从牛到爱——钱三强
2024-10-29高洪雷于雁
拜会伊莱娜
作别北平时还是盛夏,抵达巴黎已是中秋。
九月的巴黎天高云淡,塞纳河静如处子,氤氲着千年不息的浪漫。香榭丽舍大道人流如潮,流淌着华贵的气派。钱三强一到巴黎,便匆匆去见严济慈,商定由严济慈与伊莱娜邀约见面时间。在等待面见导师的那段时间,钱三强凭着一张巴黎地图,走马观花地浏览了凯旋门、埃菲尔铁塔、巴士底狱、凡尔赛宫,还别有兴致地参观了巴黎世界博览会上十几个国家的展馆。
1937年9月中旬的一天,按照预先约定,严济慈领着钱三强前去拜会伊莱娜。
见面地点位于巴黎第五区被誉为世界科学皇宫的“居里实验室”。这是一座由常青灌木围护着的老式建筑,地面三层,地下一层,楼后有个袖珍花园。其实,居里夫人很长时间没有真正的实验室,直到她晚年,法国政府才拨款在巴黎大学建造了一个镭学研究所,东边是居里实验室,西边是研究射线对生物作用的巴斯德实验室。“在居里实验室这个名副其实的国际科学机构里,她每天指导各种有关物理与化学的研究工作。在她的指导下,居里实验室完成了有关放射性研究的论文500篇以上,其中有许多是开创性的研究成果。最为突出的,同时也是她最高兴的,是1934年她的长女伊莱娜和女婿约里奥发现了人工放射现象。她的实验室培养了一批优秀的法国和外国的科学家,后来法国的学生们大多数成为法国原子能事业的骨干,现任法国原子能总署高级专员的泰亚克,就是其中的一个。”(原载《居里夫人传》,商务印书馆1984年版)
可惜太晚了,由于多年劳累,加上早期从事放射性研究工作时缺少必要防护而受到的损伤,她的身体日益衰弱,不幸于1934年撒手人寰。好在,长女伊莱娜和女婿约里奥继承并光大了她的事业。
多年以后,钱三强还清楚地记得那个午后,他首次走进居里实验室的情景。严济慈在法国留学并工作过,还是法国物理学会理事,与伊莱娜算是老熟人了。虽然有严济慈做向导,钱三强还是有些紧张。二人先来到一层一个普通房间,房间里摆放着居里夫人用过的一张橡木写字台,一把皮面扶手椅,一个文件柜,一排书架,一台旧打字机;墙上挂着一张放大的居里夫妇照片——夫人正面坐在工作台边,左手拿着一个烧瓶,先生侧面站立着,胡子长长的,右手插在短上衣的口袋里——两人正为揭开科学的奥秘而工作。除此之外,房间再没有其他陈设。若非亲眼所见,简直不敢相信这就是世界科学皇宫主人伊莱娜的工作室。
严济慈向伊莱娜简要介绍了钱三强,说明他公费留学三年,作博士论文。三人来到小花园,享受着午后的阳光,品尝着美味的咖啡,伊莱娜说:“在实验室工作的人最需要呼吸新鲜空气。”她说话简洁,不善言辞甚至有点冷淡,但却平和细心。她用信任的目光看着钱三强,同意他加入实验室,表示将指导他的博士论文,以攻读原子核物理为主,兼做放射化学工作。伊莱娜的这一决定,让钱三强欣喜若狂。
钱三强就这样进入了世界著名的居里实验室。24岁的他有幸成为站在巨人肩膀上的人。
第一次挑战
1937年10月25日,是钱三强进入居里实验室的第一个工作日。在此之前,他除了熟悉实验室的工作环境,就是听伊莱娜开设的放射学基础课,每周两次,然后是讨论交流、阅读文献。
进入实验室之后,伊莱娜指定了他的博士论文课题:用云雾室研究含氢物质在α粒子轰击下所产生的质子群。伊莱娜说,这是当前原子核科学发展的前沿课题,又是原子物理学与化学的结合点,而且实验室尚未开展这一研究课题,论文可以很好地衔接之前的研究项目。
但是,钱三强对于这一课题知之甚少,一切都要从头开始。为此,他拿出当年攻读北大预科的牛脾气,全身心投入,虚心求教,不懂就问。要知道,从事核物理研究的人,通常被称作“原子木乃伊”,只有极少数耐得住寂寞的人才会选择这一事业,钱三强却乐在其中。
除了写博士论文,他一有机会就帮助别人,旨在多学一点实际本领。一天,他找到伊莱娜,提出希望参加放射化学实验。伊莱娜把他介绍给化学师郭黛勒夫人,协助对方制备放射源。他在清华学到的吹玻璃技术此时也发挥了作用。由于他主动肯干,又比较虚心,所以郭黛勒夫人对实验室里的同事们说:“你们有什么事做不了要人帮忙的话,可以找钱(三强)来做。他有很好的基础,又愿意效力。”同事们问他:“为什么要这样做?”他回答:“我比不得你们,你们这里有那么多人,各人干各人的事。我回国后只有我自己一个人,什么都得会干才行。例如放射源的提取,我自己不做,又有谁给我提取呢?所以样样都得学会才行。”
见他是个可造之才,伊莱娜决定推荐他到法兰西学院核化学实验室工作。这个实验室由法国政府拨款建立,正在建设欧洲第一台7兆电子伏的回旋加速器(回旋加速器是一种粒子加速器,是利用磁场使带电粒子作回旋运动,在运动中经高频电场反复加速的装置,是高能物理中的重要仪器,它在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用)。实验室的主持人,正是伊莱娜的丈夫约里奥。
一天,钱三强被叫到伊莱娜的工作室。她说:“约里奥正在改建云雾室,需要一位助手,你愿意去吗?”为了说服钱三强,她强调说,“如果你愿意的话,博士论文可以从改建云雾室开始做,这对完成你的论文是有必要的。”
钱三强毫不迟疑地答应了。
接到伊莱娜通知的第二天,钱三强便兴致勃勃来到法兰西学院约里奥工作室。一见面,约里奥就向他布置了任务:对现有的威尔逊云雾室进行两项改进,一是改进充气压力,达到可以人为调节的程度,自由控制测量粒子的能量范围;二是将膨胀速度放慢,让有效灵敏时间拉长,使每一次动作测到尽可能多的事件。
交代完任务,约里奥告诉钱三强,云雾室改进成功后,你就用云雾室研究α粒子与质子的碰撞问题,作为你博士论文的一部分。
为此,钱三强凭借着在国内练就的动手能力,开始对云雾室进行可变压力改造。有些构件,是他利用在国内练就的本领自己动手制作的;有些因条件所限无法制作的构件,如金属底盘、金属网、金属丝等,则是他画好图纸,然后拿到工厂,与技术工人一起制作完成的。1938年冬,云雾室改造完成,改进后的有效灵敏时间,由原来的0.1-0.2秒,提高到0.3-0.5秒。对此,约里奥既满意,又惊讶。
随后,为了减少实验过程中因为配合不佳而漏掉观察的情况,约里奥又安排钱三强制作了一个可以自动卷片的照相系统。
1939年初,约里奥用这个新的可变压力威尔逊云雾室,首次记录到铀受中子轰击时产生裂变碎片的径迹,这是世界上第一张用云雾室拍到的铀裂变照片。该云雾室作为具有历史纪念意义的设备,珍藏在巴黎“居里与约里奥-居里博物馆”,文字说明为:法兰西学院内由钱三强改建的可变压力云室(1938年)。
心系家国
万里乡为梦,三边月作愁。钱三强置身巴黎,心却在遥远的祖国。
刚到巴黎数月,他就接到了大哥秉雄的来信。信中说,日军8月8日进犯北平,实行街禁,父亲回家途中被拦,直至深夜才到家。面对日军入侵,父亲在极度悲愤之下病倒在床,无法与北平师大同仁一起南迁,但他郑重转告原师大秘书汪如川:“请转告诸友放心,钱某决不做汉奸!”
