享譽國際的他,為何隱姓埋名?

王淦昌(1907年5月28日—1998年12月10日)圖源:中國科學家博物館
導讀:
接到原子彈研製任務後,享譽國際的王淦昌隱姓埋名,不再發表論文。他全面負責原子彈物理實驗方面的工作。因這項工作不同於自己原來擅長的粒子物理和核物理實驗研究,王淦昌先自學炸藥學、爆轟學、爆炸力學等知識,再教給其他成員。之後,王淦昌還負責原子彈的“冷實驗”工作,為最後的“熱實驗”奠定了堅實的基礎。1964年10月16日,中國第一顆原子彈爆炸成功,使中國成為繼美國、蘇聯、英國、法國之後第五個擁有核武器的國家。
劉金巖(中國科學院自然科學史研究所) | 撰文
王淦昌先生是我國核物理、宇宙線和粒子物理研究的開拓者,也是核武器研製的功勳科學家。他的成長經歷和科學生涯與中國科技事業的發展、壯大密切相關。本文基於已有研究,梳理王淦昌先生的學術貢獻,特別根據近年獲取的新史料,重點介紹王淦昌先生在聯合核子研究所工作期間發現反西格瑪負超子的過程和影響。謹以此文慶祝中國第一顆原子彈成功爆炸60週年。
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01 從清華園到柏林大學‍‍
1907年5月28日,王淦昌出生在江蘇常熟的楓塘灣。他自幼聰慧,喜愛讀書。儘管父母分別在他4歲和13歲時病逝,但並未影響王淦昌接受更多教育的機會。在太倉完成小學教育後,王淦昌又到上海浦東中學讀書。四年中學畢業後,他先後在英文專修學校和汽車學校學習,於1925年考取剛剛設立大學部的清華學校(後改稱清華大學)
進入大學伊始,王淦昌對化學興趣濃厚。在葉企孫的關懷和鼓勵下,同時被他所講授的普通物理課程吸引,王淦昌在一年後分科時選擇了物理系。1928年8月,吳有訓調入清華大學。他講授的近代物理課程內容精煉且很具有啟發性,系統介紹國際物理學的重要實驗,包括密立根油滴實驗、盧瑟福α粒子散射實驗等。1929年夏,王淦昌本科畢業後留校擔任吳有訓助手,並在其指導下開展實驗,測量清華園周圍氡氣的強度及變化,最終以《論大氣放射性與北平天氣》為題發表了學術論文。葉企孫、吳有訓等老師對王淦昌的物理學知識啟蒙和實驗訓練,為他後來的科學研究奠定了基礎。
1930年夏,王淦昌考取江蘇省官費留學研究生,赴德國柏林大學威廉皇家化學研究所在國際知名女物理學家邁特納指導下做研究。事實上,王淦昌開始希望跟隨蓋格學習,由於蓋格學生太多轉而跟隨邁特納[1]。邁特納1878年出生於奧地利,1906年獲得維也納大學博士學位後第二年抵達柏林並與哈恩進行了長達近三十年有關放射性的研究。邁特納是發現鏷(1917年)和核裂變(1938年)的主要貢獻者之一,被愛因斯坦譽為“德國的居里夫人”。
初到柏林時,王淦昌瞭解到德國帝國技術物理研究所W. Bothe 和H. Becker 用釙(Po)產生的α粒子轟擊鈹(Be)、硼(B)、氟(F)和鋰(Li)原子時發現會產生穿透力很強的輻射,並對他們將這種輻射解釋為γ輻射有所懷疑。因此,王淦昌請求導師邁特納同意他用雲室來重複該實驗來探究這種強貫穿輻射的本質。可惜這一提議並沒有得到邁特納支援。1932 年,查德威克採用不同的探測器開展了類似實驗,最終確定這種貫穿輻射是中性粒子流(即中子),並憑藉這項發現獲得1935 年諾貝爾物理學獎。
