ka射線的波長》,1925年11月,美國物理學會第135屆會議就定在吳有訓(xùn)所在的實驗室召開,會上宣讀或交流的論文共有60篇,吳有訓(xùn)的論文排在第一位他報告的題目是《康普頓效應(yīng)中的變線與不變線之間能量的分布》,論文有力地證明了康普頓效應(yīng)的客觀存在。
1926年,吳有訓(xùn)以“康普頓效應(yīng)”為題通過了博士論文答辯,同年回國,康普頓非常贊賞吳有訓(xùn)的才干,晚年曾向楊振寧說:吳有訓(xùn)是他一生中最得意的學生,在他的一本著作中引用了吳有訓(xùn)所作的15種物質(zhì)散射曲線,這張圖一直被各種著作和教科書引用,成了康普頓效應(yīng)最有力的實驗證據(jù)之一。
吳有訓(xùn)進一步研究康普頓效應(yīng),并且把康普頓效應(yīng)的理論向前推進,有一段時期前蘇聯(lián)學者鑒于吳有訓(xùn)的工作對肯定康普頓效應(yīng)有功績,因此將康普頓效應(yīng)改稱為康普頓一吳有訓(xùn)效應(yīng),吳有訓(xùn)卻公開表示不同意,表現(xiàn)了一位科學家求實的態(tài)度和謙虛的美德,
30年代中,他在清華大學講授近代物理和普通物理學,注重實驗課,并指導(dǎo)許多屆學生的畢業(yè)論文工作,他不辭辛勞,誨人不倦,親自指導(dǎo)查閱文獻,制備實驗裝置;以嚴謹?shù)目茖W作風培養(yǎng)出許多優(yōu)秀學生。
吳有訓(xùn)在大學的物理學教育中有幾個突出的特點,他注重基本概念、注重科學思維的條理性,啟發(fā)學生從簡單的事實中悟出深刻的道理來;重視實驗教學,大力宣導(dǎo)培養(yǎng)學生的動手能力,強調(diào)理論與實驗并重的觀點;強調(diào)培養(yǎng)學生、特別是研究生的自學能力;注意將國內(nèi)外最新的科學研究成果引入課堂,盡力使學生在學習基礎(chǔ)物理學知識的同時,能及時了解該學科的一些前沿情況;十分重視學生的全面發(fā)展,他認為,即使是物理系的學生,也不能只學物理學課程,而應(yīng)學習一些相關(guān)相近的其他科目,甚至是人文課程,這樣才能使學生得到全面的發(fā)展,吳有訓(xùn)在科學事業(yè)領(lǐng)導(dǎo)工作中始終認真負責,虛心聽取各方意見,擇善而從,贏得了同事們的敬愛,他有魄力,有遠見,促進了中國科學事業(yè)的發(fā)展,
新中國成立后,吳有訓(xùn)一直任中國科學院副院長,對中國科學院的建設(shè)以至我國科技事業(yè)的發(fā)展做出了卓越的貢獻,建院初期,他對調(diào)整和充實中國科學院的研究力量和布局傾注了心血;他既注重基礎(chǔ)理論的研究,也關(guān)心新興技術(shù)科學的發(fā)展,強調(diào)科學研究應(yīng)為國民經(jīng)濟和國防建設(shè)服務(wù),在制訂12年科學發(fā)展遠景規(guī)劃時,他把握學科發(fā)展方向,倡議并參加擬訂加速發(fā)展新技術(shù)的緊急措施,為我國半導(dǎo)體、自動化、電子學、電腦技術(shù)的起步,做了大量工作,他十分重視人才的培養(yǎng),他是科學院研究生委員會主任,從50年代起,就親自過問研究生的培養(yǎng)工作,中國科技大學創(chuàng)建后,他帶到學校講授普通物理等基礎(chǔ)課程,他還非常關(guān)心青年科學家的成長,