看过家书,他对父亲极为担心,接连寄出两封信询问情况,结果杳无音讯。那段时间,他刚刚接手云雾室改造工作,只能暂时把精力放在工作上。
年末,他终于收到家信。大哥在信中说,日本人想请父亲出面合作,结果两次均遭拒绝。一次是日本人登门邀请留在北平的文化名人做亲善,父亲称病不见。另一次是日本文化官员发函邀请各大学教授到怀仁堂开见面会,父亲出门正遇上送信人,信一眼没看就说:“钱玄同回南方去了。”
父亲的义举深深触动了钱三强,他将参观巴黎世界博览会的明信片寄给清华同宿舍好友艾维超,明信片背面写着:
这是巴黎1937年博览会的苏俄馆的外形。你看这建筑上的一对青年(手举镰刀斧头),多么朴实,多么勇敢,象征着复兴国家的精神。维超兄,希望你将来也这样勇敢地(的)参加复兴我们可爱的祖国的工作!
三强
ddNIx4qPVXI3/r8aYwL5sA==一九三七年底
期间,他从报纸上得到了北平被占、上海沦陷、南京大屠杀上演的噩耗。除了报纸消息,在留学生中也常常流传着一些关于国内的“市井新闻”。父亲钱玄同是名人,小道消息偶尔也会涉及他。
他第一次听到关于父亲的传闻,是说他精神崩溃了,无论别人说什么,他似乎都听不见;还说他发起疯来,把客厅砸了个稀巴烂;又说他妻子见人就解释,说他已经糊涂了,脑子不管用了,已经没有办法会客了等。
他深信这是讹传,但又实在放心不下。情急之下,他给身在北平的学友沈令扬发了一封加急信,从侧面打听家中的状况。
次年一月,望眼欲穿的他终于收到家书。没想到,它不仅是父亲的亲笔,还是父亲写给他的最后一封信。他在法国共收到过父亲三封信,前两封不过是便条式的三言两语,只有这一次是一封长信,魏体行书写得工工整整,从格式到内容都郑重其事。
关于健康状况,信上写道:“我身体尚安,惟精神日渐衰老。三年久病,血压日高。……为摄生计,已遵照医嘱,谢绝一切应酬,杜门不出,安心养病。”信中更多的,还是殷殷嘱托:“你屡次来信,报告近来读书情形,知专心求学,蒸蒸日上,极为欣慰。惟云精神兴趣欠佳,思及家中,时形梦寐,且为学成以后,未必便能谋得较优之职业,因此觉一身之前途甚为渺茫。此等忧虑,与少年人极不相宜。……你常有信来,固所欣盼。惟求学之时,光阴最可宝贵,以后来信,大可简单;我所欲知者,为学业之进度与身体之健康,其余均可不谈。此乃时间经济之道也,切记切记。”
又过了一年,就在成功完成云雾室改造不久,钱三强收到一封素白的家信,信是大哥写来的,告知“父亲于一月十七日下午九时三刻逝世”,原因是右脑部溢血。
家信犹如晴天霹雳,把尚且陶醉在成功喜悦中的钱三强击倒了。时值全球战乱,他根本无法回国奔丧,只能把自己关在屋子里,任泪水尽情流淌。
不久,伊莱娜发现他眼睛红肿,满脸伤悲,便问他发生了什么,他只好如实相告。那一刻,伊莱娜紧紧握住他的手,嗓音低沉地说:“我能理解,我能理解。”然后,她告诉钱三强,自己也有类似的痛苦经历。1906年,她只有九岁,妹妹艾芙·居里才两岁,父亲皮埃尔就因车祸去世了。从此,母亲既要继续潜心研究各种放射性元素,还要担负起供养爷爷和照顾两个幼女的责任,加之不断受到科学界保守势力的冷遇和压制,悲痛、无助与艰难无以言表,但也铸就了家里三位女性愈挫愈奋的性格。
导师的话语,给了他化解悲痛的力量。他连夜从箱底翻出父亲的题字——“从牛到爱”,高悬于床头。
见证奇迹
20世纪30年代被称为核物理发展的黄金时代。神奇的核裂变现象吸引了全球物理学家的目光,一场重大的科学竞赛在物理学领域悄然拉开大幕。身在欧洲的钱三强恰好赶上了这场竞赛。
1939年初,伊莱娜带领钱三强做了一项新实验,用中子轰击铀和钍,观测其产生的与镧相似的放射性元素,看它们放出的β射线能谱是否相同,以便进一步验证核裂变现象。
这项实验,射线源是关键,而且射线源越强越好。伊莱娜与钱三强做了分工,由她亲自做α射线源,由钱三强仿制一个可变压力云雾室。
α射线源与可变压力云雾室做成后,钱三强协助伊莱娜开始实验。在实验中,伊莱娜一再叮嘱,不要把注意力全部集中在预想得到的结果上,而要尽可能找出那些有差别甚至有矛盾的现象,这样计算出来的结果才可靠。
实验结果证明,铀和钍受中子照射后产生的镧α射线是相同的。也就是说,用不同方式发生的裂变,可获得同样的裂变产物。
钱三强在伊莱娜指导下完成的这项实验,是物理学上第一个支持裂变现象的成功实验。实验报告《铀和钍产生的稀土放射性同位素辐射的比较》,由伊莱娜·居里和钱三强共同署名,1939年10月发表在法国物理学会《物理学与镭学学报》第10卷上。
1938年底到1939年初,注定是一段不寻常的时光。钱三强不仅间接见证了核裂变现象,而且直接参与了下一次物理实验接力赛:证明链式反应的可能性。
“链式反应”这个词,出自约里奥在1935年诺贝尔奖颁奖典礼上的演讲。他说:“我们有理由认为科学研究工作者,如能随意合成或分裂元素时就会知道将怎样引起具有爆炸性的转变,正像化学链式反应一样,由一种转变将引起更多的转变。如果物质里发生这种转变,我们可以预期将有大量的有用的能量释放出来。”
1939年初,约里奥带着高级助手哈尔班、柯伐斯基开始做中子散射实验。实验结果证明,一个中子引起铀原子核分裂,放射出的中子能量很大,于是约里奥提出了“中子过剩”问题,并且从实验数据中找到中子过剩的证据,这就预示着可能发生新的反应。通过演算,他们计算出放射的中子的能量至少有11兆电子伏。约里奥据此得出判断,这样大的能量有可能引起链式反应。他们推测,每次裂变释放出来的中子约接近三个(精确测量是2.4个中子)。不言而喻,链式反应是完全可能的。
在约里奥进行“链式反应”实验时,钱三强负责协助约里奥冲洗实验照片,亲眼见证了这一过程。
紧接着,约里奥和助手一起,投入到裂变过程的中子发射问题研究中。与此同时,恩里克·费米在美国纽约,库尔恰托夫在列宁格勒,都在赶做同样的实验。
结果是,约里奥于1939年4月7日率先发表了实验结果:链式反应是可能的。
三天后,库尔恰托夫在列宁格勒技术物理研究所讨论会上报告了类似结果。
17日,费米小组得出的同样结果也在美国《物理评论》杂志上刊出。
虽然约里奥团队完成了“链式反应”实验,将核物理研究向前推进了重要一步,但这带来的危害也让人担忧,因为巨大的爆炸释放出来的能量将是毁灭性的。为了防止某些国家利用链式反应制造原子武器,约里奥将《用含有铀的媒介物造成一个无限的链式反应的可能性》的实验报告封存进法国科学院保密柜,约里奥和哈尔班、柯伐斯基三个当事人共同签了保密协定,直到十年后的1948年8月18日方才解封。但在二战中,美国还是利用链式反应率先制造出原子弹。当然,战争也中断了约里奥的研究。后来,钱三强感慨:“要不是战争打断了约里奥的既定工作计划,很可能世界上第一座原子核反应堆会在法国首先建成。”
这段特殊经历也给钱三强招来了麻烦。1944年秋,钱三强结识了在巴黎大学巴斯德实验室从事微生物研究的法籍苏联女子盖兰夫人。在一次交谈中,盖兰夫人暗示钱三强,能不能将“链式反应”实验资料弄到手,提供给苏联驻法大使馆。出于科学家的责任和良知,钱三强严词拒绝了她。事后,他把事情经过如实报告了约里奥。回国后,他又主动向党组织做了说明。
拿到博士学位
1939年3月,欧洲大陆腾起漫天硝烟,在德国的立体进攻之下,奥地利、捷克斯洛伐克先后陷落,其他邻国也惊恐万分。此时,钱三强正处于完成博士论文的关键阶段,需要进行总结、计算,继而撰写论文。为此,他放弃了节假日,谢绝了应酬,天天埋头做实验。4月24日,钱三强初步完成了实验,写出一篇概要,经伊莱娜审阅,以简报形式发表在《法国科学院公报》第208期。
这年夏天有一个插曲。在英国留学的王大珩、彭桓武、夏震寰、卢焕章相约来到巴黎,与钱三强相聚。有一种相逢,是“他乡遇故知”的兴奋;有一种相逢,是“风雪夜归人”的温馨。尤其是彭桓武,在终年不见太阳的爱丁堡得了一种怪病,一坐到饭桌前就胃口全无,不吃饭又饥饿难耐,他这次赶赴巴黎的目的,就是晒太阳治病。没想到,巴黎的艳阳真的治好了他的怪病。
在尽情游览了巴黎的名胜之后,王大珩等人还打算前往德国观光,并且已经通知了在柏林留学的何泽慧。钱三强并非不喜欢旅行,而且他也想前去看望分别三年的何泽慧,但手头的实验尚未完成,加上欧洲即将爆发战争,所以他决定留在巴黎,为他们担任联络员。他们彼此约定,一旦发生变故,就立即通知对方。王大珩等人到了柏林,何泽慧见面就问:“钱三强怎么不来?”