王淦昌在德國留學期間(1930~1934年)正值現代物理學、特別是核物理的“黃金時代”,理論(如正電子、中微子、β衰變理論)和實驗發現(如中子、人工放射性)接踵而至。身處科學研究的最前沿並且有機會同創造這些新發現的物理學家一起工作,更加激發了王淦昌對現代物理學的興趣和動力。他對當時現代物理學上的熱點問題——β射線譜做了深入研究。1933 年底,王淦昌順利完成博士論文《ThB+C+C''的β譜》並透過答辯。
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02 從山東大學到浙江大學——
作為理論“搭橋”的工作
博士畢業以後,王淦昌即決定回國為正遭受苦難的祖國服務。他首先接受山東大學的聘任擔任物理系教授。當時在山大任教的還有任之恭、郭貽誠、王恆守等教授。王淦昌負責教授近代物理學,也帶領學生和技工自制必要的實驗裝置。他效仿自己當年在清華大學求學時的老師葉企孫和吳有訓,著重訓練學生的實驗物理的本領和技巧,還教導他們對物理理論的理解要基於實驗事實。此外,王淦昌還受邀參加山東大學物理系舉辦的學術討論會和學校的“總理紀念週”,報告涉及“高電壓之新發展”“重氫與重水”“感應放射”“防空雜談”“最少量物體之測量”等題目。
1936 年,王淦昌辭去山東大學教職到浙江大學任教。他一邊教學,一邊研讀國際物理學期刊上關於核物理和粒子物理的論文,自制雲霧室,準備開展宇宙線研究。1937 年5 月,王淦昌還參與接待玻爾的來訪。也是在這一年,抗日戰爭全面爆發,浙江大學被迫西遷。浙大師生一路顛沛流離,一年內輾轉跋涉從杭州經過建德、江西吉安、泰和,暫時落腳到廣西宜山。王淦昌繼續開設近代物理課,同時考慮到處於戰爭年代,學生畢業後可能參加國防建設,王淦昌又開了軍用物理課,講授槍炮設計原理、彈道及其動力學原理等內容。儘管在宜山也遭受頻繁的空襲,但浙大物理系逐漸恢復了學術交流活動,定期舉辦學術討論。1939 年7 月,王淦昌注意到期刊上關於核裂變現象的簡短報道,他非常興奮地向大家做了介紹。由於社會環境動盪,當時國際學術期刊寄到宜山通常需要半年時間,而且是幾包期刊一起寄來。
1940 年初,浙江大學遷至貴州。這裡沒有空襲,終於有了一個安定的教學和研究環境。但前幾年遷校路途勞累、缺乏營養且生活不安定,王淦昌到達遵義後肺結核病加重。為了養病,他減少教學任務,因此有時間仔細研讀國際物理學期刊的論文。儘管如此,物資匱乏、實驗裝置短缺,王淦昌此時完全沒有條件進行實驗研究。他就歸納、分析和判斷期刊上發表的國外物理學家的實驗方法、資料和結論。他認為這類工作既能為理論研究搭橋,也能推動實驗前進。為此,王淦昌特別深入地調研了他早在德國留學時就一直關心的β射線的衰變理論和驗證中微子是否存在實驗的進展。由於中微子不帶電,與物質的作用極其微弱,因此在當時的實驗條件下很難被觀測到。但是,自1930 年至1941年,關於中微子的理論和實驗研究卻非常活躍。王淦昌注意到1938~1939 年密歇根大學克蘭和哈爾彭的核反衝效應研究。這是一個末態三體過程(Cl38 →Ar38e+ν),他們測量了正電子在磁場中的偏轉和原子核在雲霧室中的射程,推斷存在第三個粒子(可能是中微子)。這類實驗支援中微子存在假說,但並未確切證實中微子一定存在。
王淦昌在分析了克蘭和哈爾彭的實驗方法後,認為他們實驗中反衝元素的電離效應太小,很難測量,需要用不同的方法檢驗中微子存在。於是,他巧妙地提出K電子俘獲方法,β衰變的末態三體就可以轉變為二體,即其關鍵之點就在於把普通β衰變的末態的三體問題變為俘獲中的二體(→ ν)。這就使得元素B的反衝能量是單能的,而測量B的反衝能量就能測量中微子質量。1941 年10 月13日,美國《物理學評論》收到了王淦昌寄來的題為《關於探測中微子的一個建議》短文並於1942 年1 月發表。此後,王淦昌持續思考中微子驗證問題,他於1947 年在《物理學評論》上發表了“建議探測中微子的幾個方法”,進一步拓展了K俘獲實驗想法。這一時期,儘管物質條件極為艱苦,王淦昌除在中微子探測方法的重要貢獻外,在宇宙線探測、中子性質等其他方面也有較高水平的研究成果。關於這方面容,感興趣的讀者請參見姚立澄先生的研究。
