□ 吳躍農(nóng)

24 年前，一位96 歲的老人平靜離世，他叫趙忠堯。他是我國核物理事業(yè)的先驅(qū)者和奠基人，也是世界上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)的物理學(xué)家。如果不是諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)委會(huì)的失誤，他本應(yīng)是中國第一個(gè)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家。

與諾貝爾獎(jiǎng)失之交臂

1902 年6 月，趙忠堯出生在山清水秀的浙江諸暨，1920 年考入南京高等師范學(xué)校，1924 年畢業(yè)后任東南大學(xué)助教。他工作踏實(shí)，肯鉆研，深得物理學(xué)界前輩葉企孫的器重。1927 年，趙忠堯赴美國加州理工學(xué)院研究生部攻讀博士學(xué)位，師從諾貝爾獎(jiǎng)獲得者密立根教授。

密立根教授最初給趙忠堯布置的博士論文題目是利用光學(xué)干涉儀做實(shí)驗(yàn)。但趙忠堯想學(xué)到更多的科學(xué)方法和技術(shù)，以便回國后能派上用場(chǎng)，于是向?qū)熖岢鰮Q一個(gè)難度大一些的題目。密立根雖然認(rèn)為這個(gè)中國學(xué)生不一般，但他并未很快答應(yīng)，而是過了一些日子后才讓趙忠堯改做“硬伽馬射線通過物質(zhì)時(shí)的吸收系數(shù)”這個(gè)題目。師生二人誰都沒有料到，這個(gè)題目會(huì)把趙忠堯推到一個(gè)偉大發(fā)現(xiàn)的門口。

當(dāng)時(shí)，人們認(rèn)為硬伽馬射線通過物質(zhì)時(shí)的吸收主要是由自由電子的康普頓散射所引起的，用于計(jì)算吸收系數(shù)的克萊因-仁科公式當(dāng)時(shí)剛剛問世。密立根讓趙忠堯通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這一公式的正確性。趙忠堯通過實(shí)驗(yàn)卻發(fā)現(xiàn)硬伽馬射線只有在輕元素上的散射符合這個(gè)公式，而通過重元素時(shí)所測(cè)得的吸收系數(shù)比公式的結(jié)果大了約40%。

1930 年5 月，趙忠堯?qū)⑦@一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在美國的《國家科學(xué)院院報(bào)》上。當(dāng)時(shí)，英、德兩國的幾位物理學(xué)家也在進(jìn)行著同一實(shí)驗(yàn)。他們幾乎同時(shí)發(fā)現(xiàn)了硬伽馬射線在重元素上的這種反常吸收。

這項(xiàng)結(jié)果對(duì)趙忠堯而言，是一個(gè)嶄新的開始。吸收系數(shù)的測(cè)量結(jié)束后，趙忠堯進(jìn)一步研究硬伽馬射線與物質(zhì)的相互作用機(jī)制，觀測(cè)重元素對(duì)硬伽馬射線的散射現(xiàn)象。通過實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)伴隨著硬伽馬射線在重元素中的反常吸收，還存在一種特殊輻射。他不僅測(cè)得了這種特殊輻射的能量大約等于一個(gè)電子的質(zhì)量，還測(cè)出它的角分布大致為各向同性。原來，當(dāng)硬伽馬射線通過重金屬時(shí)，會(huì)產(chǎn)生成對(duì)的正反物質(zhì)，反物質(zhì)碰到正物質(zhì)，兩者迅速消失并演變成光子。這些記錄表明人類歷史上第一次觀察到了正反物質(zhì)的湮滅現(xiàn)象。趙忠堯把這個(gè)結(jié)果撰寫成第二篇論文《硬伽馬射線的散射》，于1930 年10 月發(fā)表在美國的《物理評(píng)論》雜志上。

趙忠堯的這些研究成果是正電子發(fā)現(xiàn)的前導(dǎo)，國際物理學(xué)界對(duì)此給予了高度評(píng)價(jià)，可以說，趙忠堯是第一個(gè)觀測(cè)到正反物質(zhì)湮滅的人，也是物理學(xué)史上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了反物質(zhì)的物理學(xué)家。這個(gè)發(fā)現(xiàn)足以使趙忠堯獲得諾貝爾獎(jiǎng)，當(dāng)時(shí)瑞典皇家學(xué)會(huì)也曾鄭重考慮過授予他諾貝爾獎(jiǎng)。不幸的是，一位在德國工作的物理學(xué)家對(duì)趙忠堯的成果提出了疑問，為謹(jǐn)慎起見，評(píng)委會(huì)沒有授予他諾貝爾獎(jiǎng)。雖然后來事實(shí)證明趙忠堯的結(jié)果是完全準(zhǔn)確的，這卻影響了趙忠堯的成果被進(jìn)一步確認(rèn)。