很快,欧洲风云突变。1939年8月23日,德国与苏联签订《苏德互不侵犯条约》和《秘密补充协定》。希特勒没了后顾之忧,一时间,欧洲战云密布,人人自危。预感大战将至,钱三强赶紧给何泽慧发了一封电报,建议王大珩等人从速折返法国。
而德国,作为战争的发起方,境内一片祥和,普通民众和游客是嗅不到硝烟,感受不到危险的。人们仍像童话里的人一样,该吃就吃,该喝就喝,该玩则玩。本来王大珩等人还想游玩一些景点,接到电报,只能中断旅行计划,登上返法列车。下车后,他们还想住进巴黎大学,却发现校舍已被征为军营。于是,钱三强督促他们立刻换车赶回伦敦。当他们登上列车,发现沿途各站人山人海,拥挤不堪,这才感到大事不妙。而他们乘坐的这趟车,竟是战前巴黎直达伦敦的最后一趟列车。他们返回英国的第二天,二战便全面爆发。到了晚年,彭桓武仍旧忘不了钱三强发出的那份“救命”电报:“如若没有钱三强的帮助,我当时就会被困在柏林,后果不堪设想。”
1939年9月1日,德国对波兰发动闪击战。9月3日,英、法对德宣战,二战全面爆发。巴黎的气氛顿时紧张起来,大学城也不太平,一些国民党分子大肆制造反共舆论。在宿舍里,性格耿直的钱三强与他们争论起来,一个姓丁的学生差点把刀子扔到他身上,骂他是苏联的帮凶。钱三强借机与这伙人断绝了来往,并开始与战争赛跑,他要赶在战火烧到巴黎前拿到博士学位。
1940年1月,他的实验全部结束,博士论文也拿出了初稿,题目是《含氢物质在Po-α粒子轰击下所产生的质子群》。论文根据伊莱娜的建议修改后,分成AB两部分在《物理学与镭学学报》发表。论文原本则提交到法国科学院,申请评审答辩。
论文评审委员会由三人组成。委员会主席是德比艾纳,他是居里夫妇的亲密同事,居里实验室第二任主任,89号元素锕的发现者;第二位评审委员是钱三强的导师伊莱娜;第三位评审委员是巴黎大学教授奥热,他是法国核科学领域的权威科学家,后来被戴高乐总统任命为法国原子能总署专员。
1940年4月11日,评审委员会举行答辩会。面对三位专家的提问,钱三强全程用法语流利地回答问题,得到了他们的一致肯定,论文顺利通过答辩。伊莱娜对钱三强给出的评价是:勤奋、热忱,具备科学研究的天分。
1940年5月,《法国科学院周报》发表了钱三强的博士论文及作者的照片。
只有不自我设限的人生,才能不断突破。取得理学博士学位后,钱三强并未立刻回国,因为此时距离公费留学三年时限还有几个月,他想抓住最后的时机,尽量多学点东西。
但这样一来,他还能顺利回国吗?
烽火巴黎
欧洲大陆是第二次世界大战的主战场。钱三强和何泽慧分别置身两个对立的国家,钱三强所在的法国属于同盟国一方,何泽慧所在的德国属于轴心国一方,人人命悬一线,危在旦夕。何泽慧躲进一位和蔼可亲的导师家中,受到了特别庇护。钱三强就没有何泽慧那般幸运了。
至为恐怖的是,德国的闪电战几乎到了摧枯拉朽的程度,4月攻陷丹麦、挪威,5月占领卢森堡、比利时、荷兰。5月21日,德军机械化部队到达英吉利海峡沿岸,26日,30多万英国远征军在敦刻尔克大撤退,退回英伦三岛,4万余人被俘。6月,德军从法国北部发动进攻,法国毫无抵抗之力。德军所向披靡,势如破竹。德军大兵压境,巴黎一片慌乱。
人们预感大事不妙,纷纷逃离巴黎。钱三强逃难期间,法国政坛经历了一场巨变。1940年6月17日,掌管内阁仅仅一天的贝当元帅,命令法国军队放下武器,随后与德国签订了苛刻、屈辱的停战协定,包括巴黎在内的五分之三的国土划归德军占领,贝当政府迁往维希。立刻,整个法兰西弥漫在无助、黑暗、悲伤之中。第二天,被排挤出法国内阁、流亡英国的戴高乐在英国广播电台发出抵抗号召,成为“自由法国”运动和“流亡政府”的领袖。
钱三强折返时,巴黎已经沦陷多日,满街都是德国士兵和德国汽车,凯旋门和埃菲尔铁塔上则飘起了纳粹旗帜。
1940年8月,中法教育基金会的公费资助因到期而终止。回国不能成行,留下来又没有生计,怎么办?此时的钱三强犹如汪洋中的一条小船,茫然无措。
一天,他在一条小路上散步沉思,突然抬头看见约里奥先生迎面走来。双方都为对方滞留巴黎惊奇不已。
钱三强后来回忆,“事后我才知道,本来约里奥-居里夫妇已经逃到法国南部的克莱蒙弗朗,准备登船前往英国。可是,他们临时想想,不能走。‘我们走了,法国怎么办?’于是,夫妻二人把当时能够弄到的重水(含有重氢成分的水)托付给两个可靠的学生(哈尔班、柯伐斯基)运走,自己冒着风险返回巴黎。在钱三强诉说了自己的处境后,约里奥当即表态说:‘既然是这样,那还是想法留下吧。只要我们自己能活下去,实验室还开着,就总能设法给你安排。’”(钱三强《重原子核三分裂与四分裂的发现》,科学技术文献出版社1989年版)
当时,约里奥主持的法兰西学院核化学实验室底层有欧洲大陆第一台回旋加速器,并且已经开始工作,而德国还没有可以工作的回旋加速器。因此,巴黎沦陷后,德军控制了核化学实验室。名义上,负责这个实验室的是德国科学家瓦尔特·博特,但实际管事的是他的学生根特纳,他对法国人态度还好。一般情况下,德国人不干涉约里奥及其手下人的科学研究。约里奥做学术报告时,博特、根特纳也和钱三强等人一起听讲。所以,当时外界有一种说法,称约里奥与德国人“合作”了。
其实,当时法国境内有两个抵抗组织,一个组织的主要成员是天主教徒、农民、小学教师,领导人是比杜,他属于戴高乐派;另一个组织的主要成员是专家、教授和知识分子,领导人是约里奥,他是法国共产党员。核化学实验室表面上处在德国占领之下,实际上是地下活动的据点。
德国人企图尽快调试安装回旋加速器用来研究铀,从而制造出核武器。为了不让德国人达到目的,约里奥及其同事绞尽脑汁与德国人斗智斗勇。当时,负责调试的是德国物理学家莫勒,配合他工作的是法国机械师台尔曼。每次调试开始,台尔曼就趁德国人不备,关掉冷却系统的水龙头,引起机器发热,使绝缘体被烧坏,只得一次次停机检修。
为了保护钱三强,约里奥尽量不让他参加法国抵抗运动,也尽量不安排他去做转运武器等掉脑袋的事。他公开的工作,是在楼上实验室做有关γ射线的课题。但在暗中,钱三强一直为抗德特工队改装武器,制造炸药,还掩护过一个犹太小姑娘,甚至参加了上街游行。
庆幸的是,钱三强于1940年10月得到了“居里-卡内基奖学金”。据了解,这笔奖学金是美国慈善家卡内基捐赠给居里夫人的,目的是“使一些成绩斐然和有研究才能的学者不会中断研究”。负责支配奖学金的伊莱娜这样做,可见两位导师对钱三强的重视。
