王淦昌

        王淦昌,杰出的物理学家。1907年5月生,江苏常熟人。1925年考入清华大学,1933年在德国柏林大学威廉皇帝化学研究所获博士学位。1934年回国后,曾任山东大学、浙江大学教授,中国科学院近代物理研究所研究员、副所长,核工业部副部长,中国科协副主席,中国核学会理事长,《原子核物理》主编等职。1983年受聘为《核仪器与核方法》(Nuclear Instrument and Method)编委。曾获得国家自然科学一等奖,国家科技进步特等奖。中国科学院院士。
        王淦昌是中国核物理的开拓者和奠基者之一。早在留学德国期间,他曾提出用云雾室做探测器研究γ辐射的本性,1935年度诺贝尔奖获得者查德威克的实验证明了王淦昌想法的正确性。1942年,他提出并实现用轻原子核K电子俘获方法验证中微子存在;1942—1947年间,在国内外学术刊物上发表9篇论文,其中关于“中子与反质子”等研究是开创性的成果。1950年后,王淦昌开始主持宇宙线方面的研究,从设计建造磁云室和中国第一个高山宇宙线实验室等基础工作做起,研究了中性介子的衰变,从宇宙线中获取奇异粒子并对其寿命进行有效测量;在莫斯科工作期间,他领导的研究小组发现了第一张反西格马负超子的图像照片。他还提出了激光惯性约束核聚变的设想,是国际上提出“惯性约束核聚变”技术路线的创始人之一。他长期从事核武器研制工作,为中国自力更生研制出第一颗原子弹、氢弹做出了重要贡献。
        王淦昌,1907年5月28日生,江苏常熟人。
        幼年时王淦昌在私塾读书,1920年进入浦东中学,1925年考入清华大学,1930年赴德国做研究生。1934年学成回国,长期从事物理学研究工作,先后任山东大学、浙江大学教授,中科院近代物理研究所副所长,二机部副部长兼原子能研究所所长,《原子核物理》主编,中国科协副主席和常委,中国核学会理事长,中国科学院主席团成员等职。1983年被聘为国际期刊《核仪器与核方法》(Nuclear Instrument and Method)的编委。中国科学院院士。“九三学社”中央委员,“九三”中央参议委员会主席,第三、四、五、六届全国人大常委。曾获国家自然科学一等奖,国家科技进步特等奖。
        1925年初到清华,王淦昌迷上了化学,坚实的化学基础为他后来的研究工作提供了巨大的帮助。他对物理实验表现出特殊爱好和较强的操作能力。1929年6月,王淦昌从清华大学物理系毕业后留下来当助教,同时进行了“清华园周围氡气的强度及每天的变化”的课题研究。这个题目涉及气象知识和实验方法,当时在国内尚无人涉猎。王淦昌查阅了大量参考资料,根据当时的条件,用了类似于戴奥德哈曾采用的导线荷电量的测量方法。经过繁琐、艰苦又需要敏捷技巧的科学劳动,得出了北平上空大气放射性为大气压、风向、风速、云的性质与分布相关的大量数据,以及大气放射性的平均值与最高值的按月变化,写出了论文。
        在德国期间,王淦昌从师迈特纳,成为这位杰出的女物理学家唯一的中国学生。王淦昌在格丁根大学选修了半年的课程,后跟随迈特纳就读于柏林大学威廉皇帝化学研究所放射物理研究室。王淦昌在德国留学的四年,正是现代物理学史上的黄金时代,各种学说、预言、假说纷纷出台。王淦昌就是在这样的环境里,以他特有的兴趣和敏锐,辩识着当代物理学发展的方向。
        1930年,王淦昌先后参加了柏林大学两次很有意义的物理讨论会,主讲人科斯特报告了关于玻特和他的学生贝克做的一个实验。他们用放射性钋放出的α粒子轰击铍核,发现了很强的贯穿辐射,他们把这种辐射解释为γ辐射。迈特纳早在1922年就对γ辐射与元素衰变的关系进行过研究,对其他的性质也进行过一系列的研究。王淦昌对此是有所了解的,加上上述报告对他的深刻印象,他开始对γ辐射能否具有那么强的贯穿能力所需要的能量表示怀疑。玻特在实验中用的探测器是计数器,王淦昌当时想到的是,如果改用云雾室做探测器,重复玻特的实验,会弄清这种辐射的本性,并提出这一建议,但没有被采纳。1935年度的诺贝尔物理学奖获得者查德威克用不同的探测器——高压电离室、计数器和云雾室独立地进行了上述实验,发现了这种贯穿辐射乃是中性粒子流,这种粒子就是中子,证实了王淦昌想法的正确性。