吳有訓(xùn)在擔任中國科學院副院長之前,就已擔當起中國科學院對外科學使者的角色從整個五十年代到六十年代的前半葉,他每年或者率團出訪,或者大量會見和接待來訪的外國科學家代表團和來華工作的外國專家,吳有訓(xùn)晚年在我國一系列對西方的科技交流活動中,起到了重要作用,他先后陪同國家領(lǐng)導(dǎo)人會見過楊振寧、任之恭、陳省身、林家翹、李政道、丁肇中等著名華裔科學家,發(fā)揮著名科學家的余熱。
王淦昌——中國核科學奠基人
王淦昌(1907.5.28—1998.12.10),江蘇常熟支塘鎮(zhèn)人,著名核物理學家、中國核科學的奠基人,中國科學院資深院士、中國九三學社中央名譽主席。
王淦昌1929年畢業(yè)于清華大學,1930年人德國柏林大學,1933年獲博士學位,抗戰(zhàn)前回國,曾在山東大學和浙江大學任教,歷任第二機械工業(yè)部第九研究設(shè)計院副院長、副部長兼原子能研究所所長及名譽所長、部科技委員會副主任,并曾任中國物理學會副理事長、名譽理事長,中國核學會理事長、名譽理事長,中國核工業(yè)總公司科技顧問,中國科協(xié)副主席等職。
王淦昌在粒子物理學方面造詣很深,早年提出了用云室來研究高能射線性能的新方法,40年代初提出通過輕原子核俘獲K殼層電子釋放中微子時產(chǎn)生的反沖中微子的創(chuàng)造性實驗方法,建國初期,他主要領(lǐng)導(dǎo)宇宙線的研究工作,在云南落雪山建立了中國第一個高山宇宙線實驗室,很快取得了一批研究成果,引起了國外同行的注意。
1956年秋天,他作為中國的代表,到原蘇聯(lián)杜布納聯(lián)合原子核研究所擔任高級研究員,后來又擔任副所長,并且親自領(lǐng)導(dǎo)一個實驗小組,開展高能實驗物理的研究,自從1930年英國科學家狄拉克首先從理論上預(yù)言存在電子的反粒子——正電子,1932年美國物理學家安德遜利用云霧室從宇宙線中發(fā)現(xiàn)正電子以后,實驗物理學家一直在尋找各種粒子的反粒子,如果所有的粒子都有反粒子,這將證明微觀世界中一個重要的規(guī)律,就是對稱性,粒子與反粒子——正與反——的對稱,當時,各種介子的反粒子已經(jīng)確證了,反質(zhì)子,反中子也先后發(fā)現(xiàn)了,擺在實驗物理學家面前的一個挑戰(zhàn)性課題,就是尋找反超子,王淦昌果斷地把尋找新奇粒子(包括各種超子的反粒子),作為小組的主要研究課題。
為此,王淦昌設(shè)計了精巧的實驗他考慮到反超子的壽命很短,要想比較可靠地捕捉到這類粒子,用能夠顯示粒子徑跡的氣泡室作為主要探測器比較理想,實驗小組自己動手,建造了氣泡室,用7r介子作為炮彈,在加速器上進行實驗,王淦昌把握著研究進程中的每一個環(huán)節(jié),及時地囑咐組員們在觀察氣泡室拍攝到的照片時應(yīng)該著重注意的地方,1959年3月9日,終于從4萬對底片中,找到了一個產(chǎn)生反西格馬負超子的事例,從而發(fā)現(xiàn)了超子的反粒子——反西格馬負超子,首次觀察到了在基本粒子相互作用中產(chǎn)生的、帶奇異夸克的反粒子。
王淦昌小組的工作,受到各國物理學家的贊揚,1972年,美籍華人科學家、諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧教授回國訪問時對周恩來總理說:聯(lián)合原子核所這臺加速器上所做的唯一值得稱道的工作,就是王淦昌先生及其小組對反西格馬負超子的發(fā)現(xiàn),1982年,王淦昌和丁大釗、王祝翔因反西格馬負超子的發(fā)現(xiàn)而榮獲國家頒發(fā)的自然科學一等獎,這是新中國成立30多年來物理學家獲得的最高榮譽。