我不想把钱三强冠以天才称号,那其实是对他所经历的所有磨难、挫折的漠视与忽略。我只想说他悟性超强、十分专注并极其勤奋,否则就无法解释他在那样一种压抑、惨淡、局促的气氛中,仍能坚持实验并取得累累硕果。1941年初,他的研究报告《射钍的γ射线》发表于《法国科学院公报》第213卷。接着,伊莱娜又交给他一个新课题,让他做一个氙气电离室,用以测量AcK(即钫-223)的低能γ射线的强度。4月,他完成了实验,研究报告《放射反冲的扩散及其本性》发表于《物理学与镭学学报》第2卷。10月,他又完成了对射锕γ射线的研究,测定了γ射线的能量,成果发表于《物理学与镭学学报》第3卷。
回国梦碎
1941年冬,德国为了将巴黎殖民化,要求各国驻法外交机构撤离巴黎,迁往贝当政府所在地维希。随后,钱三强接到中国驻法使馆通知,说他既可以随同南迁,也可以留在巴黎。
一天,钱三强从同胞张德禄口中得到一个消息,说马赛到中国的海上航线并未完全中断,有时能买到前往香港或上海的船票。于是,钱三强萌生了回国的念头。
他把想法告诉了约里奥-居里夫妇。两位导师也认为,目前实验室的研究条件今非昔比,出成果已很困难,仅仅从安全角度考虑,他们也支持钱三强暂时离开。为此,伊莱娜专门为钱三强回国写了评语,她在评语结论部分说:“我坚信,钱三强先生有很高的科学水平,他能够在高等教育和科学研究方面服务于他的国家。他特别适合组建一个放射性和核物理实验室,因为在这个领域他有广泛的理论和实践知识,而且他同时拥有物理学家和化学家的能力,这些对这门科学来讲是绝对必要的。”(葛能全、陈丹编注《钱三强往来书信集注》,世界图书出版公司2023年版)
11月下旬,钱三强和张德禄离开巴黎,准备经里昂前往马赛,继而乘船回国。
途中,前方传来的消息都是太平洋无战事,美国还与日本签订了《美日谅解方案》。既然如此,他们并不急于赶路,而是想在里昂小住数日,以便领略这座中世纪古城的独特风貌。里昂位于法国东南部,处在索恩河与罗讷河交汇处,有着2000多年的建城史,曾是勃艮第王国的都城,直到14世纪才被法兰克王国控制,是东方丝绸、香料、珠宝的集中贸易地,有欧洲丝绸之都的美誉,也是欧洲重要的文化与艺术中心。
钱三强刚到里昂,远方就传来了噩耗。如同他出国前夜遭遇“卢沟桥事变”,留学差点泡汤一样,这一次又是日本人打碎了他的回国梦。12月7日,日本偷袭美国夏威夷军事基地珍珠港,太平洋战争全面爆发,所有前往中国的交通线被切断。更令人崩溃的是,法国当时被分为自由区和占领区,巴黎属于德国占领区,而里昂属于维希政府管辖的自由区,从里昂返回巴黎等于进入德国,必须由占领区当局发放入境签证。他们进不得,退不得,一时束手无策。
一天,张德禄告诉钱三强,前往北美的轮船尚能通行,他准备前往美国,问钱三强有没有改去美国的想法。但钱三强告诉对方,自己一门心思回国,因此想暂时住下来,等形势好转再设法启程。
里昂有一所利用庚子赔款创办的中法大学,主要为旅法勤工俭学的中国学生提供住所、学习法文,以便其选择合适的专业留学。钱三强暂住在中法大学宿舍里,打听船的消息。谁知道一打听,根本没有回国的可能性。更严重的问题在于,囊中羞涩的钱三强,连学生食堂的饭菜都买不起,只能靠中国学生的救济和施舍过日子。
好在里昂大学物理系有一个物理研究所。钱三强主动找到研究所负责人,凭借约里奥弟子的身份,在研究所谋得了一份临时性研究工作。研究所里有一位比利时籍物理学教授,名叫M.莫朗。一天,他问钱三强有没有把放射性物质带出来。钱三强告诉他,自己只带了很少一点。莫朗很高兴,承诺帮他申请国家研究中心的经费,并安排他带一个大学生做毕业论文。
之后,钱三强成为研究所助理研究员,参加了新的理化实验室的组建,还指导两个物理系学生完成了毕业论文。这两个学生的课题分别是“α粒子在照相底版上的作用”、“用电解法分解重水”。钱三强对这两个课题做了大量研究。
钱三强在回忆文章中说:“里昂大学条件还算可以,图书馆很好。可是,能做什么实验呢?我带有一点钋α源,寿命虽不长,还可以用一二年。可是探测器就不行了。想来想去,什么条件都不具备,制作云室、电离室、计数管、磁谱仪,都是几乎完全不可能的。那又怎么办呢?我想起来,照相底版恐怕是可以找到的,是不是就先研究一下α粒子在照相底版上的作用……实验结果发现,钋的α离子能够在照相底版上留下八九个黑点。这已经有点像云室中的粒子径迹了。”(钱三强《重原子核三分裂与四分裂的发现》,科学技术文献出版社1989年版)
根据实验,钱三强完成了实验报告《用照相乳胶记录带电粒子》,刊发于1943年6月的法国《物理手册》。他与“核乳胶”结缘,即始于此。期间,他还自学了量子力学。
他一直记得居里夫人那段流传甚广的话:“我一直沉醉于世界的优美之中,我所热爱的科学也不断增加它崭新的远景。我认定科学本身就具有伟大的美。一位从事研究工作的科学家,不仅是一个技术人员,也是一个小孩,他好像沉醉于神话故事中那样,沉醉在大自然的景色当中。这种魅力,就是使我终生能够在实验室里埋头工作的主要原因了”。((法)玛丽·居里《我的信念》,原载黎先耀主编《科学随笔经典》,科学普及出版社1999年版)因此,在里昂滞留期间,钱三强并未虚度光阴,而且做到了以苦为乐。
重返实验室
1942年6月,中途岛海战画上句号,战局出现了有利于盟军的态势,但太平洋战争并没有停止的迹象。钱三强意识到回国无望,便考虑返回巴黎。
于是,他给约里奥写了一封信,问能不能回巴黎。
回信是伊莱娜写来的,她说自己正在莱辛结核病疗养院疗养,那里位于法国瑞士边境,属于自由区,钱三强可以去那里见面。
深秋时节,盛开的野菊布满山岗,红色的教堂尖顶掩映在绿树之间,成群的牛羊在细碎的阳光里时隐时现。钱三强一路辗转,来到莱辛结核病疗养院。伊莱娜患的不是一般性结核病,而是大量X射线侵入体内造成的慢性病变。钱三强赶到时,伊莱娜的病情已经得到控制。
钱三强和伊莱娜相约登山。走累了,二人便在如茵的山坡上坐下来,一只小狗在旁边轻摇尾巴,氛围轻松而惬意。伊莱娜告诉他,自己还要做一次膈神经外科手术,促进结核病变的吸收与愈合。钱三强表示可以陪她做手术,被她婉言谢绝。在谈到自己想回巴黎工作时,她表示,既然你回国无路,只要你愿意,约里奥可以帮你弄到回巴黎的签证。
1943年1月,钱三强收到了签证,然后带上M.莫朗对他的工作鉴定书,兴致勃勃地赶回巴黎。
钱三强与里昂华侨和中法大学同学告别时,许多人恋恋不舍。其中一位亲历者回忆说,钱三强在里昂停留期间,中法大学同学会组建了一个20多人的“救亡歌咏团”,聘请钱三强担任歌咏团总指挥。他们经过几个月的业余练习,成功举办了一场规模较大的演唱会,鼓舞了中国华侨和留学生的抗日情绪,增强了对中国未来的信心,增进了华侨和旅法学生之间的团结。
回到巴黎后,钱三强得到了法国国家科学研究中心奖学金资助,被聘为法国国家科学研究中心副研究员。他还接受约里奥委托,在法兰西学院核化学实验室指导两名法国研究生。这一年,他一口气发表了6篇论文。
战火情缘
1943年,欧洲战事依旧胶着。