1942年至1952年,有多組實驗物理學家按照王淦昌的建議探測中微子。特別是在1952年,樓德拜克和阿侖的A37的K電子俘獲實驗首次發現單能反衝核,成功地實現了王淦昌的建議。緊接著,戴維斯的Be7K電子俘獲實驗也測得了單能反衝核。李炳安和楊振寧後來在一篇專門介紹王淦昌與中微子發現的文章中稱“這是一篇極有建立性的文章。” 1956 年,萊因斯和考恩利用反應堆的質子反β衰變直接探測到中微子。此後,中微子物理得到迅速發展,包括布魯克海文實驗室於1962 年發現存在兩種中微子、中微子振盪的理論提出和實驗發展,探測太陽中微子實驗和大氣中微子實驗,等等。目前,對中微子性質的精確研究仍是粒子物理和宇宙學領域的熱點問題。
待身體好轉後,王淦昌便承擔了大量的教學任務,他講授電磁學、熱力學、光學等基礎課程,還順應物理學發展開設原子核物理課程,甚至還開設了物理化學課程。1944 年,著名科技史家李約瑟夫婦到訪湄潭參加中國物理學會和中國科學社聯合舉行的年會。他驚歎於在如此戰爭艱苦環境下還能有那麼多的研究成果,稱讚浙江大學的學術環境可以和英國的牛津大學和劍橋大學媲美。
1947年9月至1949年1月,王淦昌曾到美國加州大學伯克利分校訪問。期間,他與合作者瓊斯在布羅德等人幫助下製成了雲霧室,研究宇宙線的介子衰變。在他回國時,布羅德教授還特意送他一個雲霧室。1949 年,王淦昌因“對宇宙線之研究及發見微中子的方法貢獻極大”而獲得第二屆範旭東先生紀念獎金。此次獎金為永利出品的硫磺銨二十噸,約值美金二千餘元。對於這項工作,王淦昌後來這樣講到:“我想出來的實驗,由外國人做出來,而不是在中國由我們自己做出來,這是很可惜的,也是一件十分遺憾的事情。”
圖1 王淦昌獲得範旭東先生紀念獎金照片
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03 從中國科學院到聯合核子研究所——
摘得粒子物理的一個“皇冠”
全國解放以後,黨中央和國家政府重視原子核的科學研究與應用。中國科學院成立之初,在接收和調整已有科研機構基礎上,逐漸有計劃、有組織地發展有利於服務國家建設的學科方向。為此,決定在北平研究院原子學研究所和“中央研究院”物理研究所的原子核物理學實驗室基礎上於1950 年5月19日成立以原子核研究為主的中國科學院近代物理研究所,由吳有訓和錢三強分別擔任所長和副所長(一年後錢三強繼任所長,該研究所在1953年和1958年先後更名為物理研究所和原子能研究所)
中國科學院集中力量於近代物理研究所的籌建,積極延攬人才、添置研究裝置,選定研究方向並有計劃地培養青年人才。在集聚人才方面,除吸收原機構已有人員外,還爭取高校的科學家、技術人員並選拔優秀畢業生來所工作。例如,在近代物理研究所成立前,即在1950 年1 月17 日召開的中國科學院臨時聘任委員會首次會議上為原子學研究所聘任彭桓武等。1950年4月,王淦昌應錢三強邀請從浙江大學到北京,擔任近代物理研究所研究員。到1950年底,近代物理研究所共有30餘位成員,其中6位研究員,為吳有訓、錢三強、趙忠堯、王淦昌、彭桓武和何澤慧,王淦昌的薪金是1200斤小米。
