创作声明:本文为虚构创作,请勿与现实关联
「小徐,你这组数据要是没错,莫特书里那句话就站不住了。」
1950年,28岁的北大讲师徐叙瑢接到调令,丢下钻研五年的光谱改学发光,几年后在莫斯科,他拿着一摞实验数据,去碰英国物理泰斗莫特写进专著的结论。
帮他撬开这块铁板的,正是他当初放下的那门老手艺。
01
1950年,北京大学物理系的暗室里只亮着一盏红灯。
徐叙瑢用竹夹子从定影液里提起一块玻璃底片,凑到灯下端详。
底片上排着一列细线,有浓有淡。
这是光谱。
为了拍清这几条线,他守着摄谱仪熬了一个多星期,曝光时间改了十几回。
那年他二十八岁,刚升讲师,跟着饶毓泰先生做光谱已经五年。
路子刚刚走顺。
有人敲了敲暗室的门。
「叙瑢,科学院来人了,找你。」
来人在走廊尽头等他,没绕弯子。
「科学院要搞固体发光,组织上想把你调到应用物理研究所去。」
徐叙瑢手里还捏着那块底片。
「发光?我是搞光谱的。」
「光谱也是光。你懂光,又懂测量,所以才找你。」
「国内搞发光的有多少人?」
对方苦笑了一下。
「几乎没有。」
那时新中国成立才一年,中国科学院挂牌还不满一年。
各个研究所都在四处找人,不少学科连个带头的人都没有。
发光学就是其中之一。
「发光这东西,眼下用在哪儿?」
「X光透视的荧光屏,示波器的显示屏,日光灯,夜光表盘。」
「这些东西里的发光材料,咱们基本造不出来,也说不清它为什么亮、能亮多久。」
徐叙瑢低头盯着底片。
那几条线是他一个多星期熬出来的,背后是五年的积累。
「容我想一晚上。」
消息传得比人还灵。
傍晚,同屋的一位青年教员把他堵在宿舍门口。
「听说你要改行?」
「还没定。」
「光谱你搞了五年,饶先生那么器重你,换一行从头学,你图什么?」
徐叙瑢把饭盒搁到桌上,掀开盖子,饭早凉透了。
那天夜里,他在宿舍坐到后半夜。
改行的代价,他算得清清楚楚。
光谱学的文献他翻过大半,发光学他连一本入门书都没读过。
二十八岁,正是该出成果的年纪。
换一行,就得跟刚进实验室的学生站上同一条起跑线。
【搞光谱的人全世界多的是,多我一个不多。】
【发光要是没人搞,那几样东西就得一直伸手跟人要。】
他想起了少年时那段流亡求学的路。
02
1937年,七七事变爆发。
那年冬,日军打进了山东。
十五岁的徐叙瑢早已在临沂孔子庙小学念完启蒙,正上中学。
学校停了课。
摆在学生面前只有两条路:留在沦陷区,或者往南走。
一批老师站出来,带着学生南撤。
山东各地汇拢来的中学生,将近一千人。
没有车,全靠两条腿。
队伍穿过河南,翻山进了湖北,在郧阳落脚,办起了流亡中学。
路上的苦,徐叙瑢后来很少提。
那一代流亡学生的回忆大同小异。
草鞋磨烂了就光脚,血泡破了接着走。
夜里睡破庙,一床被子三个人盖。
年纪大的学生替小的背行李,老师挑着书箱走在队尾,挨个清点人数。
1939年,战线逼近,学校再次西迁。
队伍翻过大巴山,步行进了四川。
到了绵阳,学校改名国立第六中学。
教室借的是庙宇和祠堂,课桌用木板搭,夜里点桐油灯。
课本不够,几个人轮流抄一本。
1941年,徐叙瑢考进了昆明的西南联大物理系。
同一年进物理系的新生里,有个安徽人,叫邓稼先。
吴有训、叶企孙、饶毓泰、周培源、吴大猷,这些他只在书上见过的名字,成了讲台上的老师。
可联大太穷。
教室是铁皮顶,下雨天,老师讲课得扯着嗓子喊。
日本飞机三天两头来轰炸,警报一拉,师生就往城外山沟里钻。