1936 年，為表彰正電子的發(fā)現(xiàn)這一重要成就，瑞典皇家科學(xué)院把諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了1932 年在云霧室中觀測(cè)到正電子徑跡的安德遜。對(duì)此，安德遜承認(rèn)，他的研究是受趙忠堯的啟發(fā)才做的。后來，曾任諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)評(píng)委主任的瑞典皇家學(xué)會(huì)愛克斯朋教授，在解密諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)選過程時(shí)就此事評(píng)論道，這是一個(gè)“很令人不安的、沒法再彌補(bǔ)的疏漏”“趙忠堯在世界物理學(xué)家心中是實(shí)實(shí)在在的諾貝爾獎(jiǎng)得主”！

奮戰(zhàn)在黎明前夜

1931 年，趙忠堯?qū)W成回國后到清華大學(xué)擔(dān)任物理系教授，并一度接任物理系主任。他開設(shè)了我國首個(gè)核物理課程，主持建立了我國第一個(gè)核物理實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)時(shí)，中國的核物理研究還是一片空白，趙忠堯卻在極為簡(jiǎn)陋的條件下進(jìn)行了一系列研究工作。他和物理系的同事一起，用蓋革計(jì)數(shù)器進(jìn)行伽馬射線、人工放射性和中子物理等一系列前沿的、開創(chuàng)性的研究工作。1937 年，抗日戰(zhàn)爭(zhēng)全面爆發(fā)后，趙忠堯先后到云南大學(xué)、西南聯(lián)大和中央大學(xué)任教，培養(yǎng)了一批后來為我國原子能事業(yè)做出重要貢獻(xiàn)的人才：楊振寧、李政道、王淦昌、彭桓武、錢三強(qiáng)、鄧稼先、朱光亞、周光召、程開甲、唐孝威……

1946 年夏，美國繼在日本投下原子彈之后，又在太平洋的比基尼島進(jìn)行原子彈試驗(yàn)，并邀請(qǐng)反法西斯戰(zhàn)爭(zhēng)中的盟國中、蘇、英、法派出觀察員前去參觀。趙忠堯作為科學(xué)家代表，被國民黨中央研究院總干事薩本棟推薦前往。抵美后，趙忠堯登上“潘敏娜”號(hào)驅(qū)逐艦，在離比基尼島20多公里的海面上觀看了原子彈的爆炸過程。當(dāng)其他國家的代表情不自禁地為核爆炸的威力驚呼時(shí)，趙忠堯卻在沉思，中國什么時(shí)候才能釋放出這樣巨大的能量？

參觀原子彈試爆結(jié)束后，趙忠堯并沒有急于回國。他此次赴美前，受薩本棟的委托，盡可能多地了解美國在核物理方面的新進(jìn)展，并設(shè)法購買核物理研究設(shè)備。為此，趙忠堯輾轉(zhuǎn)于麻省理工學(xué)院、華盛頓卡內(nèi)基地磁研究所等幾個(gè)加速器、宇宙線實(shí)驗(yàn)室之間兩年有余，一邊采購器材，一邊學(xué)習(xí)新技術(shù)。他曾訪問回旋加速器的發(fā)明者勞倫斯，也曾拜訪過靜電加速器的發(fā)明人范德格拉夫。他還為幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室義務(wù)工作，以換取學(xué)習(xí)與咨詢的機(jī)會(huì)。后來，美國原子能委員會(huì)下令清除其所管轄下的核物理實(shí)驗(yàn)室的外籍科學(xué)家，這給趙忠堯的工作帶來了一系列的麻煩。到1948 年冬，他終于完成了購買核物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備的任務(wù)。是時(shí)，趙忠堯得知此時(shí)國內(nèi)戰(zhàn)局急劇變化，人民解放軍節(jié)節(jié)勝利，國民黨政權(quán)眼看著就要土崩瓦解。他決定待共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)的新中國成立后再回國，直接參加和平建設(shè)。

沖破阻撓回到祖國

1949 年10 月1 日，中華人民共和國宣告成立。趙忠堯興奮異常。當(dāng)時(shí)，在美國的華裔科學(xué)家，許多人都在暗地里摩拳擦掌，相約回去為新中國效力。趙忠堯開始做回國的準(zhǔn)備工作。當(dāng)然，最重要的是要將他花了幾年心血才得以采購的加速器部件與核物理實(shí)驗(yàn)器材安全運(yùn)回國。他費(fèi)盡周折，最終將這批器材裝了大小30 多箱，用船托運(yùn)回國。

