在中国核能的发展史上,有这么一位不得不提的学者,他被称为“世界上第一个揭露原子弹秘密的人”。11位两弹元勋中有7位是他的学生,在他百年诞辰之际,上海复旦大学还为他举办了纪念活动,他就是“中国核能之父”卢鹤绂。为了祖国的建设,他毅然放弃了在美国的优渥生活 ,也因此与诺贝尔奖失之交臂,在他的一生中,究竟有哪些传奇往事?他对中国核能事业的发展又做出了哪些贡献呢?点个关注,马上开讲!
卢鹤绂出生于1914年,祖籍山东,在那个年代,他的出身可谓是非常优越了。父亲卢景贵曾经是公派赴美的留学生,母亲崔可言曾东渡日本公费留学,后来从事了教育工作。正是因为父母都是知识分子,卢鹤绂从小就天资聪颖,对学习有着浓厚的兴趣。
1932年,卢鹤绂以优异的成绩考入了燕京大学,从此开始了他的物理学之路。大学毕业后,卢鹤绂并没有止步于此,而是选择赴美深造,专攻近代物理和原子物理。在美国留学期间,卢鹤绂展现出了过人的才能。1937年,卢鹤绂在导师的指导下,开始研究热盐离子源发射性能,由于这种研究在当时还不普遍,学校里并没有相关的实验仪器,卢鹤绂就自己动手,制造了一台180度聚焦型质谱仪。
以现在的眼光来看,这台仪器非常简陋,但在当时,这已经是卢鹤绂所能拥有的最佳选择了。在研究过程中,卢鹤绂发现锂7离子和锂6离子释放量的比值在不同时刻会产生不一样的数据,他由此切入,研究出了热离子发射的同位素效应,并以此为论题,写下了自己的硕士论文《热盐离子的质谱仪研究》。经过反复实验,卢鹤绂测得了这两种离子的天然丰度比为12比29,这个研究成果在世界上都是绝无仅有的。
卢鹤绂的研究成果在社会上引起了轩然大波,美国一报纸以此为题,发表了一篇报道,并配上了卢鹤绂的照片,文章题目非常震撼,为《中国人在称原子重量》。除了媒体,学术界也一致接受了并承认了卢鹤绂的研究成果,1953年,诺贝尔奖获得者雪柯瑞在《实验核物理》一书中,指出是卢鹤绂最先发现了热盐离子发射的同位素效应。而卢鹤绂测得的丰度比,也被国际同位素表沿用了几十年。
1939年,卢鹤绂获得了硕士学位,当时世界上最热门的学科是原子物理学,尤其是铀235核裂变现象被发现之后,学界将如何用质谱仪类累积出足够的铀核视为了当下急需解决的问题。对此,卢鹤绂也非常感兴趣,他将这个问题定为了自己下一阶段的研究目标。
上海复旦大学是全国首批双一流大学,是多少学子的“梦中情大学”,而鲜为人知的是,在复旦大学中,曾经有过一个神秘科系“原子能系”,为了保密,从前这种科系被叫做“物理二系”。而“物理二系”的创始人,就是被誉为“中国核能之父”的卢鹤绂。
在攻读博士学位的时期,卢鹤绂提出了扇状磁场对入射带电粒子有聚焦作用的原理,并根据这个原理,制造了一台新型60度聚焦的高强度质谱仪,淘汰了先前的那台,随后,卢鹤绂又凭借《新型高强度质谱仪及在分离硼同位素上的应用》一论文获得了博士学位。这篇文章对核能的发展起到了至关重要的作用,在将近十年的时间里,这篇文章都被美国军方列为绝密资料而不予发表,直到1950年才得见天日。
1941年,拿到博士学位后,卢鹤绂就停止了手头上的课题研究,回到了战乱中的中国,开始一边继续研究工作,一边教书育人。就在他回国后不久,同组的两名物理学家就凭借这个课题,获得了诺贝尔奖,也就是说,如果当时卢鹤绂不回国,他也能将诺贝尔奖收入囊中,但他从未对此感到遗憾。有人曾经问过卢鹤绂,为何中国大陆人总是与诺奖失之交臂,卢鹤绂言简意赅地答道:
“开天辟地,创出新领域,自然得之。模仿练习,细游旧山河,只能失之。”
由此可见,卢鹤绂并未将是否获得诺奖当作评判一个人成就的标准,而是将是否有所创新作为进行科研工作的基调。
