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我喜爱《原子在我家中》

1981-07-15陈方炜

读书 1981年4期
关键词:费米中子原子

陈方炜

在一般人的印象中,一个现代化的实验室里,应该是科学家埋头工作,环境整齐洁净,显露出一派宁静安谧的气氛。可是,一九三四年,著名物理学家恩里科·费米用慢中子诱导人工衰变(他因此获得诺贝尔奖金)却别开生面,另有一番景象:费米和他的学生阿玛尔迪手持盛有放射性物质的小试管,穿着肮脏的外衣,一次次发疯似地从一个实验室跑向另一个实验室,争分夺秒地运输中子源。他俩心里明白,只要稍有迟缓,有些元素的放射寿命就会结束,整个实验也将因此失败。这幅画面是《原子在我家中》一书向我们描绘的。

《原子在我家中》一书用幽默风趣的笔调,向读者介绍了物理学家费米献身于科学的一生,生动地再现了费米获得诺贝尔物理奖的整个过程,真实地叙述了费米一九四二年怎样第一次主持用原子能反应堆完成自持链式反应。由于本书是由曾是意大利罗马大学理科学生的费米夫人亲笔撰写的,因此,书中不但充满了浓厚的生活气息,而且穿插了许多物理学理论,使人在了解费米生平的同时,获得许多物理学知识。一九七九年美籍物理学家李政道来中国,曾把它推荐给科技大学少年班学生,作为青少年立志成材的必读书。

我们原来总觉得,成为科学家必须要有得天独厚的优厚条件。可是《原子在我家中》一书告诉我们,费米并不具备这样的条件。一九○一年九月,他诞生在意大利罗马。父亲是个普通的铁路职员,母亲是个小学教师。由于母亲三年连生三个孩子,费米又最后出世,因此小时候身体异常瘦弱。幼年时,老师提问:“铁能制造什么?”他仅会回答:“铁能做一些床。”但当他稍懂事时,就已知道去从科学里寻找乐趣了。他对科学有如饥似渴的追求。上小学时,学校学的知识他总嫌不够。他不仅能做到每门功课都名列前茅,而且已开始按自己的兴趣来选择课程学习了。他最喜欢的是物理学、数学。在欧洲寒冷的冬季里,家中无取暖设备,手上又害了冻疮,他为了坚持学习,两只小手只好放在大腿下面取暖,翻书则用舌尖。家里没有藏书,他每星期三都去市场上看书,十三岁时就已经开始阅读整部的物理学专著。他的父亲有个同事,很赞赏他的才能,将数学和物理学的书籍按顺序一本本借给他看,并常常给他一些题目做,每次出题还附加声明:题目高于他现有水平,不希望他解出。可他总能成功。后来,这位“老师”竟把自己做不出的题目拿来请学生解答。他小时候就喜欢用自己的简陋的仪器做一些小型的物理实验,象测定地磁场强度等。在游戏时,也不忘探求奥秘的物理学知识,比如他问自己:为什么陀螺旋转时,开始是歪着的,过一会儿却能直立起来?最后他搞出了一套自己的“陀螺理论”(后来才知道高年级课本上已有现成的)。考大学时,他写的《论弦的振动》的论文受到主考教授的称誉。

费米青少年时期的这种努力钻研精神,毕生没有懈怠。这导致他的巨大成就。搞物理学的人一般都知道费米在原子物理上的两个伟大贡献。

一九三四年一月,居里和居里夫人发现了人工放射现象,这使费米振奋。他很快找到了居里夫妇实验的不足之处,决定不用带电的α粒子而用不带电的中子去轰击各种元素,以产生更大的人工放射性。中子不带电,轰击力显著提高。但中子速度太快,达不到稳、准、狠轰击原子核的目的。不久,费米发现用石蜡包围中子源,轰击银原子核时,可使银的人工放射性提高一百倍,原来石蜡等轻原素物质将中子减速了,快中子变成了慢中子,中子轰击准确率显著提高。一九三八年,费米因这一重大成果获得了诺贝尔物理学奖金。

第二次世界大战中费米没有同意大利法西斯同流合污,他离开故土来到美国。战争没有能阻碍费米科学研究的进程。到美国三年后,他在芝加哥大学主持了第一次原子能反应堆自持链式反应。这次实验用的中子减速剂石墨,足够给全世界每人做一支铅笔。可见实验工作量之大。不久,他又赶在希特勒德国之前,主持造出了第一颗原子弹。

对费米,有人认为他没吃多少“苦头”,太一帆风顺了,是否能作为青少年学习的榜样呢?我以为,费米也并不那么“风顺”。在他一生,时时都有可能因为遭到挫折而使他的科学工作失败。假如他没有在青少年时刻苦学习打基础;没有不知疲倦地努力工作,尤其是没有在政治上及时摆脱墨索里尼法西斯军人政权的控制,他是不可能成功的。

费米是世界首屈一指的物理学家,可从费米夫人的这本书来看,他仍是个人,有血有肉的普通人。我们从书中看到的费米生气勃勃,幽默、风趣,踢球、登山,样样在行。和伙伴们一起登山旅行时,他的背包总是最大最重,原来他把别人的东西塞进了自己的包里了,可这并不妨碍他第一个站在山顶上挥手。很难想象费米少年时期还是个“淘气包”。他曾干过在安静的教室里放“臭气弹”害得老师上不了课的恶作剧。直到人们称呼他“费米教授”时,他才断绝了这些“歪门邪道”。

费米在家庭生活上也是朴素和讲究实际的。年轻时他曾幻想过“理想妻子”:农村血统,身强力壮,运动员身材,不信宗教,四老俱在(妻子的祖父母和外祖父母),并且最好是金发碧眼。当他回到现实中选择妻子时,费米夫人对照那“六条标准”竟然是一条也不符合的。现实告诉了费米,真正的夫妻不在于“六条标准”,而在于志同道合,相亲相爱,有为科学献身的共同理想。事实上,费米的家庭是非常幸福的。费米的缝纫手艺也不错,谈恋爱时,他曾对未婚妻吹嘘过自己亲手做的“灯笼裤”。结婚那天,由于买来的衬衫袖子太长,急得他直“甩水袖”,万般无奈只能躲在家里拆改,致使新郎成了最后一个赶赴婚礼的人,连必带的鲜花也被他忘了。

对于科学的追求,费米是永不停顿的。他虽因患癌症仅活了五十三个春秋,可到五十岁时,他还在学习回旋加速器新技术,并造出了当时功率最大的加速器。

我很喜爱《原子在我家中》一书。通过它,使我了解了世界第一流的科学家费米如何学习,工作,生活,把我对科学家的崇拜具体化了。科学家是个活生生的人,并不是可望而不可及。做科学家不是什么奢望,只要你比别人更勤奋,更刻苦,更善于思考、勇于实践。

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