上世纪五十年代,我和赵忠尧先生都在北京中国科学院原子能研究所工作,我们都是浙江人:赵先生1925年毕业于南京前东南大学,1928年5月前东南大学改为中央大学;1949年4月23日,南京解放,同年8月8日,中央大学改称南京大学,我于1951年考入南京大学,因此我们是相隔30年的前后期校友。有此三同,我们在所里见面的机会就更多,几乎无话不谈。
(一)早早起来读书
1902年6月27日,赵忠尧先生诞生于浙江诸暨的一个小乡村里,母亲生他时已是46岁,老年得子,喜出望外,父母对他相当喜爱。但赵先生不但个子瘦小,身体不很健康。他门门功课都非常好,但体育分数老是红灯高悬。
与赵家比邻而居的是位老太太,她虽然养育过不少子女,但长大后个个都像离了窝的鸟,一去不复返,老太八十多岁,仍然像个孤老,不论刮风下雨,她总第一个起床出门去山坡上寻找枯枝落叶,扫回来当柴火。赵先生念书以后,这早起的冠军就被他取而代之。老太太早上起来,天刚蒙蒙亮,赵先生已站在天井旁边朗朗读书,所以老太太逢人便夸:赵家的儿子将来必定有大出息。
(二)从化学到物理
15岁时,赵先生进了诸暨县立中学,学习成绩优秀。中学毕业以后考取南京高等师范学堂数理化部。同年高师改为东南大学,开始分系,他选了化学系,因为学化学实验机会多;其次,化学系拥有一大批诸如孙洪芬、张子高等国内外知名的教授。在东南大学,他三年半就提前毕业。
这时他父亲去世,家中经济发生困难,于是他应湖州第三师范之聘成了该校的数理化三科的专任教员。但该校教师中新旧两派矛盾相当激烈,赵先生只教了半年,就被旧派挤走了。赵先生写信给当时任东南大学理学院的院长孙洪芬询问母校是否需要用人。孙洪芬知道赵忠尧物理学得很好,就回信告诉他物理系需要人,这样,赵忠尧就开始到物理系教书,成为刚从国外归来的叶企孙先生的助教,物理学就成为他的终生专业。
叶企孙先生后来为我国物理界的泰斗,他非常爱才,当过相当长时间的清华大学的理学院院长、校长和校务委员会主任,这是后话。叶先生对工作勤勤恳恳、踏踏实实的赵忠尧非常欣赏。1925年,清华筹办大学本科,请叶先生回母校任教,叶先生就把赵忠尧带到清华,清华物理实验室就是他们创办起来的。
(三)博士论文
1927年夏,赵忠尧出国留学,进了美国加州理工学院的研究部,导师就是该校的校长、诺贝尔物理奖得主密立根(R.A.Millikan)。密立根对国际物理学进展非常注意,给学生的研究题目都是国内外物理研究的前沿课题。密立根给赵忠尧研究的题目是利用干涉仪做一个光学实验,将一年中夏、冬两季拍摄到的片子取来测量分析,两年内取得成果。赵忠尧认为这样取得学位太容易了,学不到多少真实本领,于是要求导师换一个题目。按惯例,导师给什么题目就做什么题,不能讨价还价,同学们知道这种做法会得罪导师,都为他攥了一把汗。果然,密立根有点不高兴了。过了几天,他对赵忠尧说:“上次那个题目你认为太简单,好吧,现在给你换一个:‘硬r射线通过物质时的吸收系数’。”赵忠尧在国内做过简单的吸收实验,认为这个题目也不难,就随口答应了一声:“好,我考虑考虑。”其实赵忠尧的本意还想看看导师有没有更难的题目。密立根一听就光火了,就说:“这个题目很有意思,相当重要。我们看了你的成绩,觉得你做比较合适。你要是不做,告诉我就是了,不必再考虑。”赵忠尧连忙表示愿意接受这个题目。后来赵忠尧把博士论文提交给教授们讨论时,密立根还旧事重提翻出这个老账当笑话讲:“赵忠尧真不知天高地厚,那时我给他这个题目,他说还要考虑考虑。”教授们听了都哈哈大笑起来。由于赵忠尧论文的严密逻辑、细密的实验和分析结论,一致评它为优等,该论文刊登在1930年5月美国的“国家科学院院报”上。
(四)与诺奖失之交臂
近些年来,国际科学家相当重视“反质子”的研究。诺贝尔奖获得者、美籍华裔科学家丁肇中教授和一些国家的科学家都在为寻找反物质而呕心沥血。1998年6月3日,美国把“发现者”号航天飞船送上了太空,目的就是为寻找反物质做一些试探性工作:阿尔发磁谱仪(AMS)被装在“发现者”号太空飞船上,进行实验运行,以进一步做调整,然后放在国际太空站,做反物质探测。
然而赵忠尧先生早在1930年就开始研究反物质现象。他在博士论文的研究工作中,发现了硬r射线通过重物质时产生的反常吸收和特殊辐射。这事实上是正负电子对的产生和“湮灭”过程的最早实验证据。赵先生是利用自己亲手制造的仪器,用天然放射性的一种被称为“硬”r射线的高能量光子束,在重金属元素中观测到正物质和反物质成对地产生,造成了“反常吸收”
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