近代物理研究所成立初期根據已有的人才基礎和實驗條件確定實驗原子核物理、宇宙線、理論物理和放射化學四個研究方向。其中王淦昌負責領導宇宙線研究。他將從美國帶回的直徑30釐米的雲霧室從浙江大學帶到北京,成為近代物理研究所最早的實驗裝置之一。王淦昌鼓勵宇宙線研究組研製儀器與實驗工作並進。為了尋找奇異粒子,王淦昌和同事建造了帶電磁鐵的雲霧室,參與領導建設了位於雲南落雪山的宇宙線觀測站。這一觀測站建成後獲得了很多奇異粒子事例,為中國宇宙線研究的後續發展奠定人才和實驗基礎。期間,王淦昌還在1951年和1952年分別參加了川北土地改革工作隊和進入朝鮮戰場考察美軍是否在戰爭中使用了原子炮。
在和平利用原子能的國際背景下,歐洲核子研究中心於1954 年9 月在瑞士日內瓦成立,以鞏固西歐國家在微觀物質世界研究方面的地位。為了抗衡該中心的影響,蘇聯高層希望社會主義國家陣營也建立一個相應的聯合研究所。1955 年1月17日,蘇聯部長會議發表“關於蘇聯在促進原子能和平用途的研究方面予以其他國家以科學、技術和工業上的幫助的宣告”。而恰在此前,中共中央做出研製原子彈的重大決策。
1955 年7月1~5 日,蘇聯科學院在莫斯科大學召開和平利用原子能會議。會後,院長涅斯梅亞諾夫邀請社會主義國家的科學家參觀蘇聯科學院原子核問題研究所的680 MeV同步迴旋加速器實驗。中方派王淦昌和中國科學院學術秘書處數理化學部的薛禹谷參加了此次會議。在參觀過程中,蘇方提議社會主義國家科學家聯合開展加速器的實驗研究。一個月後,和平利用原子能國際會議在瑞士召開,散會後,社會主義國家科學家們在日內瓦湖畔再次討論創立一個類似於CERN的科學中心。1956 年3 月下旬,蘇聯、中國等11 國代表在莫斯科簽署了《關於成立聯合核子研究所的協定》。聯合所最終選址在莫斯科郊外的杜布納,蘇聯科學院原子核問題研究所的synchrocyclotron 和當時已經開工建造的蘇聯電子物理實驗室同步穩相加速器(能量為10 GeV,synchrophasotron)作為其主要設施。
1956年9月,王淦昌在與中國科學院物理研究所副所長李毅出席聯合所成員國會議之後,作為高階研究員留在聯合所的高能物理實驗室工作,他同時被選為高能物理實驗室學術委員會委員,還在1959年至1961年擔任聯合所副所長。初到杜布納,王淦昌根據高能物理研究熱點和聯合所加速器特點,提出應重點研究高能核作用下基本粒子產生規律和尋找反超子等新奇異粒子。此時,synchrophasotron和相配套的探測器尚處於建設中,直到1957年4月17日才成功將質子加速至10 GeV,並在1958年中期投入正常執行。
聯合所高能物理實驗室成員在除錯加速器的同時,還設計多種探測器及附屬裝置。其中,王淦昌小組(成員來自蘇聯、中國和越南)於1957 年春開始設計長55 cm,容積為24 L 的丙烷氣泡室。這是一種新型的比較完善的探測高能粒子的儀器。它是一個方形的箱子,儲有在高壓下的液體(丙烷)。倘若壓強突然降低,液體呈過熱狀態,此時若有帶電粒子穿過液體,沿粒子徑跡即發生氣泡,如同人走路留下腳印,這些氣泡可以藉著燈光錄入照相機內。之所以選擇製作丙烷氣泡室,一方面由於聯合所在製作小型氣泡室方面有經驗,製作週期短,另一方面考慮到丙烷氣泡室能全面觀測粒子的產生、飛行和相互作用過程,有利於顯示極短壽命的反超子徑跡。這臺氣泡室於1958 年夏設計完成,是同時期同類裝置中最大的。高能實驗室的其他研究組還改進了厚層乳膠法、電子學方法和分光儀。

