一位純粹的理論物理學(xué)大師

最近讀了一些關(guān)于中國(guó)近現(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展的歷史，了解了其中幾位物理學(xué)家的故事。

在我了解的這些老一輩物理學(xué)家中，有一位可愛的老頭兒，幾天來不斷浮現(xiàn)在我的腦海中。我不斷回味著他那傳奇的經(jīng)歷，卓越的科學(xué)成就，有如愛因斯坦般洞察自然的天才大腦。

我似乎很難相信，這位中國(guó)最不著名的世界級(jí)的著名物理學(xué)家真實(shí)的存在過。

他的那些故事，有的令人驚奇，有的令人捧腹，有的令人動(dòng)容。

就讓我來給讀者講一講我心目中這位最純粹的中國(guó)理論物理學(xué)家的故事吧。

他出生于20世紀(jì)初，就在他出生的翌年，愛因斯坦提出了廣義相對(duì)論。

幼時(shí)的他體弱多病，兩歲多還不會(huì)說話，但卻已經(jīng)會(huì)計(jì)算簡(jiǎn)單的算術(shù)題了。

他小學(xué)時(shí)基本病休在家，但期末考試還是按時(shí)參加，且每次考試成績(jī)優(yōu)異，尤其是數(shù)學(xué)。

15歲時(shí)，他就開始通過英文教材自學(xué)物理學(xué)和微積分。

16歲時(shí)，他從敬重的兩位歷史名將的字號(hào)中各取一字為自己重新取名，激勵(lì)自己樹立報(bào)效國(guó)家的雄心壯志。同年，他以優(yōu)異成績(jī)考入清華大學(xué)物理系。

1935年獲清華理學(xué)學(xué)士學(xué)位

20歲時(shí)，從清華物理系畢業(yè)。進(jìn)入中國(guó)理論物理開山祖師周培源先生門下攻讀研究生，研究廣義相對(duì)論。

由于周培源先生一直在國(guó)外，加上戰(zhàn)亂，論文完不成，只好肄業(yè)。跑到云南大學(xué)教書，月工資100中央票，比當(dāng)時(shí)的省長(zhǎng)還高。

1938年，他獲得了留學(xué)英倫的機(jī)會(huì)，為了追隨心中的物理大師馬克斯·玻恩，他放棄了去劍橋大學(xué)，而選擇了愛丁堡大學(xué)。

玻恩，來自德國(guó)哥廷根大學(xué)，曾是該校物理系主任。

馬克斯·玻恩(1882–1970)

作為波函數(shù)統(tǒng)計(jì)闡釋的提出者，玻恩是量子力學(xué)的創(chuàng)始人之一。先后有德國(guó)的海森堡，奧地利的泡利，匈牙利的魏格納，意大利的費(fèi)米和美國(guó)的奧本海默等眾多20世紀(jì)物理學(xué)天才在其門下受教。

由于受到納粹迫害，這位科學(xué)大師來到了不列顛的這所古老的大學(xué)繼續(xù)他的研究工作。在這里，他依然保持了一個(gè)特別的癖好——喜歡招收外國(guó)人和女生做研究生。

的確，玻恩曾指導(dǎo)過的國(guó)際學(xué)生多得數(shù)不勝數(shù)，除了上面提到的費(fèi)米和海森堡等人之外，還有梅耶夫人——一位美國(guó)物理學(xué)家，她成為繼居里夫人之后的第二位女性諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者。

而這位年輕人是玻恩的第一位中國(guó)學(xué)生，因?yàn)樗念^炮打的超好，玻恩老爺子對(duì)其刮目相看，乃至對(duì)其他那些同樣來自萬(wàn)里之外的東方國(guó)度的學(xué)生情有獨(dú)鐘，先后招收了多個(gè)學(xué)生，而他們都一一成為我國(guó)物理學(xué)的棟梁之才。

年輕人來到愛丁堡之后，對(duì)玻恩提出：希望能研究點(diǎn)實(shí)用的東西。得到恩師的支持，于是他暫時(shí)放棄廣義相對(duì)論的研究，改行研究固體量子理論。

兩年之后，年輕人就獲得了哲學(xué)博士學(xué)位，這一年他25歲。

1940年獲愛丁堡大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位

博士畢業(yè)后，經(jīng)玻恩推薦，他來到位于愛爾蘭都柏林的高級(jí)研究院的理論物理研究所，加入大名鼎鼎的薛定諤的研究組。同樣因?yàn)槭艿郊{粹迫害，這位來自?shī)W地利的物理學(xué)家只好背井離鄉(xiāng)，幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)流亡英倫，又來到愛爾蘭。

埃爾溫·薛定諤(1887-1961)

在這期間，他的聰明和領(lǐng)悟能力給薛定諤留下了深刻的印象。以至于薛定諤在給好友愛因斯坦寫信時(shí)提到：“簡(jiǎn)直不可相信這個(gè)年輕人學(xué)了那么多，知道那么多，理解得那么快......”