11月的一天,钱三强突然收到一封来自德国的信,信上只有25个单词。据了解,二战爆发后,法、德互为敌国,断绝了邮路。在国际红十字会干预下,方才允许参战国邮寄私人信件,信件由国际红十字会负责收发,但每封信不得超过25个单词,并且要求使用统一格式的专用信纸,填写双方姓名、地址、国籍和收信人年龄、出生地,还不能封口。
来信者是分别6年的女同学何泽慧。
让我把笔触返回她大学毕业前夕。当时,清华物理系按照惯例对学生就业做了一些举荐工作,有两个男同学被推荐去了南京兵工署弹道研究所,其他男生也有着不错的选择,唯独女生们去向不明。教授们似乎不怎么关心女生的去向,南京兵工署也不愿意接收女生。何泽慧在《缅怀周培源老师》中说,一二·九抗日救亡运动爆发后,周培源老师开了“弹道学”这门课程,这使得何泽慧萌发了到德国学“弹道学”的念头。她甚至声言:“兵工署不要我们,我找那德国军事专家的老祖宗去!”她所说的这个“老祖宗”,名叫克兰茨,德国物理学家,曾参与南京兵工署弹道研究所的筹建,被中国同行称为“弹道学的老祖宗”,此时已经回到德国。
到德国后,她就读于柏林高等工业学院技术物理系,系主任就是抗战爆发后回到德国的克兰茨。但克兰茨所从事的弹道学研究属于军事保密领域的研究项目,没有接收外国留学生的先例。而何泽慧更是面临着保密性、外国人、女性三重困难,因此一开始被克兰茨拒之门外。但她没有妥协,而是真诚地请求克兰茨:“您曾去中国当过顾问,帮我们抵抗日本军队,我来学这个专业也是为了打败日本侵略者,请允许我加入。”何泽慧的执着打动了克兰茨,加上他了解和同情苦难的中国,最终破例接受了何泽慧。于是,她成为技术物理系第一位外国学生,也是学习弹道学的唯一女性。
在克兰茨和汉斯·盖格指导下,何泽慧主攻膛外弹道学,研究子弹或炮弹离开枪炮后的运动轨迹以及它们的速度与空气阻力之间的关系。1940年5月,她以论文《一种新的精确简便测量子弹飞行速度的方法》获得工程博士学位。
学成后,她想尽快回国抗日。等她到了中国驻柏林大使馆,才知道德国政府不允许任何人离境。无奈之下,经导师推荐,她进入西门子公司弱电流实验室工作。在那里,她结识了拉贝先生,亲眼看到了忠实记录南京大屠杀的《拉贝日记》原稿和照片。
在柏林留学和工作的7年间,何泽慧一直住在光谱学老教授帕邢家里,教授夫妇待她如亲孙女一样。1943年2月,斯大林格勒战役结束,德军惨败,由守转攻的苏军甚至扬言炸平柏林。帕邢教授担心何泽慧的安全,便把她介绍给德国海德堡核物理学家瓦尔特·博特。在得到对方认可后,何泽慧即将前往海德堡,从事原子核物理研究,成为钱三强的同行。临行前,她还有一件挂心的事没有落地,就是近年来柏林与“同盟国”之间通信受阻,她很久没有收到家信了,假如自己前往海德堡,与家人之间的联系就会中断。
无奈之下,她想到了在巴黎的钱三强。
何泽慧这封25个单词的短信,内容是:“巴黎钱三强:我与家人中断通信很久,如你能与国内通信请转告平安。何泽慧 1943年11月5日于柏林”(《何泽慧致钱三强》,收入葛能全、陈丹编注《钱三强往来书信集注》,世界图书出版公司2023年版)。
于是,钱三强按照何泽慧提供的地址,连夜向国内的何家发了信函,转告何泽慧在德国一切平安。
鸿雁,从此在法、德之间频繁来往,虽然只有短短25个单词,虽然没有让人脸红心跳的字眼,但在异国他乡,突然有了可以倾诉的对象,那份心境实在无法用语言描述。
二战结束前夜,钱三强在伦敦鲍威尔实验室学习核乳胶技术时,接到何泽慧寄自海德堡的信,随信寄来的还有她刚刚用磁云室记录到的正负电子弹性碰撞过程的径迹照片,以及实验说明文字。原来,仅仅接触核物理半年时间的何泽慧,就借助云室研究了正负电子的弹性碰撞,接连取得了一系列科学发现,与博特联名发表了正负电子弹性碰撞的研究成果。
1945年9月下旬,在英法宇宙学术会议上,钱三强报告了何泽慧关于正负电子弹性碰撞过程的实验,当记录的径迹照片投影后,引起与会者极大兴趣。英国综合性科学周刊《自然》给予高度评价。钱三强后来撰文,称这是自己与何泽慧的“第一次合作”。共同的志趣把两人更加紧密地连在了一起,两人越走越近,渐渐到了谈婚论嫁的地步。
1945年9月10日,钱三强应何泽慧的要求,致信她在美国的大姐何怡贞,就两人想结婚一事,请其向父母转告,并征求二老的意见。为了表示诚意,钱三强还随信附上了个人履历,如同一个前往大公司应聘的应届毕业生。
何怡贞收到来信的第二天,就写信告知了远在苏州的小妹何泽瑛。11月18日,何泽瑛收到大姐的航空信,先呈母亲王季山阅知,由于信中的表述含混不清,母亲看了几遍也没弄清什么意思。接着,何泽瑛将信转寄给暂居北平的父亲何澄。12月12日,父亲给小女何泽瑛回信,信中说:“一切均悉,甚慰。慧总算有结果矣,使余减一责任矣。”可惜的是,不到半年,何澄突发脑溢血,在张大千为他租赁的颐和园养云轩中离世,已经无法见到两年后回国的二女儿和二女婿。
父亲的态度反馈到德国,给了何泽慧与钱三强结合的信心。
那是1945年冬季的一天,她既没有预先写信,也没有拍电报,抵达巴黎后也不打电话,就随身带着一个小箱子,突然出现在钱三强的寓所。多年不见,她依然如当年一样秀美而腼腆,两根标志性的长辫子又黑又粗。钱三强回忆说:“使我惊讶的是,打开箱子一看,里面除了许多邮票之外,就都是些云室照片和曲线图等实验资料。”(钱三强《我和居里实验室》,原载钱三强著、葛能全编《徜徉原子空间》,百花文艺出版社2000年版)
面对目瞪口呆的爱人,她说:“我这次来巴黎,只逗留几天。”
随后几天,两人一起讨论实验课题,参观实验室,还领略了塞纳河落日和梦巴黎之夜。这里的黄昏是美好的,帆影入夕阳,红霞散天外;这里的夜晚是美好的,流光迷人眼,歌乐入梦来。
1946年,二战结束后的第一个春天,何泽慧彻底结束了在德国海德堡的研究工作,来到巴黎与钱三强会合。
4月8日,两人在中国驻法使馆办理了结婚手续。当晚,他们按照中国习俗,在巴黎近郊的东方饭店举行了一场小型婚宴,30多名好友和同事受邀参加,鲜少参加社交活动的约里奥-居里夫妇也盛装出席,约里奥先生还即兴发表了热情而风趣的致辞。
从此,何泽慧进入法兰西学院核化学实验室和巴黎大学居里实验室。钱三强与何泽慧这对核物理界的“金童玉女”,携手开启了崭新的科学生涯。
每天清晨,这对东方夫妇坐火车赶往法兰西学院;傍晚,则回到巴黎近郊的莫东勃朗街5号公寓。琴瑟和鸣,岁月静好。对于这对身处异国他乡的新婚夫妇来说,那应该是一段童话里才有的美好时光。
惊世发现
众所周知,率先制造出原子弹的美国,为了迅速结束战争,在日本广岛和长崎投下两颗原子弹。约里奥-居里夫妇领导的两个实验室,虽然在核武器制造方面落后于美国,但核物理基础研究水平一直位居世界前列。