王淦昌指揮了中國核武器原理試驗及中子發(fā)生器的設(shè)計工作,在中國第一顆原子彈和第一顆氫彈研究試制中做出了突出貢獻。
1963年春天,王淦昌帶頭離開北京,離開自己的家和親人,到西北核武器研制基地去工作,那時候,基地剛剛開始建設(shè),各方面條件都很差,又是在海拔3 200米的青海高原,高寒缺氧,氣壓低,水燒不開,饅頭蒸不熟,年輕人走路快了都喘氣,在這樣困難的情況下,王淦昌仍堅持深入到車間、實驗室和試驗場地,去了解情況,指導(dǎo)工作,興致勃勃地和同志們討論問題,常常和大家一起工作到深夜,對每項技術(shù),每個數(shù)據(jù),每次實驗的準備工作,他都一絲不茍,嚴格把關(guān),保證了一次一次實驗都獲得成功,1964年10月16日下午3時,茫茫戈壁灘上,升起了一個巨大的火球,接著是轟轟轟的爆炸聲……原子彈爆炸了!在觀察所里的人們叫著,跳著,抱著,互相祝賀,王淦昌流下了激動的熱淚。
中國第一顆原子彈爆炸成功后,過了兩年8個月,1967年6月17日,中國第一顆氫彈又爆炸成功了,使中國成為世界上從原子彈到氫彈發(fā)展最快的國家(蘇聯(lián)用了4年,英國用了4年7個月,美國用了7年4個月,法國用了8年6個月),這里面有王淦昌的心血,此后,王淦昌又成功地領(lǐng)導(dǎo)了中國前三次地下核試驗。
人們稱王淦昌為核彈先驅(qū)他卻謙虛地說:“這是成千上萬科技人員、工人、干部共同努力的結(jié)果,我只是其中微不足道的一員,”
王淦昌還在激光慣性約束核聚變方面做了大量的研究工作,海水里含有大量的氘,氘、鋰等都是能進行聚變反應(yīng)的核燃料,受控聚變一旦實現(xiàn),將是人類解決能源問題的根本途徑,慣性約束是世界上公認很有希望的一種實現(xiàn)受控聚變的方法,早在1964年,王淦昌就獨立地提出了用激光打靶實現(xiàn)核聚變的設(shè)想,是世界激光慣性約束核聚變理論和研究的創(chuàng)始人之一,也使中國在這一領(lǐng)域的科研工作走在當時世界各國的前列,1984年,他又領(lǐng)導(dǎo)開辟了氟化氪準分子激光慣性約束聚變研究的新領(lǐng)域,并且取得了很好的進展。
王淦昌也是一位教育專家在山東大學和浙江大學任教期間,他提倡啟發(fā)式教學,循循善誘,重視學生的基礎(chǔ)教育和實踐能力,他認為只有扎實的基礎(chǔ),才能出人才,出成果,不論做實驗,還是上課,他都鼓勵學生動腦筋去思考問題,講出自己的想、法,他講課時深入淺出,簡潔明了,鼓勵學生提出問題,并自己去解決問題
王淦昌非常關(guān)心中國科學技術(shù),特別是高科技事業(yè)的發(fā)展,1986年3月,他與王大珩、楊嘉墀、陳芳允一起提出了對中國高技術(shù)的發(fā)展有重要意義的建議,國務(wù)院在聽取專家意見的基礎(chǔ)上,制定了中國高技術(shù)發(fā)展的“863計劃”,為中國高技術(shù)發(fā)展開創(chuàng)了新局面。
王淦昌是中國實驗原子核物理、宇宙射線及基本粒子物理研究的主要奠基人和開拓者,在國際上享有很高的聲譽,在70年科研生涯中,他奮力攀登,取得了多項令世界矚目的科學成就,他說:“我們應(yīng)該要求自己站在世界科學發(fā)展的前列,只有這樣,才能帶領(lǐng)青年人去發(fā)展我們的科學事業(yè)。”