圖2 王淦昌小組研製的24L丙烷氣泡室((a),該氣泡室(b)現擺放於聯合所高能物理實驗室主樓一樓

事實上,王淦昌在1957 年夏便決定利用高能π-與氣泡室液體中的氫和碳原子核相互作用尋找反超子。儘管該方法有本底大的不利因素,但優勢是原始反應中沒有反重子,而末態中發現的反超子就是新粒子。1958 秋,王淦昌小組利用這種方法尋找反超子。王淦昌根據超子特性給出反超子事例滿足的標準,併為小組成員示範如何掃描氣泡室照片。1960 年2 月底,王淦昌小組從4 萬多張氣泡室底片中發現一個特殊事例,經過詳細測量和分析計算後確定這是一個反超子——反西格瑪負超子

 。這一事例在3 月中旬得到最終確認。4月24日,王淦昌回國參加第三屆學部委員大會時在大會發言時介紹了

 發現過程,並做了如下描述:

在一個高能介子進入氣泡室和質子的作用過程中,產生了至少六個能量較高的粒子,其中一個粒子從測量得出的資料,證明是在飛行時衰變成一個帶有正電的π介子和一箇中性的反中子。這個反中子和一個碳原子核相碰撞而產生一個大的“星”。由於這個粒子的動量已經知道,從運動學的計算,證明他恰恰符合反西格瑪粒子的衰變,而不符合於任何其他可能的反應或衰變。這點是很重要的。因此我們斷定了這個新粒子的存在,在基本粒子的大家族中增加了一個新成員。

圖3 聯合所高能物理實驗室主任維克斯勒與發現反西格瑪負超子部分成員在觀看氣泡室照片(a);具體氣泡室照片(b)

1960 年7 月,有關發現反西格瑪負超子的實驗結果正式發表在蘇聯的《實驗與理論物理》與《物理學報》。

 的發現首次證明荷電超子具有反粒子,填補了粒子-反粒子表的一項空白,是聯合所建成後取得的第一個重要實驗成果。1960 年,聯合所首次頒發最佳工作獎(3 項)。“在磁場的丙烷氣泡室中發現

粒子以及對能量為7~8 GeV的π產生奇異粒子性質的系列研究”即是其中一項。布洛欣採夫所長在聯合所成立十週年的紀念文章中認為聯合所在π-N非彈性相互作用的研究以發現

