王淦昌的事迹 王淦昌先生和他献身的科学事业
王乃彦 水木清华站 (Thu Dec 30 15:21:52 1999) 去年12月10目,王淦昌老师走完了自己将近70年的科技生涯,他为祖国的科学事业奋斗了一辈子,最后终于安祥地离开了他所挚爱的科学世界,就像春蚕吐尽了丝,他离开我们已经一年了,但他在科研事业中的重大贡献一直铭记我们的心中,他对科学事业执着追求的精神一直是我们学习的榜样,他对后辈、学生们的教诲和殷切期望一直鼓舞和鞭策着我们献身于祖国的科学事业。
淦昌老师1929年毕业于清华大学物理系,1930年去德国留学,在迈特内教授指导下研究β衰变能谱,他用自制的盖革计数器测定镭(RaE)的β衰变谱。
1930年泡利提出β衰变中,伴随着β粒子还有中微子。中微子带走了部分能量与动量,于是β谱出现连续谱。 1934年费米提出β衰变理论。由于镭E发生β衰变时,不夹杂着γ射线,是最适宜的研究 这个问题的β衰变谱,淦昌老师花费许多时间和精力,精确和可靠地测量了这个β衰变能谱,从此中微子和β衰变问题,一直为淦昌老师所关心。
在1934年至1941年间有关探测中微子问题,国际上发表过许多文章,但是都没有找到问题的关键,因为中微子没有电荷,不易直接用探测器探测, 1942年他在《物理评论》上发表了《探测中微子的建议》论文中指出“看来只有测量放射性元素的反冲能量或动量是获得其存在证据的唯一希望”,提出用K电子俘获测量核反冲的方法寻找中微子。
他指出“这种反冲核的能量与动量只依赖于所发射的中微子”,“测量反冲核的能量与动量,就可以求出所发射的中微子的能量与质量,而且所有反冲核的能量是单一的。
”论文中建议用Be7的K电子俘获 探测中微子的存在,这是一篇极有创造性的文章,对后来确认中微子存在的物理工作起了重要的具有指导意义的作用。当时正值抗日战争,浙江大学内迁至贵州遵义,当时他没有条件在国内开展实验,以证实自己的想法。
就在他的论文发表几个月后,美国科学家阿沦(AIlen)按照淦昌老师的 了Be7的K电子俘获实验,测到了Li7的反冲能量,成为1942年国际物理学重要成就之一。
但他十分可惜,由于当时实验条件限制阿伦的实验没能测到单能的Li7反冲,没能完全实现淦昌老师的建议,直至“二战”后,经过四个实验室不断地改进努力,终于在1952年才测到了单能的反冲Li7,从而证实了淦昌老师的思想。
他的《探测中微子的建议》应是实验轻子物理的奠基性工作。五十年代韦斯可夫在其《理论核物理》经典性专著中论述β衰变理论时,引述淦昌老师的建议,为中微子存在堤供了证据。
1928年狄拉克提出狄拉克方程后不久,他就预言了正反电子的存在。 1932年在宇宙线研究中得到证实。 1955年和1956年又先后发现了反质子和反中子。
发现反超子是粒子物理学界期望于在当时那一代高能加速器上的物理工作,淦昌老师以他的敏锐的科学洞察力,根据当时杜布纳联合原子核研究 所的10Gev加速器的能量足以产生超子反超子对,提出建造一台24升丙烷气泡室及从加速器中引出高能π一介子束线装置。
开始了寻反超子子的工作。他选定的目标是寻找∑ 超子或∑-超子的反粒子,这在技术上比找反中子、反质子要难,固为∑ 与∑-的反粒子是不稳定粒子,必须测量它们的各种衰变产物的能量和动量。
淦昌老师及其同事们前前后后共得验,指导解决了一系列重大关键技术问题,终于掌握了炸药工艺、实验部件及爆轰过程等规律,他的足迹走遍了实验场的各个角落。
淦昌老师是核武器实验物理研究的奠基人和开拓者。他指导和带领科技人员研制脉冲x光机、强流脉冲电子束加速器,发展高功率脉冲技术,开展闪光x光照相研究,为开展实验室爆轰物理研究及发展新一代武器奠定了坚实的技术基础。
他亲自参加与组织指挥了前三次地下核试验,为迅速掌握地下核试验测试和工程技术做出了卓越的贡献,他不顾当时已年过六十,和年轻人一样加班加点,那里有困难、有风险,他就在那里出现。
在核武器实验和近区测试中,从制定物理方案呈现场实验的每个技术细节都凝结着他的心血,渗透着他那一丝不苟,严肃认真的科学精神和作风。
