摘要:而赵忠尧在原子弹爆炸试验结束后,立刻前往美国,在一些著名的核物理实验室进行访问,调查和了解核物理研究的最新进展情况,顺带买一些研究核物理用的器材设备,其中排在第一位的,是核技术研究的基础设施--加速器。1949年,赵忠尧开始作回国的准备工作,最重要的自然是那批花了几年心血定制的加速器部件与核物理实验器材。

1946年7月1日,在南太平洋马绍尔群岛中的比基尼岛附近海域,美国进行了一次核爆炸试验,一颗当量约两万吨级的原子弹从空中投掷而下,在一组由80多艘各种废弃战舰和航空母舰组成的舰群上空爆炸。

原子弹爆炸的场面,让人不由得想到印度古代史诗《薄伽梵歌》中的一段诗句:“漫天奇光异彩,有如圣灵逞威,只有一千个太阳,才能与其争辉。我是死神,我是世界的毁灭者。”

比基尼岛核试验产生的蘑菇云

在原子弹爆炸的现场,有两个中国人在美国“潘敏挪”号驱逐舰上,亲眼目睹了这一人类的奇迹。其中一个中国人的名字,叫赵忠尧。在美国原子弹爆炸的现场,怎么会有中国人在呢。对任何一个国家来说,与原子弹相关的事物,往往都是属于高度机密的。本国人尚且不能轻易接触到,更不用说对外国人了。

这次核试验,是二战胜利后,美国应各盟国的要求,特意组织的,本身也有炫耀武力的意思在里面。赵忠尧作为当时中国政府的代表,以观察员身份现场观看了这次原子弹爆炸。他望着冉冉升起的蘑菇云,将目测的各种数据牢记在脑海中。

《祖国的花朵》剧照,右三为赵维勤

赵忠尧,一个大多数人都十分陌生的名字。倒是他的女儿赵维勤因为参演了电影《祖国的花朵》,曾经一度家喻户晓。电影中的那首插曲《让我们荡起双桨》,传唱了几十年,陪伴了好几代人成长。

他生于1902年,浙江诸暨人,1920年考入南京高等师范学校(南京大学前身), 1930年获美国加州理工学院博士学位,前往德国哈罗大学物理研究所工作。1931年秋,到英国剑桥大学卡文迪许实验室,与原子核大师卢瑟福(E.Rutherford)一起工作,同年底回国后任清华大学物理系教授。1937年,抗日战争爆发,赵忠尧离开北平,先后到云南大学、西南联大和中央大学任教。

抗战胜利后,当时的国民党政府,也萌发了研制原子弹的想法,为此开始了原子弹研制的暗中筹划。赵忠尧作为当时中国的顶尖核物理学家,此次现场观摩原子弹爆炸试验的目的,正是从核物理专业角度进行考察,以便为中国制造原子弹提供借鉴。赵忠尧临出国前,蒋介石曾特意叮嘱他要“滞留”美国,尽可能多地了解美国在核物理方面的新进展,并设法购买核物理研究设备,中央研究院则在国内筹款给他汇去。

赵忠尧登上美国“潘敏挪”号驱逐舰时留影。前排左一为赵忠尧

在现场观摩原子弹爆炸试验的中国人,除了赵忠尧之外,另外一个是时任驻美陆军武官的侯腾少将。试验结束后,侯腾先行赶回重庆述职,向蒋介石提交了一份“太平洋原子弹试验报告书”,详细介绍核试验的过程,并提出当时还颇为新颖的核防护概念和如何应对核时代来临的相关建议,侯腾的报告书得到蒋介石的首肯。

而赵忠尧在原子弹爆炸试验结束后,立刻前往美国,在一些著名的核物理实验室进行访问,调查和了解核物理研究的最新进展情况,顺带买一些研究核物理用的器材设备,其中排在第一位的,是核技术研究的基础设施--加速器。

加速器是一种使带电粒子增加速度(动能)的装置。加速器可用于原子核实验、放射性医学、放射性化学、放射性同位素的制造、非破坏性探伤等。即便在21世纪的今天,也属于高科技设备,更不用说上世纪四十年代了。

