卢鹤绂挑战爱因斯坦 卢鹤绂:挑战爱因斯坦的人

      1941年,香港机场飞往大陆航班的安检处,一名年轻人被拦了下来,他穿了一件非常臃肿的大衣,在那个季节显得很不正常。安检人员起了疑心,一摸,大衣各处硬邦邦的,打开一看,大衣里密密麻麻全是插袋,里面是英文的物理研究书籍和资料。一问,年轻人刚在美国获得博士学位不久,书是从国外带回来的,因为太多,超过了行李托运的最大限量,只好想出这个办法。

当时中国的抗战进入相持阶段,从美国回国的人要么走私黄金、要么携带最宝贵的日用品,安检员还从来没见过带这么多书的。"正在打仗的时候回国,你真是连命都不要了,还要带这么多书?"谈话间,年轻人拿出了中山大学的教授聘书,安检员一看,只有27岁的人居然已经是教授,非常敬重,就此放行。这个拼死要回国,用教学和科研来抗战的人,就是后来被国际学界公认为"中国核能之父"、"第一个揭露原子弹秘密"的卢鹤绂。

从天堂到地狱

1936年9月,卢鹤绂于燕京大学物理专业毕业,在系主任的推荐下,卢鹤绂前往美国明尼苏达大学主修物理、辅修数学。

在明尼苏达大学的第二年,卢鹤绂在科学实验中发现了热离子发射的同位素效应。为此,他发明了时间积分法,并在世界上第一次精确地测定了锂7、锂6的丰度比。他的发现被当地报纸报道,惊呼"中国人在称原子的重量"。他当年所测定的数值,被国际学界沿用了50多年。

当时,原子物理学是物理学界最热门的研究学科,特别是铀核裂变现象被发现以后,如何用特大的质谱仪长时间积累出足够数量的铀核,更成为迫切需要解决的难题。1939年,卢鹤绂在获得硕士学位以后,就把这一课题作为自己攻读博士学位的研究目标。

随着二战的爆发,原子弹的研发更成为参战双方高度重视的课题。1941年,卢鹤绂的博士论文"新型高强度质谱仪及在分离硼同位素上的应用"通过,这篇论文被美国政府列为涉及"制造第一批原子弹与原子反应堆"的绝密资料,直到战后的1950年才以摘要的形式发表在美国《核科学文摘》上。

获得博士学位后,卢鹤绂与吴润辉结婚,还在蜜月中的他,毅然决定抛弃在美国的一切优越条件,和新婚妻子一起回国参与抗战。当时,处于抗战中的中国几乎没有任何科研环境可言,卢鹤绂想尽办法从美国带回尽可能多的资料。

而对于物理学而言,理论必须要经过反复实验才有意义,当时国内的实验条件也几乎为零。对此,上世纪80年代,诺贝尔奖获得者、美国物理学家巴丁在上海科学会堂作报告时评论说:"如果卢鹤绂当年留在美国的话,肯定会获得诺贝尔奖。"

卢鹤绂不可能不知道这些,但他心意坚决。他当时在给父母的信上写道:"我要回国与国民共患难,报效祖国。"1941年11月,卢鹤绂抵达广东坪石镇的国立中山大学校本部,任理学院教授。理学院院长康辛元在塘口村迎接夫妇俩时,感慨地说:"你们从天堂坠入地狱。"

"地狱"的艰苦逐渐展现。1942年暑假,卢鹤绂的夫人产期将近,而坪石镇没有妇科医院,夫妇俩不得不乘小船去火车站,再转火车到湖南某县城。在从车站到县城医院的人力车上,夫人出现了产前阵痛;卢鹤绂不得不下车在车后助推,加快速度。刚推到医院产房,夫人就生下了他们的长子。

夫人出院回塘口村后,卢鹤绂开始操劳家务。每天,他背着孩子劈柴,做菜;地上鸡屎、牛粪满地。一日三餐忙完后,卢鹤绂在油灯下备课。在一座古庙里,他给大学四年级学生讲授理论物理、核物理、量子力学、近代物理等课程。

随着日军进犯的深入,卢鹤绂向西逃避战乱,相继被流亡中的广西大学、浙江大学聘为教授,先后到了广西、贵州。卢鹤绂一路躲避炮火和轰炸,不时在江河划船逃命。1944年,在前往贵州途中,途经一个叫元宝山的地方。当地土匪出没,烧杀抢掠,大家都不敢前行。

卢鹤绂听说后,带上一个体育教授,上山找土匪头子,说"现日本人打进来了,我从国外回来抗战",还把教授聘书给他看。土匪头子一看是这种情况,非常感动,不但不抢劫,当晚请他吃饭、喝酒,第二天派人把卢鹤绂一行送下山,还给他们的每条船上发了一竿杏黄的小三角旗。这旗子是土匪间的"特别通行证",以保卢鹤绂之后畅行无阻。