與薛定諤在愛爾蘭都柏林

在都柏林，他遇到了玻恩的另一個(gè)得意門生海特勒，就是那個(gè)著名的“倫敦-海特勒近似法”中的那個(gè)海特勒。后來他與海特勒、哈密頓一起提出了HHP理論，首次解釋了宇宙線的能量和空間分布問題，引起廣泛關(guān)注。

三年之后，28歲的他重返愛丁堡，與導(dǎo)師玻恩開展量子力學(xué)和場(chǎng)論的研究。在這之后兩年的夏天，即1945年，30歲的他以論文《量子場(chǎng)論的發(fā)散困難及輻射反作用的嚴(yán)格論述》獲得愛丁堡大學(xué)科學(xué)博士學(xué)位。同年，他與玻恩一起被愛丁堡皇家學(xué)會(huì)授予Makdougall Brisbane Prize。

隨后，他應(yīng)薛定諤之邀，再次來到都柏林，接替海特勒任助理教授，繼續(xù)研究量子場(chǎng)論。

1946年，德布羅意的一位博士生——來自法國(guó)的女生莫雷特(Cécile DeWitt-Morette)，在他的指導(dǎo)下研究介子產(chǎn)生問題，研究結(jié)果發(fā)表于NATURE雜志。

塞西爾·德維特·莫雷特(1922-2017)

莫雷特十分欽慕這位年輕教授，二人日久生情。

與莫雷特在都柏林街頭騎自行車，最右邊是物理學(xué)家胡寧先生

然而，年輕人一心回國(guó)投身他的祖國(guó)的科學(xué)研究事業(yè)，他說：

我永遠(yuǎn)只屬于我的祖國(guó)——中國(guó)。

他給她留了一張到香港的船票，但她擔(dān)心她適應(yīng)不了當(dāng)時(shí)的中國(guó)，慢慢的，他們失去了聯(lián)系。直到1982年，她作為美國(guó)訪問團(tuán)的一員來到中國(guó)才在將近40年后再次見到那個(gè)她一直牽掛的人。

他從未與別人提起此事，直到2005年，在他90歲壽辰時(shí)，莫雷特專門從美國(guó)來看他，這些事情才慢慢為人所了解。他卻不好意思的說：“沒想到，我當(dāng)年還那么浪漫過！”

2019年，在莫雷特去世后兩年，她的女兒Nicolette DeWitt在《Physics Today》發(fā)了一篇短文，講述了二人之間這段不為人知的感情故事。

1947年，已經(jīng)32歲的他終于回到了國(guó)內(nèi)。第二年1月，他開始擔(dān)任云南大學(xué)教授。也就在這一年，由于他的理論上的杰出貢獻(xiàn)，他被選為愛爾蘭科學(xué)院院士。

1949年，他開始任清華大學(xué)物理系教授，并和王淦昌一起，協(xié)助錢三強(qiáng)組建中國(guó)近代物理研究所。

1952年，他任近代物理所副所長(zhǎng)，并開始在北大擔(dān)任量子力學(xué)主講教授，一直到1955年。那一年，他當(dāng)選數(shù)理化學(xué)部委員(后改稱院士)。

在這期間，他幫助攻克了鋼錠高溫加熱的技術(shù)問題，被譽(yù)為我國(guó)用理論物理解決實(shí)際生產(chǎn)問題的第一人。他還培養(yǎng)了一些研究生，其中兩位后來成為中國(guó)核武器的重要人物，他們分別是周光召院士和黃祖洽院士。

然而，作為一個(gè)純粹的理論物理學(xué)家，他的路現(xiàn)在要轉(zhuǎn)向另一個(gè)方向，這是他的祖國(guó)迫切需要他做的事。

1955年10月，他和學(xué)生黃祖洽等人去蘇聯(lián)學(xué)習(xí)核反應(yīng)堆理論?；貒?guó)后，他立即投身到培養(yǎng)我國(guó)第一代核反應(yīng)堆人才的工作中。這些為后來我國(guó)第一艘核潛艇成功下水奠定了基礎(chǔ)。

就這樣，這個(gè)單身漢一直忙著國(guó)家的事，個(gè)人的事完全忘了。

直到1958年，他已經(jīng)43了，他的二姐為他介紹了一位端莊賢淑的女士，然后他們以閃電般的速度結(jié)婚了。從此，他的生活有規(guī)律了一些，因?yàn)樗幸粋€(gè)溫暖的家了。

