新中国高能物理学家张文裕生平介绍 如何评价张文裕
著名的高能物理学家张文裕(1910-1992年)
今年,是U介子原子发现者张文裕博士诞生107周年。前些时候,笔者前往他的故乡惠安县涂寨镇宫后村,追忆缅怀这位享誉中外的著名科学家。
张文裕曾用名张少岳,1910年1月9日(距今107年)出生,父亲张碧泉在涂寨街经营玉壶天药铺,母亲汪顺生下8个儿女,只留下老四文裕、老五文珍、老六文硕。
1921年,文裕上过两年私塾之后,就到惠安时化小学(现惠安实验小学)插班四年级。1923年小学毕业,以出色的成绩,考进泉州培元中学。在此期间,五四新文化运动的科学救国、教育救国的思想深深地植根在他的心田,使他能够在家境极端困难的情况下,坚持半工半读。
17岁那年的一天,文裕的叔叔到了泉州,说母亲病危,要他回家。然而当他急匆匆地赶回家时,看到母亲身体正常,才知道父母为了让他与童养媳圆房,撒了谎。张文裕虽是个孝顺的人,但对于这场突然袭击的婚事,则坚决不答应,他趁家里人没注意时,逃到崇武半岛大岞村一所小学,一边教学谋生,一边自学中学课程。半年后,回到母校,但毕业考试已经结束,无法拿到文凭。正当他焦急万分之际,培元中学校长许锡安亲自写信给他的同学、燕京大学物理系主任谢玉铭先生,极力推荐张文裕以同等学历参加燕京大学入学考试。是年,17岁的张文裕,只身从厦门乘船经上海往北平参加考试。
满怀希望的张文裕千里迢迢,来到古都北平,岂知燕京大学考期已过,一时不知如何是好。幸亏校方看在谢教授分上,单独给他出题考试,最终被破格录取,踏进了大学门槛。
燕大的学生大多是家境优裕的贵族,像张文裕这样穷学生极少。经济拮据的张文裕只能靠节假日做工或在京同乡的帮助下维持学习、生活费用。几年中,张文裕秉持惠安人独具的地瘦栽松柏,家贫子读书精神,孜孜苦学,1931年大学毕业,留校当助教,同时在研究生院继续攻读,第二年提为教员。后来成为终身伴侣的王承书(比张文裕低二年级)是他当助教时的学生。研究生院毕业后,他获得硕士学位。1934年,考取英庚款公费留学,获得赴英国剑桥研究生院深造的机会。
英国剑桥大学是世界名牌大学,卡文迪实验室是当时世界上培养人才最有成就的实验室之一,也是世界上之一个既是教学又是科研的单位,从之一任到第四任导师都是世界闻名的科学巨匠。张文裕受业于卡文迪第四任导师,核物理、原子物理和物质微观结构理论的奠基人卢瑟福门下,经过两三年的努力,在核物理的三个方面取得惊人的成就:核反应共震现象的研究、锂8的产生和衰变的机制与铍8的核结构、高能光子与中子作用下新放射同位素的产生过程的发现和研究。他与合作者写出的五篇论文发表在英国皇家学会会议录等刊物上,引起国际核物理学界极大的反响和重视,也得到卢瑟福的赞许。张文裕完成学业的第四年,经剑桥研究生院同意提前考试获得博士学位证书。
1937年7月,日本侵华战争开始,1938年11月,张文裕回到烽火连天的祖国。他到处找朋友、同事,要求奔赴前线,结果四处碰壁。后来经过著名物理学家吴有训介绍,到成都四川大学任教授,半年后,又应西南联大聘请,任该校物理学教授。
不久,张文裕获悉王承书在湘雅医学院教书(湘雅医学院时已从湖南迁到贵州),即赶到贵阳同阔别多年的恋人会面,之后他们结婚,证婚人是著名的科学家吴有训博士。
在西南联大,张文裕开设核物理课程,名称是天然放射性和原子核物理。当时的中国大学能开出这样课程的人可谓凤毛麟角,因此特别吸引人。听这门课的是研究生和助教,其中不少人后来成为中国乃至世界上著名的科学家,如杨振宁、唐敖庆、李政道等。