即使在这样的环境中,卢鹤绂一边讲课,一边还密切关注国际学界的动向,能获得的学术杂志,他全部手写抄录下来。学术札记在炮火中也从未间断。他于1942年写成、1944年在国内《科学》上发表的《重原子核内之潜能及其利用》一文,全面阐述了核裂变的实验发现及有关理论,并预言了人类大规模利用原子能的可能性,被学界认为是"第一个给中国读者全面介绍原子能物理知识及其应用"的科学著述。

"把天空戳了个洞"

1945年8月,美国先后在日本广岛、长崎投下两颗原子弹,卢鹤绂预言"浓厚之能源"的"特殊之用途"得到应验。战后,美国一方面鼓吹原子弹的巨大威力,一方面对其制造技术秘而不宣。卢鹤绂认为,必须要向世人讲清楚这个问题。

1947年,他在国内期刊上发表《原子能与原子弹》和《从铀之分裂谈到原子弹》,对原子弹的发明做了介绍。在这两篇文章的基础上,他在《美国物理月刊》上发表《关于原子弹的物理学》一文,在世界上首次阐明了估算铀235原子弹及费米型链式裂变反应堆的临界体积的简易方法及其全部原理。此文一出,被美国文献和专著广泛采用,国际学界轰动,卢鹤绂因此被称为"第一个揭露原子弹秘密的人"、"中国核能之父"。

新中国成立后,1952年全国高校学科调整,卢鹤绂从浙江大学调至复旦大学物理系。朝鲜战争结束后,国家领导人对战争前期美国的核讹诈印象深刻。1955年1月,中共中央书记处召开扩大会议,研究发展原子能科学问题。这一年,卢鹤绂被当时的高教部调到北大技术物理系,任中子物理教研室主任。事实上,他进入了抽调全国院校教师办起来的绝密的"546培训班"任教。

这是一个非常特殊的培训班:学员中有90名工程师,有数百名来自全国高校选拔的大学四年级学生;此外,还有解放军的高级将领,包括之后的核基地司令。在后来的11位"两弹元勋"中,就有7位是卢鹤绂在"546培训班"的学生。

当时的北大,教学条件非常简陋,有些实验无法进行,教学难度很大。为突破难点,卢鹤绂采用了深入浅出、不看讲稿的讲解,让学员们感觉是随他去实验室走了一趟;本来很难理解的许多核物理过程,经他讲解,学员们的印象都特别深刻。1956年,卢鹤绂被评选为一级教授;当时他才42岁,是一级教授中最年轻的一位。

1958年,培训班的任务结束了,许多师生分配到原子弹实验基地。如果卢鹤绂也到核弹基地,将来极可能成为钱三强式的人物。但是,卢鹤绂先后给高教部部长蒋南翔、二机部部长宋任穷写信说:他所专长的基础理论,只有在大学才能发挥作用;他一辈子教书,希望回到复旦继续从事教育工作。后经宋任穷特批、蒋南翔同意,1958年,卢鹤绂回到复旦讲坛。

上海举办了"苏联原子能展览会"后,复旦大学希望卢鹤绂进行受控热核反应研究,因为这是当时令全世界几乎疯狂的研究项目。1958年至1962年,由卢鹤绂先生主持、组织,开始了"等离子体受控热核反应"的课题研究,并主编了《受控热核反应》一书。这本书被视为中国科学家的骄傲。当时,就世界范围而言,能从1958年解密的几千篇论文中,总结出如此全面内容的书籍,没有第二本。

随后,在"文革"那段特殊时期,卢鹤绂仍坚持科研。从1970年至1985年,他留下大量的中、英文科研笔记。他的日记和一般人不一样,在封面上标着"红"和"专"两类,"红"是记录日常生活,"专"则记录专业内容。原来,他怕科研日记被人看到抓小辫子,如果有人要说,他就说"我是按照又红又专的要求写日记"。

1980年,卢鹤绂当选为中国科学院学部委员(院士)。一直到晚年,卢鹤绂从未停止过在科研创新上的步伐。1995年,81岁的卢鹤绂与他的弟子王世明撰写的《对马赫原理的一个直接验证》在美国《伽利略电动力学》发表,该杂志的主编评价这篇论文:"开辟了挑战爱因斯坦的新方向。

"这篇文章之前曾被美国《物理学刊》拒绝刊登,对此,卢鹤绂坦然说:"一般编辑部都不敢登这种文章,他们迷信爱因斯坦,怕人家说他们不懂物理学。"他不怕自己被人认为是疯子,关于这篇论文,他说,"我不过是把天空戳了一个洞罢了!"正当研究要继续时,卢鹤绂于1997年病故,为世人留下8大提纲44项研究进展,已发表的论文仅仅是他研究内容的十分之一。