卢鹤绂回国后,立即收到了中山大学、广西大学和浙江大学等高校的理工学院发来的聘书,但在当时那个年代,中国上下都饱受战火的侵害,连各大高校也不例外,教学资源非常匮乏,在这种情况下,卢鹤绂经常只能点着油灯备课,甚至在庙里给学生上课。而在美国,卢鹤绂享受的是最好的科研资源和生活环境,面对这样一落千丈的物质条件,卢鹤绂没有丝毫怨言,他讲课的范围很广泛,包括量子力学、近代物理、力学和地球物理探油数等。在教学的同时,卢鹤绂也在继续着自己的科研工作。
二战中,美国让全世界都看到了原子弹的威力,一时间,能否拥有原子弹成为国家能否在国际上拥有话语权的前提条件。二战结束后,各国学者都开始了对原子弹的研究,卢鹤绂也不例外。经过研究,卢鹤绂找到了估算铀235临界质量的方法,并将其写入了自己的文章《关于原子弹的物理学》中,随即,《美国物理月刊》发表了这篇文章。这是世界上首次公开发表的,关于这种原理的文章。可见,卢鹤绂对于自己的研究成果并不吝啬,他曾说过:
“一是有所发现、有所发明、有所发展,最后的目的是开创新领域、二是要老实,不要虚伪;弄虚作假、故弄玄虚的人都是站不住的。知而告人、告而以实,仁信也。”这既是他对青年学子们的劝诫,也是他信奉了一生的人生格言。没过多久,卢鹤绂又提出了容变粘滞性理论,进而退出了容变弛豫方程。这种方程一经公开,就得到了学术界的广泛关注,学界将其命名为“卢鹤绂不可逆性方程”,同时,这也是最让卢鹤绂自己感到骄傲的一个科研成果。
2014年,“中国核能之父”卢鹤绂百年诞辰之际,复旦大学举办了一系列活动为其庆祝。虽然卢鹤绂从未在复旦大学学习过,但两者之间却有着千丝万缕的联系。在复旦大学,有这样一个神秘科系“物理二系”,这个系成立于1959年,整座教学楼都藏在一个封闭的院落中,周围还有一条“护城河”,外表则非常破旧。
让人意想不到的是,这座破旧的建筑造价却非常高,甚至远远超过了其他教学楼,同时,这个系招收的学生也是全校分数最高的,这是为什么?事实上,这个系是专门学习原子能知识的,不仅建筑材料选用的是防辐射的特殊材料,内部还配有先进的化学实验室。
新中国成立初期,卢鹤绂从浙江大学被调到了复旦大学任教,在当时,浙江大学已经是被称为“东方剑桥”的著名学府了,而复旦大学的名气和教学成果都与之相差甚远,卢鹤绂的到来,无疑是为复旦大学的教资力量增添了巨大助益。可惜的是,短短三年后,卢鹤绂就被调去了北大技术物理系,担任中子物理教研室的主任。
在那个年代,中国两弹一星工程正在准备阶段,但全国上下对原子能技术还很陌生,即使得到了苏联的帮助,科研人员依旧非常紧缺,因此,卢鹤绂进入的并不是普通班级,而是秘密培训班“546信箱”。两年的任教时期,卢鹤绂秉承着“治学严密、教学严谨、对学生严格要求、对陋习严厉批判”的四条原则,培养出了大量的科研人才。
教书和育人本就同为一体,卢鹤绂传授给学生的远远不止书本上的知识,还有他自身的科研成果和经验,此外,他还要求学生“仁义而不虚伪,方正而不圆滑”。在11位两弹一星元勋中,有7位是卢鹤绂的学生。
1957年,“546信箱”停止了继续招生,卢鹤绂也就回到了上海复旦大学。1959年,在卢鹤绂的帮助下,上海复旦仅用一年的时间,就办起了原子能系,也就是被称为“物理二系”的神秘学科。而后,卢鹤绂就在复旦大学长期任教,历经了近半个世纪的岁月,为祖国的发展培养出了大批优秀人才。
授人以鱼不如授人以渔,卢鹤绂的贡献远远不只是学术研究方面的,他知无不言的美好品行和力求创新的科研精神深深地影响着每一代复旦人。
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