1964年12月,淦昌老师提出用高功率激光束打靶实现惯性约束聚变的科学设想,他亲笔写了近20页稿纸的一个学术报告,寄给上海光机所邓锡铭院士,对激光驱动热核反应做了基本分析和定量估算。
他的这一建议和诺贝尔奖获得者苏联学者巴索夫的设想很类似,他们俩人几乎同时独立地提出这一建议。现在激光核聚变的原始思想就是从这里开始的。在淦昌老师的建议下,在中国开始了激光惯性约束聚变的研究工作,而当时英、法、德、日等国都还没有开始这方面的研究。
1965年冬在他的推动下,中国第一次激光聚变座谈会在北京友谊宾馆召开,用几十路激光束沿4π立体角均匀照射靶丸的概念。
在那次座谈会上就提出了,建造大型激光系统的设想也就随之而产生。当时已是花甲之年的淦昌老师一连几个夜晚冒着风雪,一个人骑自行车到友谊宾馆找邓锡铭、余文炎几位年青人商讨发展激光核聚变的工作,对祖国激光核聚变事业的憧憬把两代科学工作者紧紧地联系在一起,并从此开始了中国激光聚变的创业时期。
“文革”动乱期间,中国的激光聚变研究基本停顿,外国人也就在这期间把我们抛到了后头、“文革”动乱年代结束不久,淦昌老师和王大珩先生一起花费巨大的精力指导10^12瓦大型激光装置的建造及在该装置上开展物理实验的工作。
1978年夏天,淦昌老师调任二机副部长兼原子能所所长,从此在原子能所开始了惯性约束聚变的研究、从强流相对论电子束加速器的物理设计、工程设计、工厂加工、安装调试直到出束做实验的每一个过程,他都和大家一起讨论,直接指导工作方案的制定。
1982年底,加速器胜利地完成了总调,并引出束流,达到了设计指标,加速器的建造质量和水平以及运行的可靠性受到了国际同行的高度赞扬。
他立即带领和指导大家开展强流相对论电子束与物质相互作用的物理机制研究,用x射线、离子能谱、等离子体光谱、激光阴影照相和冲击波在靶中平均速度等物理测量,否定了国际上有关强流电子束在靶上由于双流不稳定性而造成的能量反常吸收的论点,在国际上产生重要的影响。
1984年淦昌老师根据国际上惯性约束聚变发展的趋势,带领我们全研究室从电子束惯性约束聚变,转向氟化氪准分子激光聚变。淦昌老师作为一个科学功很深、知识面很广、洞察力很强的科学前辈,在关键时刻表现出了他具有远见的科学分析能力,当世界上美、俄、德、日等国都纷纷地从电子束聚变转向离子束聚变时,淦昌老师指出,离子束聚变存在许多固有的问题和困难,最主要的一点就是聚焦性能差。
几十年后的今天,国外所遇到的困难,证实了淦昌老师的预见。
我们在淦昌老师的指导下,迅速地开展了电子束泵浦氟化氪准分子激光的研究。 1992年,输出激光能量已超过100焦耳, 1997年达400焦耳,达到了国际上中等规模装置的水平,在能量效率,双向电子束泵浦技术和工作的稳定性方面在国际上处于先进水平,淦昌老师去世以前还教导我们要进一步采取包括非线性光学技术在内的先进方法,压缩光束脉冲宽度和改善光束质量并尽快开展物理实验研究。
淦昌老师除了关心自己从事的科研工作外,还非常关心整个国家的科学事业的发展。 1986年他和王大珩、陈允芳和杨嘉墀三位院士一起向党中央提出了“以为所及的人力跟踪新技术发展的进展”的建议,在邓小平同志亲切批示和积极支持下,国务院制定了国家高技术“863”计划,为我国高校技术发展开拓了新的局面。
淦昌老师以他那博大精深的智慧、敏锐的科学洞察力、高瞻远瞩地预见未来,积极地为我国高科拔的发展献计献策。1988年他又会同王大珩、于敏等科学家建议国务院加快我国惯性约束聚变的研究步伐,国务院采纳了他们建议,将惯性约束聚变列入“863划项目。现在这项研究工作正健康地向前发展,在国际上占有一席之地。
淦昌老师特别关心和努力促进中国核电的发展。 1979年3月,他率领我国第一个核能考察代表团访问美国、加拿大,跑遍了两国的东西海岸各研究机构和开发公司,同许多同行的学者和工程师建立了联系。
1979年国庆三十周年前夕,他在《自然》杂志上发表了题为《勇攀原子能科学技术的新高峰》的文章,指出:“从长远看,核能必然成为能源的主要来源……我们一定要把核电站建设起来,让原子能造福于人民。