43歲的他與新婚夫人劉秉嫻

然而，很快，他又被委以另一項(xiàng)秘密重任。

1959年6月，蘇聯(lián)撕毀了與我國(guó)簽訂的國(guó)防新技術(shù)的協(xié)定，拒絕向中國(guó)提供原子彈的技術(shù)支持。而在此時(shí)，中國(guó)人正經(jīng)歷著一場(chǎng)達(dá)3年之久的自然災(zāi)害，美國(guó)的“第七艦隊(duì)”正在我國(guó)沿海海域游弋，不時(shí)跳入海峽挑釁。

蘇聯(lián)專家撤離了，按照錢三強(qiáng)的安排，他的新任務(wù)現(xiàn)在是核武器研究，并擔(dān)任九所副所長(zhǎng)。

錢三強(qiáng)對(duì)他說：“這些年，你本可以在你更擅長(zhǎng)的理論物理的領(lǐng)域有所建樹，可是......'

他說：'三強(qiáng)，總得有人來干這項(xiàng)工作，國(guó)家需要我，我去。'

沒有豪言壯語(yǔ)，沒有信誓旦旦，這就是他。

他對(duì)夫人說，他現(xiàn)在要去一個(gè)新的地方上班了。隨即就卷起鋪蓋，去郊區(qū)的核武器研究所報(bào)道了。

在核武器研究所，他與郭永懷，王淦昌，吳際霖分別擔(dān)任四個(gè)技術(shù)組的主任。在這個(gè)集體里，還有朱光亞、鄧稼先、陳能寬、周光召、黃祖洽和于敏等多位為兩彈一星事業(yè)立下汗馬功勞的科技專家。

無數(shù)個(gè)日日夜夜的艱苦卓絕的理論和技術(shù)攻關(guān)開始了，雖然這些都不是他最擅長(zhǎng)和熱愛的理論物理領(lǐng)域，但是他義不容辭。

原子彈研制一度陷入困境。中國(guó)科學(xué)家歷時(shí)一年多，經(jīng)歷9次煩瑣計(jì)算，還是得不到與蘇聯(lián)專家一致的數(shù)據(jù)。他請(qǐng)學(xué)生周光召?gòu)?fù)查之前的計(jì)算數(shù)據(jù)。周光召仔細(xì)檢查9次計(jì)算結(jié)果后認(rèn)為，蘇聯(lián)專家數(shù)據(jù)是不正確的，結(jié)束了近一年的爭(zhēng)論，使得中國(guó)原子彈研制繼續(xù)向前推進(jìn)。

他設(shè)計(jì)了三套氫彈研制方案，分別由周光召、黃祖洽和于敏負(fù)責(zé)。原則上三套氫彈研制方案都是合理可行的。最后，于敏帶領(lǐng)的研究小組率先實(shí)現(xiàn)了其中的一個(gè)氫彈設(shè)計(jì)原理。

很快，令全世界震驚的日子——1964年10月16日，我國(guó)第一顆原子彈爆炸成功。三年不到，1967年6月17日，第一顆氫彈爆炸成功。1969年9月23日，完成首次地下核試驗(yàn)。

1964年，我國(guó)第一顆原子彈爆炸成功

然而，接下來相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，他和他的伙伴們受到了沖擊?？茖W(xué)研究被迫中斷。1977年更是他的至暗時(shí)期，他的愛妻因病去世。

終于，漫長(zhǎng)的不堪歲月過去了。

在他最富有創(chuàng)造力的年紀(jì)，他沒有做他最擅長(zhǎng)事情，是多么可惜的一件事。

1978年，最適合他的老本行的工作回歸了，他擔(dān)任新成立的中國(guó)科學(xué)院理論物理研究所首任所長(zhǎng)。

現(xiàn)在，他終于可以繼續(xù)帶領(lǐng)一群年輕人重新玩回他最愛的理論物理了。

他積極開拓新的物理研究領(lǐng)域，66歲時(shí)，他組織了全國(guó)第一屆統(tǒng)計(jì)物理和凝聚態(tài)理論研討會(huì)。他極力促進(jìn)交叉學(xué)科的研究，例如復(fù)雜性科學(xué)，生物物理等。

他于1982年獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，1985年獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)，1995年獲何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)成就獎(jiǎng)。1999年被授予“兩彈一星”功勛獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

