【科技名家】英國實驗物理學家查德威克發現中子

　　查德威克主要從事原子核物理學的實驗研究。中學時代的查德威克并未顯現出過人天賦。他沉默寡言，成績平平，但堅持自己的信條：會做則必須做對，一絲不茍；不會做又沒弄懂，絕不下筆。因此他有時不能按期完成物理作業。而正是他這種不騖虛榮、實事求是、“駑馬十駕，功在不舍”的精神，使他在科學研究事業中受益一生。

　　進入大學的查德威克，迅即由于基礎知識的扎實而在物理研究方面嶄露超群才華。他被著名科學家盧瑟?？粗?，畢業后留在曼徹斯特大學物理實驗室，在盧瑟福指導下從事放射性研究。兩年后，由于他的“α射線穿過金屬箔時發生偏離”的成功實驗，獲英國國家獎學金。

　　正當他的科研事業初露曙光之際，第一次世界大戰把他投入了平民俘虜營，直到戰爭結束，他才獲得自由，重返科研崗位。

　　1920年他通過鉑、銀和銅核研究α粒子的散射，直接測出了原子核的電荷，從而完全證實了盧瑟福的原子理論和關于元素的核結構以及核電荷數與元素的原子序數相等的結論。

　　1923年，他因原子核帶電量的測量和研究取得出色成果，被提升為劍橋大學卡文迪許實驗室副主任，與主任盧瑟福共同從事粒子研究。

　　中子的發現不僅改變了當時人們的物質結構的概念，同時還為研究和變革原子核提供了一種有力的手段，促進了核裂變研究工作的發展和原子能的利用。由于這一重要的發現，他獲得了1935年諾貝爾獎物理學獎。

　　戰俘營里的實驗室

　　1914年第一次世界大戰爆發，德、英兩國成為敵對國，正在柏林的查德威克被德國當局當作英國“俘虜”拘押在魯萊本的一個戰俘集中營。據說查德威克在集中營里開始悶得發慌，找不到知音。

　　后來來了一位英國青年軍官埃利斯，查德威克以極大的熱情向埃利斯講解原子物理。戰后埃利斯成了一個原子物理學家。他這種科學精神深得德國同行們的同情和贊賞。在德國科學院的努力交涉下，查德威克在集中營里建立起一座實驗室，堅持作放射性實驗研究。

　　老師無意學生有心

　　1920年圣誕節，盧瑟福在向少年兒童作有關原子物理學科普報告的時候，曾經提出一個很有啟發性的問題，既然原子中有帶負電的電子，也有帶正電的質子，為什么就不可以有一種不帶電的中性粒子呢？問者無意，聽者有心。當時在場的查德威克對中性粒子產生了興趣，從1921年起，他就從實驗和理論兩方面著手尋找中子。他指導格拉遜和羅伯茨從氫氣放電實驗中尋找，結果沒有成功。

　　1932的法國物理學家約里奧·居里夫婦用釙源中的α粒子轟擊鈹靶，產生穿透本領強的射線，用這種射線照射石蠟，發現石蠟經撞擊后發射出質子來。他們誤認為這種射線是γ射線，γ射線有一種新的作用，可以把石蠟中的質子打出來。查德威克以特有的敏感性感到需要重新審查這一實驗結果，他發現這種射線的速率只有光速的1/10，不可能是γ射線。

　　于是，他一方面用彈性碰撞的理論來分析，根據碰撞過程中的能量和動量守恒，確認這種中性射線是質量很大的中性粒子；中一方面用實驗測得這種中性粒子的質量和氫核的質量幾乎相等。就這樣，查德威爾克終于在1932年發現了這種中性粒子，他采納了美國化學家哈金斯的建議，把這種中性粒子叫做中子。

　　與勞倫斯的友情

　　查德威克于1932年發現了中子，中子的發現打開了原子核的大門，使原子核物理學有了劃時代的進展，他因此榮獲了1935年諾貝爾物理獎。美國物理學家勞倫斯由于發明了回旋加速器，為高能物理的研究提供了有力的實驗工具，找到了打開粒子物理世界的一把鑰匙，而榮獲了1939年的諾貝爾物理獎。

　　這兩位不同國度的杰出物理學家在1933年索爾維會議上不期而遇，隨后開始了熱情的通信，進而成為親密的朋友。1939年7月，由于勞倫斯的大力倡導，并派助手協助，查德威克在利物浦的回旋加速器終于產生了它的第一束加速粒子。

　　在勞倫斯的助手瓦爾克的協助下，金賽承擔了加速器的日常管理工作，金賽畢業于劍橋大學，他在卡文迪許實驗室工作學習了一段時間以后，和勞倫斯一起工作了3年。

　　1943年，查德威克率領一英國科學家來到美國的洛斯阿拉莫斯，參加原子彈的研制工作。查德威克與勞倫斯，通過他們的書信往來成為親密的朋友，在初次見面十年以后，他們在曼哈頓工程中再次相會，重溫舊好。為了科學的發展、世界的和平、人類文明的進步，他們開始并肩工作。

　　人物百科

　　查德威克，J．(Sir James Chadwick 1891～1974) 英國實驗物理學家。1891年10月20日生于曼徹斯特，1911年畢業于曼徹斯特大學，后又在柏林大學和劍橋大學深造。

　　查德威克對科學的最大貢獻是他發現了中子。他發現的中子解決了理論物理學家在原子研究中遇到的難題，完成了原子物理研究上的一項突破性進展。查德威克因發現中子的杰出貢獻，獲得1935年諾貝爾物理學獎。他還曾獲得法拉第獎章和富蘭克林獎章。

　　德威克是一位偉大智者與物理學家，是現代物理學的先驅者。