”1980年淦昌老师向中央书记处和国务院领导同志讲授有关核能知识,为了讲好课,他做了充分的准备,收集大量资料,反复地修改讲稿,仔细地审查每一个幻灯片并进行认真的预演。
这充分表现了他对国家事业的负责精神和严谨的科学作风。在讲课《核能一当代重要能源之一》中,他论述了核电站的安全,吐和经济性,提出我国能是解决能源分布不均匀的最好途径,以及开发利用核能的五点建议。
他提出“以自力更生为主,争取外援为辅”及早积极地加强科学研究和工程研究,并积极引进、吸收、消化外国先进技术,加速我国核电建没。 1980年11月淦昌老师再次率领核学会代表团访美,在关于世界核能问题的国际会汉上作了题为《中国核能发展的前景》的报告,受到国际上的重视。
1982年他又在《欧洲核能》杂志上发表文章,论述中国核能发展的前景。 1983年在论证我国核电发展方针的 ,他以《在发展我国核电事业中正确处理引进和坚持自力更生原则的问题》为题目,指出:“我们不能用钱从国外买来一个现代化。
……我们的头脑必须清醒,设备进口也好,技术引进也好,合作生产也好,这些统统是手段。
而目的则是为了增强自力更生的能力,促进民族经济的发展。”他非常重视秦山核电站的建设。 1984年6月,他去核电站检查工作时说:“秦山核电站是我国第一座主要靠自己的力量建造的。
必须虚心学习,大力协同,确保质量,力争速度,为我国的核电事业闯出一条道路。”1986年7月,他己79岁高龄,仍到秦山核电站施工现场检查工作,并在留言簿上写下:“必须保证质量,必须保证安全。”
淦昌受到大家的尊敬和爱戴,除了因为他有高深的学术查诣和在科学研究中取得重大的成就外,还因为他具有高尚的品德和情操。他热爱祖国,对人民赤胆衷心;他关心同志,乐于助人;他追求真理,实事求是; 谨慎,平易近人;他创新求索,永不停息;他爱护晚辈,关怀备至。
凡是和他一起工作过的同志,都深为他的高尚的品德和情操所感动。我十分幸运,在70年代初期,就在淦昌老师的指导下,从事惯性约束聚变的研究工作,作为他的学生和助手我从他身上看到了一个品德高尚、学识渊博、学术思想活跃,而又谦虚谨慎、平易近人的科学家的形象。
他是那样地酷爱科学,永远不满足子自己在科学上的成就,永不停息地带领着我们妥攀登科学的高峰,在将近七十年的科研生涯中,他一直是站在世界科学发展的前沿。
他虽然年纪大了,但仍然大量地阅读最新的国内外科学文献资料,始终使自己保持着及其敏感的科学洞察力和对新鲜事物的敏锐性、永葆自己的科学青春。
他学识渊博,但从不以权威自居,他从不摆架子,愿意向任何人请教,他对自己的学生、晚辈倍加爱护、关心,为了他们治病,他到处奔走,不辞劳苦,真是关心他人比关心自己为重,他十分重视人才培养,满腔热忱的帮助教育他们。
他培养的学生,遍布国内外,真是桃李满天下,最使我感动的就是他那颗对科学事业执着追求的心。科学是他一生的嗜好,一生的追求,我们平时的接触中,最能使他高兴的事,莫过于我们科研工作中的进展和成绩,就在他临终前几天,他还要仔细地听我们工作的汇报,关心全国惯性约束聚变的工作,还反复地交待我们说:“我不行了,工作就交待给你们了!
你们要好好地干呀!”淦昌老师的病情日益恶化,受他教诲和工作在由他创建的实验室的同志们难以抑制内心的悲痛,前往北京医院最后一次去看望他,这正是他去世的前一天。
1998年12月9目,淦昌老师已经不能说话了,身体状态已经非常差了,但他睁大眼睛,像往常一样听着大家谈工作中的进展。
这时他已经说不出话了,当他听得高兴时就点头,还作手势,表示赞赏,这种场面使大家深受感动。这就是我们和他最后一次的见面。它将永远的铭记在我们的心中,鞭策着我们去学习淦昌老师的光辉榜样,去完成他交给我们的科学事业。
我们尊重和爱戴的澄昌老师离开我们了,他留给我们巨大的科学精神的财富,这也许比他在科学事业中所做出的重大贡献、更有价值和更有影响,他将在人们的心中树立起一个真正科学家的崇高形象,并鼓舞着我们为祖国的科学事业奋斗终身!