二战结束后,饱受战争摧残的各国科学家在医治战争创伤的同时,都主动恢复了研究工作,开始了新的科学竞赛。钱三强和何泽慧当然也不例外。
1946年7月,夫妻二人前往英国,出席了剑桥国际基本粒子和低温会议,见到了以美、加、英名义出席会议的周培源、吴大猷、胡宁、彭桓武、胡济民、梅镇岳。
会议安排了若干学术报告会,其中一个报告涉及铀核“二分裂”。所谓“二分裂”,是指铀核因俘获中子或者受带电粒子或光子的轰击,激发而分裂成两个较轻的核,这是1938年底发现的裂变现象。1941年,美国物理学家普赖深特根据液滴模型理论推测,铀原子核在吸收一个中子后,获得足够的激发能,从动力学考虑,可以分裂为三个原子核。但这一预言并未引起重视,也未能得到实验证实。
在这次会议上,英国青年学者格林和李弗西公布了一张照片。这张照片显示,原子核裂变后,其中一个碎片又放射出另一个α粒子,形成了“三叉”。这究竟是一次级联衰变还是一次三体分裂,报告者未能给出任何解释,只是说像一个α粒子。
可是,这张照片却引发了钱三强的极大兴趣。他凭着一个核物理研究者的直觉,认为这个现象很特别,非常值得进一步研究。“为什么我们对它特别感兴趣呢?原来,这时已是1946年,一年前,由于广岛和长崎两颗原子弹的爆炸,整个世界都被核武器巨大的杀伤力震惊了。而原子弹的基本原理,就是利用了重原子核的裂变反应。裂变已成为影响人类前途的重大问题了。可是,裂变的物理过程,尽管经过了许多人的研究,当时还有许许多多不清楚的地方。我自己早在1939年,就参与了裂变的研究。所以,看到这张照片,萌发出对它进行深入探究的兴趣,是不奇怪的。”(钱三强《重原子核三分裂与四分裂的发现》,科学技术文献出版社1989年版)
回到巴黎,钱三强立即组建了一个4人小组,成员包括法国助手R.沙士戴勒、L.微聂隆和何泽慧。在实验中,他们采取了三大举措。第一,没有用云雾室,而是选用原子核乳胶做探测器,来观察原子裂变的径迹。因为云雾室只有在它膨胀的一刹那才是敏感的,一张照片上只能记录很少的裂变径迹;而用原子核乳胶,它是一直灵敏的,可以把铀“放进去”,“曝光”的时间可以很长,更有机会捕捉到稀有现象。第二,采取“脱敏”的办法,即在核乳胶中加入一些“脱敏剂”,用来压低来自质子、α粒子的贡献。第三,鉴于乳胶里的粒子径迹极其微小,钱三强向伊莱娜借来了高倍显微镜。
他们每天拍一两百张核分裂照片,逐一筛查,可谓一丝不苟,夜以继日。在一万多径迹中,他们观察到了30多种三个碎片同时发射的情况,其中有18种可以计算三个碎片的质量,这都是明显不能归之α粒子的事例,即不是级联事例。
为此,他们得出结论,这是一种铀裂变的新模式——三分裂。
1946年12月,由钱三强、何泽慧、R.沙士戴勒、L.微聂隆联名提交的实验报告《俘获中子引起的铀的三分裂》发表于《法国科学院公报》第223卷。
三分裂,后来成为国际通用的专有名词。
与钱三强发现铀核三分裂几乎同时,英、美、加三国也有人观测到了发射第三个碎片的事例,但他们都简单地认为第三个碎片只是α粒子,其机制是二次发射。只有钱三强抓住不放,在大量实验测量基础上,对三分裂模式进行了全面论述,他认为,用三分裂来解释实验结果,比用两阶段核作用放出α粒子来解释更令人满意,如果裂变前放出了α粒子,其方向应倾向于液滴变形的轴向;如果裂变后由某一重碎片放出,则α粒子的方向对运动中的重碎片是各向同性的;如果是三分裂变,第三个轻碎片的发射方向应与两个重碎片的发射方向主要成垂直方向射出,而且不一定全是α粒子,可能会有质量谱,估计氚或氦-6有可能存在,因为它们包含较多的中子。
铀核三分裂的发现,不仅深化了人们对裂变反应的认识,而且由于它是研究断裂点特性的一种有效的、直接的探针,在裂变机理研究中有独特作用。到了20世纪60年代,美国、苏联、波兰等国科学家先后利用新的半导体探测手段研究裂变,证实了第三个裂变碎片确有质量谱:在这些轻粒子中,约有90%是α粒子,另外是7%的氚核、2%的氦-6以及少量的质子、氘核、氦-3、氦-8、氦-10、锂、铍、硼、碳原子核。至此,钱三强1947年的预见得到证实,原子核三分裂(300次裂变中约有一次是三分裂)现象得到物理学界公认。
掌声响起来
铀核三分裂发现不久,奇迹又出现了。
1946年11月22日晚,何泽慧在实验中观察到一种特殊事例:四条径迹从同一点出发。那一刻,她兴奋得难以自抑。
当夜,她与钱三强经过长时间的讨论,假定这是铀裂变的新现象,也就是分成四个带电碎片的裂变——四分裂。
第二天,钱三强就将这一意外发现报告了约里奥-居里夫妇,送给他们一张四分裂径迹照片,这张照片一直收藏在巴黎居里博物馆。
接下来,约里奥向法国科学院会议报告了何泽慧发现的铀核裂变的新模式——四分裂。12月23日,《法国科学院公报》第223卷发表了题为《铀的四分裂的实验证据》的文章,署名何泽慧、钱三强、L.微聂隆、R.沙士戴勒。文章公布了世界首例铀核四分裂径迹照片和各项测量数据,并得出结论:在铀捕获慢中子导致三分裂的后续研究中,何泽慧发现了一个必须用铀核四分裂才能解释的特殊事例。
这一发现在国际科学界引起了不小关注。
1946年底,法国国家科学院授予钱三强亨利·德巴微物理学奖,他是得到这一奖励的第一位中国人。
1947年1月27日,《法国科学院公报》第224卷发表了《铀三分裂与四分裂现象的能量与几率》,文章根据物理学基本规律,经过精密计算,得出三个碎片出现的概率:三分裂与二分裂之比为1:300;四分裂出现的概率小于万分之二。
2月,钱三强小组又观察到第二例四分裂径迹。与第一次观察到的两重两轻不同,此例中的碎片是三重一轻,更符合四分裂的理论预言。经过校正,得到慢中子引起四分裂的平均动能约100兆电子伏,与玻尔和惠勒的理论预计倾向一致。2月13日,钱三强与何泽慧又完成了一篇用英文撰写的研究报告《铀核的新的裂变过程》,发表于3月15日出版的美国《物理评论》第71卷。
铀核三分裂与四分裂的发现和证实,在原子核裂变的研究历史上占有一定地位,它不但揭示了裂变反应的复杂性和多样性,而且提供了研究处在断裂点附近的原子核各种特性的可能性。
1947年春,在巴黎举行的世界科学工作者协会会议上,约里奥首先宣布了铀核三分裂和四分裂这项发现,并且说:“这是第二次世界大战以后物理学上的一项有意义的工作。它是由两位中国青年科学家和两位法国青年研究人员共同完成的,是国际合作的产物。我们遵循国际科学界的准则和传统,决定立即公开发表它。我们反对某些国家把基础科学研究列入保密范围的做法,反对独占各国都做出贡献的知识成果!”(钱三强《重原子核三分裂与四分裂的发现》,科学技术文献出版社1989年版)