当时一台200万电子伏的静电加速器要40万美元(相当于现在的近2000万美元)以上,而赵忠尧手头的经费,只有准备用于购买核物理器材的五万美金和以后托管购买其他学科器材的经费七万美金。很明显,在这样的条件下,不可能购买任何完整的设备。经与友人多次商讨,唯一可行的办法是,自行设计一台加速器,购买国内难于买到的部件和其他少量的核物理器材。当然,这是条极为费力费时的路。

照这个计划,赵忠尧首先在麻省理工学院电机系静电加速器实验室学习静电加速器发电部分和加速管的制造。在这里,赵忠尧得到了该实验室主任约翰·特朗普(John Trump)的帮助。

特朗普家谱图(特二爷在右上)

约翰·特朗普,美国现任总统特朗普的亲叔叔,如果按照中国某些地方的习俗,特朗普总统要叫他二大爷。1929年,特二爷在布鲁克林理工学院获得学士学位,随后在哥伦比亚大学获得物理学硕士学位,并于1933年获得麻省理工学院(MIT)电气工程专业的博士学位。从1936年到1973年退休,他一直在麻省理工学院任教。

作为加速器领域的专家,特二爷热心而又和气,十分支持赵忠尧的工作,为赵忠尧想了好多办法。他让赵忠尧利用他们的资料,还介绍给赵忠尧另一位专家,帮赵忠尧解决问题;又将实验室里准备拆去的一台旧的大气型静电加速器转给赵忠尧作试验用。从某种程度上来说,特二爷也算是中国核事业的幕后功臣了。

特二爷与加速器

在麻省理工学院加速器实验室待了半年以后,为了进一步学习离子源的技术,赵忠尧转去华盛顿卡内基地磁研究所访问半年。那里有两台质子静电加速器和一台回旋加速器在工作,学习的环境也很好。

半年以后。为了寻觅厂家定制加速器部件,赵忠尧又重返麻省理工学院的宇宙线研究室。因为赵忠尧对宇宙线研究有兴趣,该研究室主任罗西(B.Rossi)人又很和气,欢迎赵忠尧在他那里工作。罗西教授是意大利人,他很了解赵忠尧的工作。1952年他的第一本专著《高能粒子》中就引用了不少赵忠尧拍的云雾室照片。

赵忠尧当时联系定做加速器的各种部件,需要打听情况,麻省理工学院附近有好多朋友可以帮忙。由于这些难得的有利因素,赵忠尧就决定暂时留在麻省理工学院,直到结束采购器材的任务。加速器上的机械设备,都是特种型号,每种用量不大,加工精度要求又高,好的工厂很忙,不愿接受这种吃力不讨好的小交易。赵忠尧为此奔走多日,有时一天要跑十几处地方,最后联系到一个开价较为合理的制造飞机零件的加工厂。这样,加速器运转部分,绝缘柱及电极的制造总算有了着落。与此同时,还替中央大学定制了一个多板云雾室,并且买好了与此配套的照相设备。加上核物理实验及电子学器材,都是用手头那点钱购置的。这段期间,赵忠尧曾在几个加速器、宇宙线实验室义务工作,以换取学习与咨询的方便。赵忠尧的义务劳动也换得了一批代制的电子学仪器和其他零星器材,节约了购置设备的开支。制造和购买器材的工作前后花了整整两年时间。

1948年冬季,赵忠尧结束了前中央研究院所委托的购买核物理实验设备的任务,原来预计即可回国。但那时国内战局急剧变化。中国人民解放军节节胜利,战局的变化很大,赵忠尧感到不如待局势平息之后,回国参加和平建设。再则,那时核物理是战争中崛起的学科,赵忠尧对于加速器上的实验亦没有经验,因此决定在美国再留些时间,多学些必要的实验技术,以备随时回国。赵忠尧在十余年前曾在加州理工学院做博士学位,有不少师友、因此与他们相商,在加州理工学院短期从事研究工作。这时,加州理工学院有两台中等大小的静电加速器,具备研究核反应所需要的重粒子和β谱仪,正适合于初学的借鉴。赵忠尧在加州理工学院的开洛辐射实验室工作了近两年。