“加冕”。甚至在聯合所建所60 年後,發現

仍然被視作聯合所在核物理領域完成的“劃時代的重要工作”,是“杜布納科學家的一個勝利”。1982 年,“反西格瑪( 

)負超子的發現”獲國家自然科學獎一等獎。

作為聯合國成員國,彭桓武、張文裕、王淦昌等15位中國物理學家於1959年7月15~25日參加了在基輔召開的第9屆國際高能物理會議。這次會議由國際純粹與應用物理聯合會(IUPAP)組織。中國物理學家的工作以蘇聯物理學家大會報告引用的形式被國際同行瞭解。王淦昌小組成員丁大釗在分組討論發言時介紹了利用6.8 GeV 的π與核子碰撞實驗。不過,中國代表團會上交流的重點是由王淦昌報告的“可能發現的一種新粒子”(當時命名為D+粒子,該粒子與後來確認發現的反西格瑪負超子並非同一粒子)。不過可惜的是,這一事例最終並未得到實驗證實。
在聯合所,高能物理實驗室是國際化程度最高的。王淦昌小組最初只有三位蘇聯成員。由於實驗工作需要,他在1956年底將原子能所丁大釗和王祝翔調到杜布納。到1960年,王淦昌小組包括來自中國、蘇聯、朝鮮、羅馬尼亞、波蘭、民主德國、捷克、越南等國的20 多位成員。王淦昌針對成員自身特點安排工作,結合研究進展定期組織交流會。1960年,一位蘇聯成員向王淦昌提議研製一臺2m丙烷氣泡室。儘管瞭解研製巨型氣泡室的挑戰性,但鑑於其對未來高能核作用和基本粒子研究的重要意義,王淦昌全力支援這項提議。2m丙烷氣泡室後來成為聯合所和蘇聯謝爾布霍夫76 GeV高能加速器中心的主要裝置。此外,為了促進理論和實驗交流,王淦昌還組織中國學者內部的業餘討論班。每週由理論工作者向實驗家講課。這不僅有助於實驗工作者瞭解粒子物理理論,也提高理論工作者對知識的理解程度。後來,這種討論班演變為各研究室、組召開的內部學術研討會。
1960年7月16日,蘇聯政府照會中國政府,決定撤回全部援華專家,中蘇關係由此加速走向破裂。中國要自力更生髮展核事業。
1960年11月,錢三強出席聯合所的全權代表大會,會下向部分中國學者介紹國家發展核武器的決策以及技術攻關的情況。這一時期,王淦昌的副所長任期屆滿,他決定回國工作。此外,周光召、何祚庥、呂敏也主動遞交報告請求參與核武器研究。此前在聯合所工作的王樹芬、丁大釗、唐孝威等人已回國工作。
對於王淦昌決定不再回到杜布納工作,我們從聯合所的檔案中可以推斷做出這個決定很突然。1961 年1 月28 日,布洛欣採夫所長致函錢三強希望中方推薦接替王淦昌工作的人選。他在信中提到:
我們得知,王淦昌教授不會再回到聯合所工作。我們完全理解,中國科學事業的發展需要王淦昌教授回到祖國工作,藉此機會我想指出,中國科學事業的發展對我們來說也是非常重要和珍貴的。但我們仍不得不感到遺憾,王淦昌教授將不再參與我們國際性社會主義研究所的工作。
由於王淦昌教授離開聯合所,我們目前在為高能物理實驗室丙烷組尋找小組領導方面遇到了很大困難。如果您能夠從中國科學家中推薦一位來代替王淦昌教授擔任小組領導,我們將會非常高興。
同一天,布洛欣採夫還寄出了寫給王淦昌的信。他在信中表示“我們大家,包括我本人都對您離開聯合所,並且不會再回來工作一事感到非常遺憾。”同時他還希望王淦昌在中國工作的同時,也能協助聯合所取得更大成就。1961 年11月,原子能研究所宇宙線實驗室主任張文裕研究員接替王淦昌,赴聯合所作為中方負責人繼續開展高能物理研究。
20世紀80年代,王淦昌再次回到杜布納訪問,受到他當年領導的小組成員的熱烈歡迎。為紀念王淦昌對聯合所的貢獻,聯合所將高能物理實驗室前的一條路命名為“王淦昌路”。至今,發現反西格瑪負超子的氣泡室照片和王淦昌小組部分成員合影還懸掛在聯合所主樓一樓的走廊上。

圖4 位於聯合核子研究所高能物理實驗室辦公樓前方的“王淦昌路”