约里奥讲话的第二天,法国《时代报》《人道报》和《人民报》就对钱三强进行了专题采访。y8wT9h6szVDGnk6F62sR7Q==英国布列斯托尔大学鲍威尔教授也发来贺电,说自己分享到了荣誉,因为钱三强小组使用的原子核乳胶,是由他发明的。正是由于使用核乳胶技术取得了包括铀核三分裂在内的许多新发现,鲍威尔获得了1950年诺贝尔物理学奖。
显然,发现铀核裂变的新模式——三分裂和四分裂,对于钱三强和何泽慧来说,是科学生涯中一个阶段性的高峰。约里奥-居里夫妇将铀核三分裂和四分裂的研究成果列为实验室年度报告之首。夫妻二人的发现传回中国,受到中国学术界和新闻媒体的一致赞美。此时的夫妻二人,已经不是两个独立的个体,理想、事业、生活把他们完美地融合在了一起,因此他们才有可能并有资格被西方媒体称为“中国的居里夫妇”。当然,因为发现了铀核四分裂模式,何泽慧也被称为“中国的居里夫人”。
1947年,年仅34岁的钱三强在法国国家科学研究中心晋升为研究导师。
同年11月,他们的长女在巴黎诞生。由于这个女儿与钱三强的父亲钱玄同年龄相差一个甲子(60年),为了纪念另一个世界的父亲,他给女儿取名钱祖玄。
此时,他已在法国发表了近40篇研究论文,正处于科研巅峰,也正处于杰出科学家首次贡献的最佳成名年龄,职位高了,名气大了,女儿也出生了。很自然,周围的人们都以为他们会长期在居里实验室工作下去。然而,夫妻二人却做出了一个令人惊愕的决定:离开居里实验室,回中国去!JCv0lhPm29QlDlBzFVqAGQ==
为什么回国
当时,在美、英、法、德、日等世界一流国家,一些中国留学生已经进入这些国家的核心科研领域,并崭露头角,他们也面临着与钱三强夫妇同样的境况。从20世纪初开始,第一次睁眼看世界的中国人,看到了本国与西方世界在教育、科技、军事领域的巨大差距,开始派出大批青年学生出国留学。以庚子赔款公费留学生为例,中美双方议定,用部分赔款创办游美学务处,自1909年起,中国每年向美国派出一批公费留学生。第一届招考,从630名报名考生中招录了47人,后来的清华校长梅贻琦、中国现代物理学奠基者胡刚复、中国现代化学开创者张子高名列其中;第二届招录了72人,有新文化运动的旗手胡适、语言学家赵元任、气象学家竺可桢。从1909年到1929年,接受庚子赔款资助的留美学生达1800人,成就显赫的有叶企荪、周培源、钱学森、马大猷、茅以升等。庚子赔款留英公费生也达到193人,其中包括卢嘉锡、费孝通和钱锺书、杨绛夫妇,当然也包括本文讲到的王大珩、彭桓武。这些人,绝大多数选择了回国。
在法国物理界有口皆碑的钱三强,有诺贝尔奖获得者约里奥-居里夫妇的呵护与指导,肯定会获得更好的科研岗位、更多的研究基金和更大的研究成果。临行前,很多人劝他不要浪费了才华,毕竟科学无国界。而他的回答是:“回到贫穷落后、战火纷飞的中国,恐怕很难在科学实验上有所作为。不过,我们更加清楚的是,虽然科学没有国界,科学家却是有祖国的。正因为祖国贫穷落后,才更需要科学工作者努力去改变她的面貌。我们当年背井离乡、远涉重洋,到欧洲留学,目的就是为了学到先进的科学技术,好回去报效祖国。我们怎能改变自己的初衷呢?应该回到祖国去,和其他科学家一起,使原子核这门新兴科学在祖国的土地上生根、开花、结果。我们渴望着回到离开了十年之久的故土,决心为祖国的富强、进步,贡献自己的力量。”
这批爱国科学家出生在最为离乱、最为落后、最为屈辱的晚清,生长在被列强凌辱、被日寇践踏的20世纪上半叶,他们作别父母、背井离乡出国留学,目的只有一个,就是千方百计学到先进技术,报效祖国。为了这一终极目标,什么荣誉,什么职位,什么薪酬,都可以忽略,可以无视,可以舍弃,只有祖国不能忽视,不能回避,不能辜负。为了能回国,天大的磨难也可以承受;为了报效祖国,虽九死其犹未悔。
中华人民共和国成立前夕,中国科研机构只有40多个,科研人员不足1000人,科研成果寥寥无几,新型学科近乎空白。1949年8月至1957年底,有2500多名中国学者和留学生陆续携带先进科研设备自愿回国,他们在原子能、兵器、航空、船舶、电子等高端技术领域发挥了极大作用,支撑起了“两弹一星”和“五年规划”等科研领域,是极其珍贵的人才资源。
1955年,中科院选聘出首届学部委员172人,其中158人是从国外学成归来的,华罗庚、钱三强、严济慈、周培源、饶毓泰、吴有训、叶企荪、钱伟长、陆学善、王淦昌、彭桓武、王大珩赫然在列。
1999年,中共中央、国务院、中央军委授予23位科学家“两弹一星”功勋奖章,他们是:于敏、王大珩、王希季、朱光亚、孙家栋、任新民、吴自良、陈芳允、陈能宽、杨嘉墀、周光召、钱学森、屠守锷、黄纬禄、程开甲、彭桓武、王淦昌、邓稼先、赵九章、姚桐斌、钱骥、钱三强、郭永怀。23人中,周光召、孙家栋是1949年后派到苏联留学的,没有留学经历的只有于敏和钱骥。也就是说,其中19人是从海外主动回国的。
英雄,是一个民族最闪亮的坐标。一个苦难的时期,耻辱的阶段,战乱的岁月,一定是诞生伟人和英雄的年代。正是在那样一个困苦、屈辱、离乱的年代,一大批功成名就的青年科学家毅然选择回到一穷二白、内忧外患的祖国,为大国铸重器,为人民送安宁。他们犹如一颗颗星、一盏盏灯、一簇簇火,光耀天空、烛照大地,照亮了中华民族伟大复兴的光辉前程。
祖国张开怀抱
1946年,钱三强和何泽慧在剑桥参加完学术交流会,就邀王大珩见面,共同约定随时做好回国准备,为建设一个强盛的中国一起奋斗。
是年9月,国际应用力学大会在巴黎召开,在美国研学的周培源参加了会议。期间,周培源告诉钱三强,吴有训、赵忠尧已从清华调往中央大学,清华实验物理系无人负责,建议钱三强回母校服务。12月,世界科学工作者协会代表会议在巴黎召开,钱三强以专家身份加入中国代表团,在会上当选为世界科学工作者协会会员。钱三强夫妇陪同中国代表团的李书华、赵元任、竺可桢参观了约里奥-居里实验室,介绍了新发现的铀核三分裂、四分裂现象,期间也表露了回国的想法。
钱三强准备回国的消息传回国内,引发了一波邀请潮。先是北大,钱三强有在北大读书的经历,校长胡适又是钱三强之父钱玄同的老朋友,因此胡适热情邀请他回北大执教并做科研。胡适声称,“我要提议在北大集中全国研究原子能的第一流物理学者,专心研究最新的物理学理论与实验,并训练青年学者,以为国家将来国防工业之用。”为此,他列了一个“第一流物理学者”(共9人)名单,钱三强列在第一位,何泽慧列在第二位,这份名单上还有胡宁、张文裕、张宗燧、吴大猷、马仕骏和袁家骝、吴健雄夫妇。