关于这项对爱因斯坦相对论的质疑,美国科学院在2002年投入巨资,用发射卫星的手段,深入这方面的实验。

有故事有情怀的人

卢鹤绂对物理学,特别是对核物理学做出的卓越贡献,被英国学者、中国科技史专家李约瑟评论为"世界上第一流的原子能物理学家"。他在生前即被英国剑桥国际传记中心授予"20世纪成就奖",载入国际传记辞典。卢鹤绂除了是一名全球闻名的物理大师,还是著名的京剧票友。科学与艺术的结合,更添他的人格魅力。

他对京剧的痴迷源于年幼时在舞台下的耳濡目染,入门完全是无师自通,唱功、演技都是听来的、看会的。卢鹤绂特别喜欢谭派老生戏,他曾自豪地说,他不用任何准备即可登台上演40出谭派戏。

卢鹤绂一生中多次登台演出京剧,他在燕京大学求学期间,北平正是京剧鼎盛时代,卢鹤绂和同学一起初次公演了《失街亭》、《琼林宴》等剧,其剧照和报道见诸报端,报纸评论说:"几段唱腔,平淡无疵,做工周到,珠联璧合。"1940年在明尼苏达大学时,他参加宋美龄发起的"抗日捐款义演",上演《四郎探母》;1945年,在贵州湄潭浙江大学任教的他再次登台为黄河赈灾义演献唱。吟唱京剧的爱好,伴随卢鹤绂一生。

有人问卢鹤绂为什么如此酷爱京剧,他回答说:"中国的传统京剧蕴含着人生哲学,它宣扬的忠孝节义、礼义廉耻,这些并非封建糟粕,我们绝对没有必要抛弃,因为它对社会安定只有好处,没有坏处。再说,繁忙紧张的工作之余,吟唱京剧,心情特别轻松愉快,不啻是种‘醒脑剂’。还有,经常唱京戏,可增大肺活量,对一个人的健康长寿很有好处。"

他甚至把京剧带到了物理课堂上。卢鹤绂指导的第一个研究生张守业回忆说,当年卢鹤绂讲中子物理时,讲到中子打到原子核上,达到临界态时的能量在物理学上叫马鞍点,能量高过这一点后会下降,裂变不可逆将发生,原子核开始分裂。

讲到这一点时,卢鹤绂忽然话题一转说:"记得当年诸葛亮六出祁山,那个地方就是马鞍点。"说完了竟唱了几句京剧。这样一唱,气氛变得十分活跃,大家也轻松了,马鞍点的概念也深深留在学生的脑海里了。学生们都说,卢老师会演戏,有表演才华,有时说一两句俏皮话,一边说着,他自己也笑了起来,露出金牙,金光闪闪,幽默的内容和丰富的表情,引得哄堂大笑。

当年,张守业研究题目的理论计算是非常繁琐的。但卢鹤绂干劲十足,他直接去找复旦大学的党委书记王零,同王零书记说清楚这个研究是很有意义的。王零表示同意和支持,在电子计算机刚起步的1960年代初期,买了手摇计算机40台,并配备40人去操作计算机。

为了一个研究生的课题,校方和卢鹤绂肯花这么大的力气,让张守业十分感动。花了整整一年计算出结果,和实验的结果符合,但仍有点偏离。张守业修改了论文后交给了卢鹤绂,后者看后说:"还是有点不满意。"卢鹤绂对学生要求十分严格,不会说差不多,而是一丝不苟。

卢鹤绂培养的另一位研究生,复旦大学原校长、中科院院士杨福家当年在本科阶段听卢鹤绂的原子核物理课。有一次,他对卢鹤绂写的一个方程式有疑问,但不敢在课堂上直接提出,就在课后请助教反映。出乎他意料的是,卢鹤绂先生请他到家里会面。一进门,卢鹤绂就说:"你说的是对的,我疏忽了。"会面结束后,卢鹤绂要送杨福家下楼,杨说不用送,卢说:"我去散散步。"

正因为在科学和人文上的深厚积淀,卢鹤绂去世以后,美国休斯敦大学和明尼苏达大学均为他树立铜像,美国檀香山市还把每年的6月15日定为"卢鹤绂日"。近期,卢鹤绂百年诞辰之际,复旦大学也为其在校园里树立了铜像。在纪念大会上,复旦大学校长、中科院院士杨玉良说:"卢鹤绂先生不仅是学术的大师,同时是一个有故事的人、有情怀的人,这是最为珍贵的,是我们最为敬仰的。"