著名数学家熊庆来时任云南大学校长,他慕张文裕之名,通过华罗庚邀请张文裕到云大兼课。张文裕在云大物理系教的是光学。
1943年,日本侵略军大举进攻缅甸,敌机也常轰炸昆明,西南联大不得安宁。新婚妻子王承书(燕京大学物理系毕业生)忍受不了这种有力无处使的窒息,她向导师写信,获取奖学金津贴,到美国宇密执安州立大学做理论物理学研究,后来也获得博士学位。1943年秋,张文裕接到美国普林斯顿大学的邀请,再次远涉重洋,到了美国,在普林斯顿大学专门从事核物理研究和教学,继续致力探索微观物质世界的奥秘。1947年,张文裕在美国普林斯顿大学Palmer实验室根据铅、铁和铝箔停止μ子的实验,证明μ子被核俘获后在定态轨道跃迁,同时发射15MeV低能光子。实验表明μ子可以在一定条件下取代核外电子而在轨道上绕核旋转,从而以实验发现了μ子系弱作用粒子和μ原子,国际上称之为张原子和张辐射。张文裕在科学上获得了重大的成果,为原子物理学作出巨大的贡献。
第二次世界大战之后,美国的科学技术、教育、工业等各行各业迅速发展,经济繁荣。至1950年,张文裕在普林斯顿这座名城已经定居7年了。随着张氏原子的发现,他的科学成就早已闻名世界。
按美国法律规定,连续居住美国5年就可申请加入美国国籍。但他与夫人王承书却不加入美国国籍,决心随时回归故里,报效祖国。
那时在美国的中国科学家组织了在美科学工作者协会,张文裕是组织者之一,后来担任该协会主席。其时,以杜鲁门为代表的美国当局对在美科学工作者协会进行了调查。恶劣的政治气候,使张文裕人身自由受到限制,但他泰然处之。1954年,周恩来总理在日内瓦会议上义正词严地质问美国国务卿杜勒斯:为什么公然违反国际惯例,扣留在美的中国科学家不让回国?在世界公正舆论的谴责下,美国 *** 不得不逐步解除禁令。
1956年初,张文裕、王承书夫妇带着6岁的儿子在祖国的关怀下,冲破美国移民局种种阻挠,踏上回国旅程。临启程,他们搭乘的克里夫兰总统号比预定时间推迟二个小时,连水手们都感到意外。到香港时,美国联邦调查局和移民局突然上船对他进行检查,整整折腾两个小时,一无所得。
张文裕后来风趣地对人说,当年回国时,连简易的行李都被抄走了,带回来的只是一个脑袋。
回国后,张文裕任原子能研究所宇宙线研究室主任兼中国科技大学教授。1957年,张文裕提出建设一座宇宙线观察站提案,获得批准。地点选在云南,一切设备的设计、制造、安装、调试都是中国自己做的,这是张文裕几十年梦寐以求的理想。这个宇宙线观察站,至今仍是世界上同类型观察站中更高、更大、条件与设备更好的一座。
1957年,张文裕被聘为中国科学院院士(学部委员),后来王承书也被聘为院士,夫妇均是院士在中国科学界是不多见的。
这一年,李政道、杨振宁荣获诺贝尔物理奖。
张文裕与杨振宁交谈
中国人之一次获得世界科学界的更高荣誉,引起国内外极大的关注和震动。高瞻远瞩的周恩来决定派人向这两位杰出的科学家祝贺。当时李政道、杨振宁对 *** 、新中国还不算了解,派什么人合适呢?周总理看上了张文裕。
张文裕高兴地接受了这个特殊任务。行前,他特地到监狱探望杨振宁的岳父杜聿明。告诉杨振宁获得诺贝尔奖的消息。杜聿明激动不已,写了一封信请张文裕带给杨振宁 。12月初,李政道、杨振宁前往瑞典皇家科学院领取诺贝尔奖的证书和奖金,一下飞机,就被记者团团围住。前往欢迎的张文裕急中生智,用中文大声喊李政道、杨振宁的名字,师生终于会面。
李政道和杨振宁感动地说:张老师,您怎么来了!