再是清华。叶企荪向清华大学校长梅贻琦提议,邀聘钱三强为清华物理系教授。梅校长欣然同意,并向钱三强发来电报:“清华聘任您为物理系教授,可否于1947年3月回国。请电复。”钱三强发电报回复梅贻琦:“感谢您的邀请,可能在明年夏天回国,随后寄一封详细说明信。”梅校长又发来电报,承诺为钱三强全家安排住宅。后来,因为铀核三分裂实验尚未完成,加上妻子怀孕,钱三强特意致信梅校长,称短期内无法回国。
北平研究院副院长李书华到巴黎参加联合国教科文会议时,盛情邀请钱三强夫妇到北平研究院工作。后来,他又多次写信,邀请钱三强回北平研究院工作,或回原物理研究所,或重新组建研究机构,一切听凭钱三强安排。
南京中央大学也加入了邀请钱三强的行列。钱三强在清华读书时的老师吴有训已调任中大校长,曾在清华物理系任教的赵忠尧也调任中大物理系主任。二人将振兴中大物理系的重任寄希望于钱三强。
南京中央研究院也不甘心被无视。时任南京中央研究院总干事兼物理研究所所长的萨本栋,是钱三强、张文裕、彭桓武等在清华读书时的老师。1947年初,萨本栋分别寄信给钱三强等人,邀请他们回国任物理研究所研究员。
面对多家大学和科研机构的盛情相邀,钱三强举棋不定。
经过左右权衡,他最终决定放弃,选择回北平。主要是考虑母亲年事已高、抱病多年,自己十年来未在身边尽孝,应该陪伴母亲安度晚年。
那么,回到北平选择哪里呢?面对三棵“梧桐树”,他经过反复掂量,内心的天平渐渐倒向母校清华。因为清华有夫妻不能同系任教的规定,为了争取钱三强来校,梅校长亲自为何泽慧联系了北平研究院的工作。钱三强接到梅校长的情况说明,不禁为母校的真诚深深感动。
梅校长在信中告诉他,近来筹得50万美元,为学校图书馆添购设备。十余年来,清华物理系人才之盛,成就之大,在中国近代学术史上举足轻重。但近几年,萨本栋先生去了中央研究所,吴有训、赵忠尧先生去了中央大学,物理系急需补充师资,尤以原子物理研究最需加强,因而非常期待钱三强的归来。
钱三强很快给梅校长回信,感谢母校的一片盛情,建议先建一个小规模的原子能物理实验室,设备费约需5万美元。
梅校长复信,表达了积极支持的态度,并承诺从刚刚筹集的50万美元图书设备专款中,挤出5万美元购买原子核研究设备。另外,梅校长建议他,回国前先去美国参观,以掌握最新研究动向。
钱三强回信说,自己决定暂时不准备去美国参观,抓紧回国组建原子能物理实验室,并且建议清华联合北大、北平研究院、南京中央研究院、南京中央大学,建立一个原子能研究中心,各方取长补短,共同发展。没想到,他的这一额外设想得到了清华的积极回应。于是,他决定尽快回国。
做出决定后,钱三强给胡适去信,诚恳地说明了自己的艰难抉择,并承诺,“如北大方面缺乏原子核物理教师,当可帮忙授课。”同时,随信寄还了800美金路费。
归心似箭的钱三强给梅校长回信说,去年因为何泽慧刚刚生下女儿,行动不便,未能于10月份回国。法国的船期一年只有三次,最早可以订到五月份的船位,六月底应该可以抵达上海。
就在他准备订购船位时,又出现了一个插曲。中共巴黎支部书记袁葆华找到他,建议他就回国问题听听中共欧洲委员会负责人的看法。早在二战期间,钱三强就结识了中共巴黎支部副书记孟雨,对中共的主张有了认知、领悟和好感。1945年,钱三强前往英国学习原子核乳胶技术时,见到了前来参加英国共产党代表大会的中共传奇人物邓发。二人相谈甚欢,后来,他曾多次参加中共旅法支部的活动,是中共重点服务和工作对象。
钱三强在卢森堡公园约见了刘宁一。刘宁一是河北满城人,老地下工作者,1948年就任中共欧洲委员会书记,负责领导中共在欧洲的工、青、妇、学及华侨工作。刘宁一劝钱三强最好等新中国成立后回国。但钱三强如实汇报了决定回国的三点原因:一是怕留在法国越陷越深,责任一天天大起来,将来更不好走;二是母亲有病,一再写信叫他回去;三是想借尚未解放,用政府资金购买一批仪器备将来使用。基于以上三点,他决定于1948年春夏之交回国。
刘宁一认可了他的想法,叮嘱他先回北平教书,坚持到新形势到来。
告别恩师
回顾钱三强在法国的十年,从踌躇满志的学子到成果丰硕的科学家,除了自己的悟性与勤奋,还得益于约里奥-居里夫妇在学业上的指导、生活上的照顾、科研上的扶持。约里奥-居里夫妇于他,既是导师,又是恩人,更像亲人。因此,钱三强携何泽慧去向两位导师告别时,忐忑而不舍。
“我于1948年初夏向约里奥先生和伊莱娜夫人郑重提出回国要求。他们尽管很舍不得我们走,为我们离去而惋惜,但听了陈述之后,都表示理解和赞成我们的决定。”(钱三强《中国原子核科学发展的片段回忆》,原载《紫荆》1990年10月创刊号)当时,“约里奥先生说:‘我要是你的话,也会这样做的。祖国是母亲,应该为她的强盛而效力。’伊莱娜夫人送给我们两句临别赠言:‘要为科学服务,科学要为人民服务’。他们还把当时还是保密的重要核数据告诉了我们,并将一些放射性材料及放射源给了我们,让我们带回国。”(钱三强《重原子核三分裂与四分裂的发现》,科学技术文献出版社1989年版)
过了几天,伊莱娜交给钱三强一封没有封口的书信,两页纸上密密麻麻写满法文,落款处有伊莱娜和约里奥的共同签名。这是一份对钱三强十年来工作成绩和个人品格的评议书,时间是1948年4月26日。
钱三强著、葛能全编的《徜徉原子空间》中所载评议书全文如下:
物理学家钱先生在我们分别领导的实验室——巴黎大学镭学研究所和法兰西学院核化学实验室从事研究工作,时近十年,现将我们对他的良好印象书写如下,已资佐证。
钱先生与我们共事期间,证实了他那些早已显露了的研究人员的特殊品格,他的著述目录已经很长,其中有些具有头等的重要性。他对科学事业满腔热情,并且聪慧有创建。我们可以毫不夸张地说,在那些到我们实验室来并由我们指导工作的同一代科学家中,他最为优秀。我们这样说,并非言过其实。在法兰西学院,我们两人之一曾多次委托他领导多名研究人员,这项艰难的任务,他完成得很出色,从而赢得了他那些法国和外国学生们的尊敬与爱戴。
我们的国家承认钱先生的才干,曾先后任命他担任国家科学研究中心研究员和研究导师的高职。他曾受到法兰西科学院的嘉奖。
钱先生还是一位优秀的组织工作者,在精神、科学与技术方面,他具备研究机构的领导者所应有的各种品德。
据法国科学界证实,约里奥夫妇共同签署对一个外国学者的评语,内容如此之长,评价如此之高,绝无仅有。1985年5月20日,法国驻华大使代表法国总统授予钱三强“法兰西荣誉军团军官勋章”时,向公众朗读了约里奥夫妇的这份手稿。72岁的钱三强发表获奖感言时,深情回忆起两位恩师:“我不仅从两位教授那里接受核科技的指导和关怀,他们的爱国热忱,对中国人民反侵略斗争的同情与支持,以及他在保卫世界和平事业中所表现出来的胆略,都使我永远不能忘怀。”(葛能全编著《钱三强年谱》,山东友谊出版社2002年版)
能遇到约里奥-居里夫妇,是钱三强的幸运。能遇到钱三强这样的弟子,又何尝不是约里奥-居里夫妇的骄傲?