1949年,赵忠尧开始作回国的准备工作,最重要的自然是那批花了几年心血定制的加速器部件与核物理实验器材。不巧的是,赵忠尧起先联系的是一个国民党官僚资本经营的轮船公司,货已经存到了他们联系的仓库里。为了将器材运回新中国,必须设法转到别的运输公司。赵忠尧利用1949-1950年初中美之间短暂的通航时期,设法将货取出来,重新联系了一个轮船公司,办理托运回新中国的手续。没想到,联邦调查局盯上了这批仪器设备。他们不但派人私自到运输公司开箱检查,还到加州理工学院去调查。幸好,加州理工学院回答问题的杜曼(Dumand)教授为人正直,告诉他们这些器材与原子武器毫无关系。虽然如此,他们仍然扣去了部分器材。这样,赵忠尧在美国定制的这批器材装了大小三十多箱,总算装船起运了。

威尔逊总统号

1950年春天,赵忠尧也准备返回祖国。但是,这时中美之间的通航却已中止了,赵忠尧不得不想别的办法。取道香港很难得到英国签证,绕道欧洲又颇费时日。这时,一家轮船公司愿意帮忙办理香港的过境签证。经过五个月的等待,赵忠尧与一批急于回国的留美人员终于得到了香港的过境签证,于八月底在洛杉矶登上了开往中国的“威尔逊总统号”邮轮。可一上船,联邦调查局的人又来找麻烦,把赵忠尧的行李翻了一遍,但对方没有发现什么。因为重要资料和器材,之前早已托人带回了祖国,而把其余的零部件拆散了任意摆放,成功地迷惑了美国的搜查官员。联邦调查局的人为了找回面子,扣留了一批公开出版的物理书籍和期刊,硬说这些是“不需要的东西”。轮船终于开动了。赵忠尧尽管可惜那些书籍,倒还庆幸自己得以脱身。

没想到,旅途的磨难还远没有结束。船到日本横滨,赵忠尧和另外两个从加州理工学院回来的人又被美军人员叫去检查,硬说他们可能带有秘密资料,随身行李一件件地查,连块肥皂也不放过。他们三个人就这样被关进了日本的巢鸭监狱。无论怎样提出抗议,得到的回答只是:" 我们执行华盛顿的决定。没有权力处理你们的事。" 同时,台湾当局则派各种代表威胁劝诱,说只要愿意回美国或去台湾,一切都好商量。如此纠缠了两个月之久。赵忠尧那时回国的决心已定,一一回绝了这些纠缠。还利用在监狱里的空闲,找到一位同住的懂日文的中国人当老师,上起了日文课。直到这一年十一月中,在祖国人民和国际科学界同行的声援下,赵忠尧一行人才获得释放,经香港回到祖国大陆。

赵忠尧回国后,历任中国科学院近代物理研究所、原子能研究所研究员,中国科学院高能物理研究所研究员、副所长,中国科学技术大学近代物理系教授、系主任,中国核学会副理事长。1955年当选为中国科学院物理学数学化学部委员。

中国第一台静电质子加速器

1955年,赵忠尧用带回的器材和零件,主持建成了中国第一台质子静电加速器,并进行了原子核反应的研究。9年之后,中国第一团“蘑菇云”在祖国大西北升空。

1958年,他负责筹建中国科学技术大学近代物理系并任系主任。1972年,他参与高能物理研究所的筹建工作,还多次向有关部门提出了发展中国科学事业的许多具体建议。1973年,高能物理研究所成立,赵忠尧恢复工作,担任副所长并主管实验物理部的工作。1979年,赵忠尧先生代表中国科学界前往德国出席物理学会议,并进行参观访问。1995年10月,何梁何利基金委员会奖给了赵忠尧10万港币的奖金,赵忠尧把它全部捐献给了中科院院数学物理学部,作为科学基金,以奖励有成就的青年。1998年5月28日下午15时55分,赵忠尧因病逝世,享年96岁。

本文的最后,说一下赵忠尧的女儿赵维勤后来的人生经历吧。拍摄完《祖国的花朵》后,她谢绝了很多文艺团体的邀请,重新返回课堂。后来,她考入中国科技大学,毕业后进入中国科学院高能物理研究所工作,像她的父亲一样,也成为了一名物理学家。

树立在中国科技大学的赵忠尧铜像

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