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让生命的凯歌回放---【张玉春】

2012-07-03 22:10:00 来源:《时代报告.中国报告文学》杂志社 浏览:2201

让生命的凯歌回放

——为纪念我国高能物理学家张文裕、王承书院士夫妇而作

张玉春

仰望繁星的轨迹,仿佛你也与之同行;时刻谨记各种元素之间的转化与嬗变;因为,只有这样思考,方能洗涤你在世俗生活中沾染的污秽。

                                    (古罗马)马可·奥勒留

北京中国科学院高能物理研究所大门内,竖立着一座大型雕塑“物之道”—— 象征阴阳的两个相互联系的螺旋体发散模型。这是张文裕所长早年在西南联大的学生、诺贝尔物理学奖获得者李政道先生特地制作赠予的。它模拟高能粒子在加速器中撞击后的分裂状况,意在探索原子核的奥秘,是高能物理学家心目中运用人工嬗变原子结构的模式。李政道先生“物之道”的题词是:

道生物,物生道。

道为物之行,物为道之成。

天下之艺物之道。

“艺物之道”,即研究物质的原始状态及其运行规律。李政道先生所说的“道”,让我们想起我国二千五百年前思想家老子讲的“道”。老子说:

有物混成,寂兮寥兮,独立而不改,周行而不殆,可以为天下母,吾不知其名,字之曰“道”。

由此可见,老子的“道”,是指宇宙万物的本源。这个本源产生宇宙万物是有个过程的。这过程是:

道生一,一生二,二生三,三生万物。万物负阴而抱阳,冲气以为生。

道生一,即道自生。一生二,即道分为阴和阳。阴阳二气的统一叫冲气,阴阳和冲气三者衍生万物,所以万物都包含着阴阳的对立,而在冲气中得到统一。

宇宙万物既然是由原来的“道”产生的,那么宇宙万物必然含有“道”。所以庄子在回答“道”在哪里的诘问时,就非常通俗地说,“道”无所不在,在蝼蚁,在稊稗,在瓦甓,在尿溺。最后用“周”“遍”“咸”三字概括说明其无所不在。人是自然的产物,人类要生存发展,就必须研究并遵循自然规律,才能有活动和创造的自由。

由此可见,中国的道家对自然观的探索,早已达到相当高的思辨水平。从自然科学的发展历史来看,中国的老庄无疑是当时最伟大的理论物理学家。这是应该让我们中国人引为自豪的。

但是由于时代局限,老庄不可能为我们从实践中揭示这个宇宙的本源及其在运动中的无限奥秘。

随着现代物理实验科学的发展,人们真正揭示宇宙奥秘的是上世纪初。

当时的实验物理学家发现,我们头上这片无边的淡蓝色天宇,有来自它深处的高能粒子流,以接近光的速度在时刻地撞击着我们所处的这个星球。它的每个粒子都很小,小到原子的十万分之一,但它的能量却很大。它发自别的星球的初原射线,不断地与所遇到的物质碰撞,产生裂变效应,擦过地球大气层,到达海面,甚至穿透地下岩层,直到二万米深处,才逐渐被吸收。

原来,宇宙本身就是个无限大的天然加速器。

庄子在《逍遥游》中也曾对这片蔚蓝色天空展开过想象,他说大鹏从九万里高空往下看到的,也应该是同样的蔚蓝色;并且说,这是空气积淀的缘故。这一认识当然符合现代物理学。他是凭直观和推理言中的,当然不可能观察到宇宙射线的粒子流。

今天我们认识到,宇宙间所有物质的最基本单位是原子,在不断撞击和分裂之后,进一步发现原子中还有质子、电子与中子等已知及未知的更小粒子。

被爱因斯坦誉为“一切时代最伟大的实验物理学家之一”的卢瑟福,主持英国剑桥大学卡文迪什实验室,就一直站在当时世界高能物理实验研究的最前沿。他进一步发现了原子核衰变的过程,提出了原子核结构理论和可以用人工嬗变来研究原子核的理论。为此,他发明并利用了人工加速器来研究原子核,获得了诺贝尔物理学奖,还先后培养了多位诺贝尔物理学奖获得者。

理论物理学家认为,物质是无限可分的。实验物理学家正在探测它更为奥秘的核结构及运动规律,以便造福于人类,这就是高能物理学家们研究的课题。

在世界高能物理学研究领域中,张文裕院士占有一席之地。

张文裕出生于农民之家。青少年时代走上一条艰辛的求学之路。1931年以同等学力考取燕京大学物理系。1934年取得物理学硕士之后,怀着科学救国的愿望,考取庚子赔款留英公费生,于次年离开积贫积弱的祖国和比他低二年级的恋人王承书,远赴英国剑桥大学物理系卡文迪什实验室,师从卢瑟福,从事高能物理实验研究。

卡文迪什实验室富有优良的科学传统。导师卢瑟福每每要求研究生独立思考,能提出个人见解,并参与学术交流。在他的指导下,张文裕以勤恳和认真的科学态度投入其中,先后在艾里斯的天然放射性实验组和考克饶夫的高压倍加器组进行了原子核研究。他用中子丢失反应,高产额地产生了几种新的放射性同位素。

其中一项是,用高压倍加器的氘核轰击氢元素Li7(锂7),产生放射性元素Li8(锂8),并伴随质子放射,Li8(锂8)又通过发射 射线转变为Be8(8)。另一项研究是与戈德哈伯及蹉峨根合作,利用高压倍加器的束流轰击不同的靶核,产生新的放射性元素。

这些研究成果,分别以《来自轻元素放射性衰变的α粒子》和《高能 射线和中子产生的放射性》为题,发表于1937年的《自然》杂志上。得到卢瑟福的赞许,引起世界物理学家的关注。

19377月,经过两年多的学习和研究,在他即将取得博士学位时,日军制造了卢沟桥事变,对我国发动全面进攻,12月攻下南京,大肆屠戮居民。消息不断报道到英伦三岛,激起我留学生无比愤慨。

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