圖5 王淦昌在20世紀80年代重返聯合所時與丁大釗等人的合影
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04 以身許國——
從研製核武器到慣性約束聚變
1960 年底,王淦昌結束在聯合所的工作準備回國參加原子能研究所的加速器建造工作。回國後不久,他便被二機部部長劉傑和錢三強邀請參加原子彈研製工作。當時,中國的原子彈研製任務因蘇聯暫緩提供原子彈的教學模型和圖紙,以及撤走援華專家並停止供應裝置及相關資料而陷入困境。王淦昌毫不猶豫地接受了這項任務。1961 年4月,他進入專門負責研製原子彈的二機部第九研究所(1958 年組建,1963 年改稱二機部九院)。理論物理學家彭桓武也於同期(1961 年4月)加入,負責組織和領導理論預研。此前,中國科學院力學研究所副所長郭永懷也加入九所,負責原子彈的力學設計部分。這些經驗豐富的中國科學家很好地“頂替”了蘇聯專家。
自此,王淦昌化名王京,停止在學術期刊上發表論文,全面負責原子彈物理實驗方面的工作。為使原子彈成功爆炸首先需要弄清原子彈的內爆規律,掌握爆轟實驗技術。王淦昌一邊給年輕人開設基礎實驗課,同時帶領隊伍在河北懷來的一處工程兵靶場開展爆轟實驗。由於這項工作不同於自己以前擅長的粒子物理和核物理實驗研究,王淦昌需要自己首先補學炸藥學、爆轟學、爆炸力學等知識,然後再教給其他成員。他憑藉個人在實驗物理方面積累的非凡造詣,以及對物理原理的深刻理解,很快便勝任這項重要工作。
原子彈爆炸主要包括爆轟、壓縮、超臨界、出中子和爆炸過程,需要先進行“冷實驗”獲得各種資料,最後才進行“熱實驗”。王淦昌在1962年擔任“冷實驗”委員會主任(陳能寬擔任副主任)。1963年3月,九所除理論研究人員留北京外,其他各方面人員都先後進入位於青海的核武器試驗基地。王淦昌等人在那裡繼續進行爆轟實驗。他們經過不斷研究、設計和實驗,掌握了內爆規律和實驗技術。尤其是在1963年11月20 日進行的一次縮小尺寸的整體模型爆轟實驗,對於綜合論證理論設計和一系列實驗結果至關重要。1964 年6月,又進行第一顆原子彈的全尺寸大型試驗(不裝核燃料)。這次試驗,是正式爆炸之前的一次綜合演練,且試驗結果達到了預先設想。此後,王淦昌又在核武器試驗基地做了正式爆炸前的大量組織和協調工作。1964年10月16日,中國第一顆原子彈爆炸成功!
在氫彈研製過程中,當理論部確定具體方案以後,王淦昌像在原子彈研製過程中一樣,負責從核材料部件研製,到產品設計、爆轟實驗、物理測試等工作。他還經常到研究室、車間、試驗現場和測試基地,在現場指導解決具體問題。1966年5月7日進行一次含有熱核材料的原子彈試驗。理論部和實驗部人員根據這次試驗通力合作,進一步完善氫彈設計方案。當年12月28日,成功進行了氫彈原理試驗。1967年6月17日,中國第一顆氫彈爆炸成功!此後,王淦昌還在開展地下核試驗過程投入很多精力,改進測試方法,使我國僅用很少次數的試驗就基本上掌握了地下核試驗測試的技術關鍵。他為我國的核事業發展立下了不朽功勳。
除了上述工作,王淦昌還在慣性約束核聚變和高功率雷射器等研究領域做過重要貢獻。他在1964年便提出“雷射引發氘核出中子的想法”,嘗試將雷射與核物理結合起來。為此,王淦昌與上海光學精密機械研究所鄧錫銘合作籌劃相關實驗,並最終在實驗上實現了雷射引發氘核出中子的想法,為進一步慣性約束核聚變工作提供了基礎。隨後,成功建成“神光”大型雷射裝置,取得了多項重要成果。不過,筆者關於這方面內容暫未做過深入研究,感興趣的讀者可參見這些研究。
王淦昌先生晚年持續關心中國科技發展。1986年3月,王淦昌與王大珩、楊嘉墀和陳芳允向中央諫言跟蹤研究外國戰略性高技術發展,為特定時期的中國科技發展指明瞭方向。此外,王淦昌先生還尤其關注中國高能物理發展。建造一臺中國人自己的高能加速器,是他們那一代高能物理學家持續幾個世紀的夢想。1988年,中國第一臺高能物理實驗裝置——北京正負電子對撞機建成。王淦昌將其視為我國繼原子彈、氫彈、人造衛星等之後的又一“偉大成就”。
王淦昌先生出生、成長在一個飽受戰亂的年代。當時災難深重的祖國和處於水深火熱中的人民堅定了幾代中國科學家用自己所學的知識報效國家的責任和使命。正如王淦昌先生在1998 年12月22 日《光明日報》“名家新見”專欄發表的《有滿意的結果才罷手》一文中寫道的那樣:“愛國主義是對我最大的鞭策。每逢要做一件比較重要的事,我最先想到的是,我為國家做工作,必須投入全部力量,並且常常以‘皮之不存,毛將焉附’這個典故來督促自己,勉勵自己,使工作做好!”

致謝:感謝《現代物理知識》主編張闖先生邀請並在本文撰寫過程中提出的重要建議。感謝中央新聞記錄電影製片廠(集團)導演張莉、中國科學院自然科學史研究所青年研究員王芳、副研究員文恆幫忙核對重要史料。
宣告:原文於2024年12月9日首發於微信公眾號“現代物理知識雜誌”,標題為”從享譽國際到隱姓埋名——王淦昌先生的科學成就和人生軌跡”,賽先生獲授權轉載。
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