家里接济不上,他得自己挣饭钱。
他替教授抄书,刻钢板,油印讲义。
铁笔画在蜡纸上,手重了纸破,手轻了印不出字。
一张讲义刻完,手腕酸得端不住饭碗。
他还做教学模型,管图书资料,当家庭教师。
天不亮,他去豆腐坊推石磨,推到天亮换几个钱,再赶去上课。
四年,就这么撑了下来。
1945年,他从联大毕业,进北大物理系当助教,同时读饶毓泰先生的研究生。
一千多个半大孩子走几千里路去念书,图的是什么,他心里一直有数。
【国家缺什么,就得有人去补什么。】
1950年那一夜,窗外天色发白时,他拿定了主意。
第二天一早,他去回话。
「我去。」
03
改行,先得弄明白这一行在研究什么。
发光学研究的,是物体不靠发热放出来的光。
灯泡里的钨丝要烧到两千多度才亮。
夜光表的指针在黑暗里泛着绿光,表盘却是凉的。
这种光,行内叫冷光。
最常见的发光材料是硫化锌一类的晶体。
用光照它,或者用电子打它,它就会亮。
关掉光源,它不会立刻黑掉,还会亮上一阵,再一点点暗下去。
这阵余光叫余辉。
余辉按什么规律变暗,牵着整个发光机理。
规律摸不透,材料就没法设计,屏幕亮多久、闪不闪,全凭碰运气。
上世纪40年代,围绕这个问题,国际上分成了两派。
英国一派以兰德尔、威尔金斯、加立克为代表。
他们认为,晶体里布满陷阱,电子被激发后掉进去,再靠热运动一个个爬出来发光。
苏联一派以安东诺夫为代表。
他们看重电子和发光中心的重新相遇,算出来的衰减规律跟英国人对不上。
两派各有实验撑腰,也各有说不圆的地方,论文你来我往,吵了好些年。
可两派脚下踩着同一块地基。
那是英国物理学家莫特写进专著的一句结论:电子一旦进了导带,就不可区分。
导带,是晶体里电子能自由跑动的那一层。
莫特的意思是,不管电子用什么法子、带着多少能量进了导带,进去以后就都一样了。
好比一群人从不同楼层跳进同一条河,下了水,就分不出谁是从几楼跳的。
莫特虽是英国人,这个结论,英苏两派都拿它当前提。
莫特是英国固体物理的领军人物,1977年还拿了诺贝尔物理学奖。
他的书是全世界同行案头的标准参考。
那句话,很少有人去怀疑。
1951年,新中国开始成批向苏联派遣留学生,徐叙瑢是其中一个。
他进了苏联科学院列别捷夫物理研究所。
这是苏联物理学的头号重镇。
所里的发光研究,是苏联科学院院长瓦维洛夫一手带起来的。
几年后,这个所一年之内出了三位诺贝尔物理学奖得主。
徐叙瑢的导师,一位是安东诺夫,另一位是康斯坦丁诺娃。
他这一拜,拜进了苏联学派的大本营。
头一年,他吃足了苦头。
俄语是现学的。
第一次参加组会,苏联同事语速太急,他听懂的不到三成。
他把听到的发音用汉字记下来,散会后一个个对字典。
一篇论文,一页要查几十个生词,查到后半夜也只看懂一半。
组里不少人搞发光已经十来年,他这个改行一年的人夹在中间,开口都要掂量。
他给自己定了规矩:先把这一行的经典文献全部啃完。
莫特那本专著,就在书单上。
读到那句结论,他停下笔,在页边画了一个问号。
【进了导带,就真分不清了?】
04
这个问号,出自他的老本行。
搞光谱的人天天跟能量打交道。
能量不同,谱线的位置就不同,形状也不同。
【电子带着不同的能量进了导带,凭什么就成了一个样?】
这个念头在他脑子里转了好几天。
他找同组一位苏联研究生聊了聊。
对方听完,把茶杯往桌上一顿。
「你知道莫特是谁吗?」
「知道。」