1950 年春，就在趙忠堯準(zhǔn)備返回祖國之際，中美之間的通航卻中止了。過了幾個(gè)月，他才拿到取道香港所必需的過境簽證，于八月底登上了開往中國的海輪。正要起航時(shí)，美國聯(lián)邦調(diào)查局的特工突然上船搜查。趙忠堯的幾十箱東西遭到野蠻翻查，但對(duì)方?jīng)]有發(fā)現(xiàn)什么，他被放行了。當(dāng)時(shí)，同船的還有鄧稼先、涂光熾、羅時(shí)鈞、沈善炯、鮑立奎等100 多位留美學(xué)者。

然而，美國情報(bào)局還是回過了神兒，這位差一點(diǎn)獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的中國學(xué)者可能掌握著核心機(jī)密！當(dāng)輪船途經(jīng)日本橫濱時(shí)，美軍武裝人員氣勢(shì)洶洶地沖上船，將趙忠堯押進(jìn)了美軍在日本的巢鴨軍事監(jiān)獄。趙忠堯被以“莫須有”的罪名關(guān)進(jìn)美軍監(jiān)獄的消息披露后，在國際上引起了軒然大波。周恩來總理為此發(fā)表了嚴(yán)正聲明，強(qiáng)烈抗議美國所為。吳有訓(xùn)等189 名科學(xué)家也聯(lián)合發(fā)出致美國政府的抗議書，世界科學(xué)組織也對(duì)美國的丑行“深表遺憾”。

迫于新中國和國際輿論的壓力，美國當(dāng)局不得不將關(guān)押了47 天之久的趙忠堯放出，移交臺(tái)灣駐日代表機(jī)關(guān)監(jiān)視。這期間，臺(tái)灣當(dāng)局曾派出代表對(duì)他威脅利誘，說只要他愿意回美國或去臺(tái)灣，一切都好商量?？哨w忠堯回國決心已定，絲毫沒有理會(huì)這些糾纏。11 月底，經(jīng)過了兩個(gè)多月磨難的趙忠堯在祖國人民和國際科學(xué)界同行的聲援下，終于踏上了祖國大陸的土地。

融進(jìn)祖國壯麗的核事業(yè)之中

趙忠堯?qū)Щ貋淼钠鞑暮筒考拷唤o了中科院物理研究所。他用帶回的器材和部件，主持建成了我國第一臺(tái)70 萬電子伏的質(zhì)子靜電加速器，1958 年又主持研制成功250 萬電子伏的質(zhì)子靜電加速器。這兩項(xiàng)研究的成功，對(duì)我國的核事業(yè)的發(fā)展具有舉足輕重的作用。

20 世紀(jì)70 年代，面對(duì)嚴(yán)峻的國際形勢(shì)，黨中央決定狠抓高科技，加強(qiáng)國防建設(shè)。1973 年，高能物理研究所成立，趙忠堯擔(dān)任副所長并主管實(shí)驗(yàn)物理部的工作。幾代人為之奮斗的目標(biāo)——在中國建造高能加速器，終于被提上了議事日程。盡管趙忠堯年事已高，但他仍積極參加了高能實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè)以及有關(guān)的學(xué)術(shù)會(huì)議，并帶出了一批青年才俊。

為表彰他對(duì)我國核物理研究的開拓性貢獻(xiàn)，1995 年，何梁何利基金會(huì)向趙忠堯頒發(fā)了“何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)”。獲獎(jiǎng)后，趙忠堯把獎(jiǎng)金全部捐贈(zèng)出來，設(shè)立“趙忠堯獎(jiǎng)基金”，以獎(jiǎng)勵(lì)清華大學(xué)、中國科技大學(xué)、東南大學(xué)、北京大學(xué)和云南大學(xué)物理系的優(yōu)秀學(xué)生，激勵(lì)他們?yōu)樽鎳姆睒s富強(qiáng)勤奮學(xué)習(xí)。

1998 年5 月28 日，趙忠堯以96 歲高齡辭別人世。在晚年回憶自己的一生時(shí)，趙忠堯曾說：“我對(duì)自己走過的道路重新進(jìn)行了回顧與思考，唯一可以自慰的是，60 多年來，我一直在為祖國兢兢業(yè)業(yè)地工作，說老實(shí)話，做老實(shí)事，沒有謀取私利，沒有虛度光陰?！?/p>