张文裕说:国内让我赶来向你们祝贺。
国内对我们这么关心啊!他们十分激动。其后,李政道、杨振宁两人专程到旅馆拜访张文裕老师。
1961年,张文裕接替著名科学家王淦昌在苏联杜布纳联合核子研究所工作,任中国组组长,并领导一个联合研究组的工作。他们的一个重要成就是,把当时已知的重子共振态归纳成核子和超子的激发态,提出一个重子跃迁纲图,并在超子和核子的散射研究方面取得了新成果。
周恩来总理对中国的高能物理事业很关心。1964年冬天,周总理在莫斯科会见了我国在杜布纳联合核子研究所的专家,听取了张文裕的汇报 。周总理郑重地说:看来,在国内,我们自己也必须搞高能物理这一门科学。第二天,张文裕等人把周总理送上飞机,领悟了周总理那些充满民族自信心的指示,让大家非常高兴,决心为建设中国的高能物理实验基地贡献自己的一切。
然而事与愿违,1965年张文裕回国,不久就爆发了那场史无前例的文化大革命,使他们筹建高能物理实验室计划陷于停顿。
1972年秋,以张文裕为首的18位科学家联合向周总理写信,提出发展中国高能物理事业的建议。周恩来批准成立高能物理研究所,张文裕担任该所之一任所长,着手试制高能加速器。他为中国高能物理研究和发展,为中国成功研制 *** 、氢弹核武器立下了殊功,赢得世人的赞扬。
1977年3月15日,张文裕主持高能加速器论证会和基本粒子理论座谈会,在会上表示一定不辜负党中央和已经逝去的周总理的关怀,要把自己的余年贡献给中国高能加速器的建设。
为了把工作做得好一些,张文裕亲自征求国内专家的意见,又不顾古稀之年,多次和科学家们到美国、欧洲访问,参观些发达国家的加速器中心。
按设计要求,中国的高能加速器北京正负电子对撞机可以使正负两个电子束,在同一个储存环里沿着相反的方向加速,并在指定的地方发生对头碰撞。正负电子的能量各为22亿~28亿电子伏特。这是高技术中的尖端技术,需要研制几十大类400多项多达上万种的非标准设备。正负电子对撞机用途广阔,既可以做一些自然科学理论的基础研究,也可以利用高能电子放出的同步辐射光,开展能源、材料、生物、化学、生命科学、疑聚态、表面物理和超大规模集成电路等方面的应用研究,解决经济建设中遇到的科学技术问题。
1983年4月,新的方案经国务院批准,同年12月被列入国家重点工程项目。1984年10月7日,这个中国更大的科学实验工程举行奠基仪式。洁白的大理石基石上,镌刻着 *** 书写的铭文中国科学院高能物理研究所北京正负电子对撞机国家实验室奠基。 *** 亲自为基石培上之一锹土。在奠基典礼上, *** 高兴地接见科学家代表,当他看到高能物理所所长张文裕时,便紧紧地握着张文裕的手。张文裕激动地对 *** 说:我多年的心愿今天终于要实现了。
1988年10月24日,北京正负电子对撞机经过整整四年的施工胜利建成了。 *** 等党和国家领导人、科学家都来参观并看望建设者的代表。张文裕坐在轮椅上,心情非常激动,因为他为之呕心沥血的工程,已经由理想变成了现实。
张文裕夫妇都是闻名于世的物理学家,均为中科院院士,但在他们的家中却没有一件高档家具。冰箱是如今已罕见的40立升的,洗衣机是白兰牌的之一代单缸产品,下边则是主人自己动手装有四个轱辘的简易架子。他们视书如命,但除了拥有3个普通书柜之外,更多的书只能挤在4个拉了布帘的小书架上。
长年不倦的工作,张文裕夫妇积劳成疾,但很少去医院治疗,怕影响工作,也不愿多花国家的钱。王承书患白内障,医生建议她打10针进口药,当她一听说每支药600元时,便幽默地说:你看,我这对眼睛还值6000元吗?随行的人感动得说不出话来。
张文裕弥留之际,他向夫人王承书一再嘱托:不为儿孙留任何遗产,将他一生的积蓄全部捐给希望工程。10万元在 *** 建一所希望小学,命名文裕小学,3万元给泉州母校培元中学,剩余部分全部交作党费。母校将其图书楼命名为张文裕科学实验楼,由中科院资深科学家严济慈教授题字。
张文裕长年在海外,回国后埋首科研事业,极少回家乡省亲。上世纪60年代其母病逝,那时他正在大西北某试验基地,不能回家,他电告研究所办公室,转寄500元钱回家,把悲哀深深埋在心中。直至1984年,他才踏上返乡的路程,参加母校泉州培元中学80周年校庆。庆典会上,他作了热情洋溢的演讲。他激励母校师生,学好知识为祖国的繁荣富强而努力奋斗。他回到惠安,来到少年时期就读过的时化小学(现为惠安实验小学)深情怀念当年的老师、同学。
1992年11月5日,张文裕在北京溘然长逝。家属、同事和学生们一致决定,把他的骨灰撒在北京正负电子对撞机附近的苍松翠柏之中,让英灵长伴他倾注着晚年全部心血的753工程。
张文裕一生为祖国的科学事业作出了重大贡献,他的同学、好友 、新加坡著名诗人、书法家潘受先生曾赋诗赞曰:
慧光穿宇宙,原子早题名。
世仰先知士,吾歌苦学生。
衣衫记鹑孩,冻馁奋鹏程。
一自渝州别,相望岁几更。