        1932年1月王淦昌写出了题为《关于RaE年连续β射线谱的上限》的论文,在《物理学期刊》发表,这项工作证明了他用的计数器的可靠性。1933年7月14日,迈特纳和王淦昌联名给德国《科学》期刊写了一篇简短的通讯《γ射线的内光电效应》,介绍了关于原子核内部的某些特性,同时他们用一个小的盖革计数器对在磁场中的ThB+C+C"发出的若干β射线作了测量。1933年12月19日,王淦昌完成了博士论文《关于ThB+C+C"的β谱》,寄往《物理学期刊》发表,论文中的结果在强度方面比埃里斯的要精确得多。
        1934年,王淦昌回国应聘到山东大学物理系任教授,着手建立必要的实验设备。近代物理的实验设备,一部分向德国订购,许多简单的部件,王淦昌就带领助教、学生、技工,自己动手试制。在很短时间里,山东大学物理系有了迅速的发展。
        1936年4月,王淦昌转入浙江大学。这时期最重要的科研成果是“关于探测中微子的建议”。1941年以前,人们在理论上已经肯定了中微子的存在,但怎样从实验上确认仍十分困难,王淦昌赞成泡利的假说和费米的理论,他阅读了当时几年有关这个问题的论文,经过反复思索,写了一篇短文《关于探测中微子的一个建议》,于1941年10月寄到美国《物理评论》(Physical Review)。文章发表后不过几个月,阿伦就按照这一建议做了实验,取得了肯定的结果,但由于用的样品较厚和其他原因,没能观察到单能Li7反冲,莱特在1947年,阿伦在1951年又重做了类似的实验,仍没有发现单能反冲,直到1952年罗德拜和阿伦的A37K电子俘获实验,才第一次发现了单能的反冲核。王淦昌在1941年提出的建议,在1952年的实验中取得了成功。
        1942年到1947年间,王淦昌在国内外的学术刊物上发表了九篇论文。1943年,提出了“关于宇宙线粒子的一种新实验方法的建议”,他还指导化学系学生蒋泰龙研究“用化学药剂来显示高能射线的轨迹”,并与他合作写出了《论γ射线的某些化学效应》的论文,并制成了磷光材料,研究过“有机活化ZnO.ZnCL2磷光体”。1945—1946年,王淦昌指导学生忻贤杰进行磷光体机械效应的研究,没有激励光源,就用太阳光作激励源,于烈日中在棉被掩捂下进行实验,于1947年联名发表了《用机械方法产生磷光》的论文。1945年王淦昌又在英国科学期刊《自然》上发表了《中子放射性》一文,提出了一种探测中子衰变的方法。一年以后又发表了“中子与反质子”一文,就卡皮查关于在分析宇宙线谱过程中发现了反质子的报道,提出了探测反质子存在的建议。在当时条件很差的情况下,王淦昌的若干工作就是这种“搭桥”工作。
        王淦昌不仅重视实验工作,也十分重视理论,为了巩固理论基础,他主动承担了电磁学、热力学、光学等课程的教学任务,也曾做过两项理论研究。他曾指导了1940年毕业生曹萱龄写《核力与重力的关系》一文,《五维场论》则是他与助教程开甲在1946年经过多次讨论完成的。
        王淦昌还非常重视物理学与其他学科的结合。在化学系缺少教授时,他曾承担过物理化学课,指导过化学系学生的研究工作。在中国物理学会贵州区分会第10届年会上,王淦昌作了学术讲演《用化学方法研究宇宙线及原子物理之展望》,宣读了两篇论文《关于介子的人工产生》、《寻求β射线发射的半衰期与原子序的关系的尝试》。在第11届年会上宣读了论文:《关于硫化锌磷光体》、(与曹萱龄合作)、《γ射线对化学物质的影响》(与蒋泰龙合作)。在第13届年会上宣读了论文《关于初级宇宙线的本性》、《一种新的有机活化磷光体》、《基本粒子的五维理论和质子的质量》(与程开甲合作)。