「两派吵了这么多年,谁也没动过这一条。」
「所以才该有人动一动。」
对方上下打量他。
「你学发光才多久?」
「一年多。」
「那你更得想清楚。弄错了,丢的可不光是你一个人的脸。」
这话说到了点子上。
一个刚入行的外国学生去挑权威的刺,做对了算本事,做错了就是笑话。
何况这根刺一旦挑下去,扎到的不止莫特。
两派都站在这块地基上,他导师那一派也不例外。
那天晚上,他把专著又翻到那一页。
问号还在。
第二天,他把想法写成一份实验方案,交给了导师。
思路并不复杂。
用不同的方法激发同一块发光材料,让电子带着不同的能量进入导带,再测它们的发光表现。
如果莫特是对的,几种情况下的结果应该毫无差别。
只要有差别,那句话就有漏洞。
导师把方案翻了两遍,问了几个细节,在上面签了字,又让人给他腾出一套测量设备。
仗,就这么打响了。
05
实验一开局就不顺。
头一个月,几种激发条件下的曲线确实不一样。
徐叙瑢心头一热。
可同样的实验重做一遍,差别变了。
再做一遍,又变了。
有时差得明显,有时几乎重合。
那位苏联研究生凑过来瞄了一眼。
「差这么一点,谁都能说是误差。」
这话扎在要害上。
发光材料对温度极敏感,差一两度,余辉就变个样。
同一块样品,照的位置不同,结果也不同。
激发光里混进一丝杂光,电子的能量就不纯了。
哪个环节没控住,那点差别都说明不了问题。
莫特不需要证明什么。
要拿出证据的,是他。
有一天,他发现激发光源的强度在悄悄漂移。
漂得不多,刚好能把那点差别吞掉。
他把记录本往前翻,一页页核对。
前两个月的数据,大半作废。
那一夜,他在实验室坐到天亮,本子上一个字没添。
【是不是我错了?】
【莫特本来就是对的,我在拿误差糊弄自己?】
天亮后,他去水房用冷水抹了把脸,回来重新装样品。
真正让他稳住的,是饶毓泰先生在北大教给他的规矩。
做光谱,头一件事是校准。
仪器每用一次都要标定,波长一点点对准,杂光一层层挡掉。
每次测量的条件都要记在本子上,连当天屋里的温度也不能漏。
这些规矩在光谱实验室是吃饭的家伙,在当时的发光实验室,没几个人这么较真。
他把这套办法原封不动搬了过来。
激发光,用单色仪把波长卡死,杂光滤干净。
光源,每测一组重校一次强度。
样品,固定在同一个位置,温度控在一个点上。
每组数据重复几十遍,偏差大的一律作废,作废的原因写在旁边。
这样一来,一组数据要磨上好些天。
莫斯科入了冬,窗玻璃上结满冰花。
研究所的灯一层层熄了,他那间屋子还亮着。
样品换了一批又一批,记录本写满了一本又一本。
同组的人看他,从好奇变成了纳闷。
【一个留学生,至于这么较劲?】
有一天,那几条曲线终于不再乱跳了。
几种激发条件下,差别稳稳地待在那里,重复几十遍,次次都在。
他把所有记录从头到尾又核了一遍。
然后在组会上,把曲线和记录本一起摊在桌上。
组里的研究人员都在,导师也在。
曲线一张张传下去。
有人摘下眼镜擦了擦,戴回去,凑近又看了一遍。
传到最后一张,一位老研究员抬起头。
「小徐,你这组数据要是没错,莫特书里那句话就站不住了。」
他顿了顿,又补了一句。
「我们这一派的账,也得重算。」
导师坐在长桌那头,手里捏着那张曲线,半天没放下。
徐叙瑢知道,接下来的每一个问题,都可能把这几年的心血推倒重来。
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