但是，對(duì)于他所參與和主導(dǎo)的那些偉大事業(yè)，多年以后，大多數(shù)中國(guó)人仍然知之甚少。

真正讓他走近大眾的，是一場(chǎng)采訪節(jié)目。

視頻中這位看起來就像一位普通鄉(xiāng)下老農(nóng)的人就是本文的主角。他名叫彭桓武，“桓武”兩字分別取自名將張飛與岳飛。他1915年10月6日生于吉林長(zhǎng)春，祖籍湖北麻城，是一位被戲稱為最不著名的著名理論物理學(xué)家。

他長(zhǎng)期從事理論物理的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究，先后在中國(guó)開展了關(guān)于原子核、鋼錠快速加熱工藝、反應(yīng)堆理論和工程設(shè)計(jì)以及臨界安全等多方面研究。對(duì)中國(guó)原子能科學(xué)事業(yè)做了許多開創(chuàng)性的工作。對(duì)中國(guó)第一代原子彈和氫彈的研究和理論設(shè)計(jì)作出了重要貢獻(xiàn)。 

周光召曾說，彭桓武是中國(guó)“核物理理論、中子物理理論以及核爆炸各層理論的奠基人，差不多所有這方面后來的工作者，都是他直接或間接的學(xué)生”。

楊振寧先生在2001年給他的信中有這樣一句話：“中國(guó)今日國(guó)力鼎盛與原子武器之發(fā)展有密切關(guān)系。先生在此方面之貢獻(xiàn)我雖不知細(xì)節(jié)，但早知其重要性。”

如果他沒有回國(guó)，以他的資質(zhì)和勤奮，他應(yīng)該會(huì)在他熱愛的理論物理領(lǐng)域取得更加令人矚目的成就。但他毅然選擇了回到那個(gè)處于內(nèi)戰(zhàn)的貧窮祖國(guó)。為此，他留下了一句名言：“回國(guó)不需要理由，不回國(guó)才需要理由！”

彭先生一生專注科學(xué)研究，90多歲還在發(fā)表有關(guān)廣義相對(duì)論的研究論文。他虛懷若谷，所以總是給人一副安然自若的悠然模樣。除了科研之外，他的一大樂趣是蹲在中關(guān)村馬路邊看別人下棋，誰(shuí)會(huì)知道，這樣一位老頭平時(shí)卻在思考和研究著如此高深的物理問題？

與何澤慧先生(中)和黃祖洽先生(右)在一起

近代物理所成立初期，百?gòu)U待興。為了開展工作，彭桓武有一次在天橋廢品站尋找可用作研究的舊金屬，被公安人員懷疑為小偷或者破壞分子而帶到派出所盤問，后來經(jīng)錢三強(qiáng)親自前去解釋后才得以釋放。

彭桓武一生生活簡(jiǎn)樸，淡泊名利。留學(xué)歐洲時(shí)，他省吃儉用，用大部分工資購(gòu)買了物理、化學(xué)類英文原版書籍?；貒?guó)時(shí)又輾轉(zhuǎn)萬(wàn)里運(yùn)到北京。 

1995年，彭桓武獲得何梁何利獎(jiǎng)的“科學(xué)與技術(shù)成就獎(jiǎng)”，獎(jiǎng)金為100萬(wàn)元港幣。他決定將這錢捐贈(zèng)給那些曾經(jīng)為尖端科學(xué)作出貢獻(xiàn)、后因年齡和傷病沒能獲得足夠重視和榮譽(yù)的同事，以表達(dá)他的敬意。

為了表彰彭桓武院士在理論物理領(lǐng)域取得的諸多成就，以及他為推動(dòng)中國(guó)科學(xué)研究特別是交叉科學(xué)研究事業(yè)做出的重大貢獻(xiàn)，2006年6月13日，經(jīng)國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)小天體命名委員會(huì)批準(zhǔn)，將中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的、國(guó)際永久編號(hào)為第48798號(hào)小行星，正式命名為”彭桓武星“。

彭桓武(1915-2007)

彭先生已于2007年2月28日因病去世，就在三個(gè)月前，他還就自己的一篇發(fā)表于正式科學(xué)雜志的論文給出更正信息。

10月6日是彭桓武先生誕辰的日子，特發(fā)此文以紀(jì)念。

永遠(yuǎn)懷念彭桓武先生！

參考資料

[1]https://idea.cas.cn/viewscientists.action?docid=51695

[2]http://www./news/findnews/showsub.asp?id=90

[3]https://xsg./info/1004/2683.htm

[4]https://www.cdstm.cn/subjects/liangdanyixing/

[5]C. Morette and H.W. Peng, Nature 160 (1947) 59-60

[6]Physics Today 72, 6, 11 (2019)

[7]http://www./fileup/PDF/20050502.pdf

[8]https://www.sohu.com/a/323432008_120118831

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