        1947年3月24日,王淦昌在杭州又寄出了《建议探测中微子的几种方法》,发表在《物理评论》(Physical Review)上,同年他在《科学世界》上发表了一篇综述文章《各种基子之发现及其性能》。这一年,王淦昌因他1942年关于探测中微子的建议获得了范旭东奖金。同年9月,王淦昌赴加利福尼亚大学的伯克利分校进行研究学习。在那里,王淦昌的论文题目是《海平面上介子的衰变》。他接受了布罗德的建议,搞多板云室,并采用高压气体吸收的方法,不到一年的时间,得到了初步的研究成果。王淦昌和琼斯合作的论文《关于介子的衰变》在《物理评论》(Physical Review)上登出。1949年1月,王淦昌回到了祖国,用自己的节余购买了许多科研用的电子元器件,带回一个直径为30厘米的大云雾室,并在全国物理学会第17届年会杭州区分会上就云雾室作了演示,还宣读了题为《关于研究μ-介子》的论文。1950年,王淦昌在《科学世界》19卷第4期上发表了《微中子问题的研究现状》一文。
        1950年4月中旬,王淦昌到北京新成立的中国科学院近代物理研究所工作,主持宇宙线方面的研究。1951年,王淦昌和肖健各带一个组,分别在3—5GeV和平均十几个GeV的能区从事研究,利用云雾室拍下了几百张宇宙穿透簇射的照片。从1952年起,在王淦昌、肖健的带领下,设计建造了磁云室。1954年,在云南落雪山海拔3185米高处建造了中国第一个高山宇宙线实验室,先后安装了多板云室和磁云室,并立即开始了工作。从1955年起,王淦昌等有关宇宙线研究的一批成果陆续在《物理学报》和《科学记录》上发表。其中,王淦昌、肖健、郑仁圻、吕敏等合作的《一个中性介子的衰变》在1955年布达佩斯的宇宙线物理会议上引起了同行们的关注。王淦昌、吕敏、郑仁圻合作的《一个长寿命的带电超子》是在宇宙线中获取奇异粒子事例并对其寿命进行有效测量的范例。《在云室中观察到一个K介子的产生及其核俘获》是1956年提交全苏高能粒子物理会议的论文。
        1956年9月,王淦昌代表我国去莫斯科参加联合原子核研究所成立会议,然后留在该所工作。王淦昌以敏锐的科学判断力,提出了两个研究方向:①寻找新奇粒子——包括各种超子的反粒子;②系统研究高能核作用下的各种基本粒子产生的规律性。工作组分成三个小组,他亲自负责新粒子研究。于1958年春,建成了一台长度为55厘米,容积为2.4升丙烷气泡室。
        1957年王淦昌提出利用高能π-介子与核作用引起的核反应采集数据,前后总共得到了近十万张气泡室的照片,包括几十万个高能π-。介子核反应事例,并从四万张照片中发现了第一张反西格马负超子事例的图像照片,经过计算正与预期的一致,而且是一个十分完整的反超子“产生”事例。王淦昌小组还有另一项值得一提的工作是“用动量为7GeV/C和8GeV/C的π-介子产生Ξ-超子”。
        1960年12月,王淦昌在莫斯科联合原子核研究所任期届满回国,到研制原子弹的九院任研究员,负责物理实验方面的领导工作。1963年,王淦昌来到海拔3000多米的青海高原工作,与其他科学家、工程技术人员一起接连突破了一个个科学技术难关,1964年10月16日,中国第一颗原子弹爆炸成功!乘着第一颗原子弹爆炸成功的势头,研制氢弹的任务很快上马,1967年6月17日,我国第一颗氢弹爆炸成功了,王淦昌等科技工作者们所付出的劳动,终于结出了丰硕的果实。
        早在1964年,王淦昌曾提出用高功率激光打靶实现惯性约束核聚变的设想,并一直致力于这方面的工作。1984年9月10日,王淦昌以国家科委核聚变专业组组长的身份向国家科委提出“关于将受控核聚变能源开发列入国家长远规划重大项目的建议”。1978年国庆前后,他和二机部其他四位专家联名上书中央,提出发展我国核电的建议。1984年3月,王淦昌在出席日本原子工业讨论会的第17届年会时作了题为《中国核能的发展与国际合作》的报告。1986年1月21日,党中央领导会见了王淦昌等核专家,座谈我国核工业与和平利用核能的问题,王淦昌的建议引起了重视。1986年4月,在第六届全国人大第四次会议上,王淦昌又提出了《对立足国内,积极发展我国仪器制造工业的建议》。针对美国提出的“战略防御倡议”,西欧的“尤里卡”计划,王淦昌和王大珩、陈芳允、杨嘉墀四位科学家1986年3月联名向中央领导人提出了建议,发展成现在的“863”计划。
        王淦昌是中国核物理的开拓者和奠基者之一,为我国国防科学技术事业做出了杰出贡献。现在他又在我国能源发展领域辛勤工作着。

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