作者:陶诗秀
发布时间:2022-11-16 10:00:00 来源:民主协商新闻网
他是一名理论物理学家。他的领域却远不止于理论物理。他参加过我国第一颗原子弹、氢弹的研制工作,在国家奖励两弹理论设计的科学家名单中列居第一;他为我国核反应堆的建造做了许多开拓性的工作;他曾在“一五”期间帮助鞍钢制订了我国钢锭高温加热的第一个规程;他先后获国家自然科学奖一等奖、国家科技进步奖特等奖、何梁何利基金科学与技术成就奖等奖项。1999年,他被授予“两弹一星”功勋奖章。
除了搞科研,他也教书育人。许多同行都说:“彭公影响了整整一代理论物理学家!”
他就是彭桓武。钱三强先生多次感叹:“彭桓武默默地做了很多重要工作,但很少有人知道。”
一
彭桓武的名字,是与中国核事业的开创者们写在一起的。
1959年,左倾盲动不但没能使中国“跃进”到英美前头,反而使自己陷入困境;中苏关系也进一步恶化。中苏1957年10月签订的关于国防新技术的合作协定,在1959年6月被苏方撕毁了。专家撤回,丢下的一些仪器还没开箱,丢下的一句话催人发愤:“离开了我们的帮助,你们15年也休想搞出原子弹!”
中国要用自己的实力和威势,打破核垄断。理论设计,是研制原子弹要攻克的第一关。能否为参加这场大协作的十万大军开辟通途,在此一举。当初的任务只是向苏联专家学习的邓稼先,被历史推到了原子弹理论设计者的位置。这位1951年留美归来的“娃娃博士”,带着一群更年轻的同事艰苦卓绝地摸索着。正在这时,中央决定,调第一流的科学家来,全国都为原子弹工作“开绿灯”。
国家二机部副部长、原子能研究所所长钱三强举荐了彭桓武。
作为清华大学物理系的同学,钱三强很了解彭桓武,他留英十载,没有洋绅士的派头,却具备卓尔不群的研究能力。更重要的是,彭桓武早有为民族的自强振兴“干一场”的心愿。
1961年春,彭桓武毅然受命,走进了一个神秘的王国,全力以赴于我国核武器的理论研究。
几乎每项工作都是开创性的。由于国外严格保密,核武器物理中许多重要的物理现象、规律及其计算方法都要依靠我们自己研究掌握。
在彭桓武的建议下,核武器理论的攻关者们每个星期一的上午召开专题研讨会。卓有成就的科学家和初出校门的后生晚辈聚在一起,对难题“会诊”,各抒己见。这里没有年龄与资历的差别,只有对科学真理的平等探讨。会议室的黑板上,是大伙儿疾思走笔的场所,一个个公式写上去又擦掉,一个个计算结果得出后又被否定,谁有想法谁就畅言,有时甚至争得面红耳赤,争完再计算、验证,谁有道理就听谁的。由此形成的民主讨论的学术风气,成为我国核武器研究队伍的宝贵财富。
困难的还有工作条件。虽然国家把当时仅有的科学院自制的电子计算机尽量保证他们使用,但计算尺和手摇计算机仍是“常规武器”。而彭桓武和他的同事们要攻克的却是相当复杂的数学难题。对此,彭桓武后来回忆说:“我们穷人有穷人的办法,想了些窍门,可能计算上比人家省些时间。整个过程中,数学计算没拖实验的后腿。”
秘密就这样被研究出来,研制原子弹的钥匙找到了。1962年9月,我国第一颗原子弹的理论方案宣告诞生。
1964年10月16日,中国震动了世界。10万大军五年奋战,终于引发了中国西部戈壁滩上的轰然一爆。
当原子弹爆炸成功的红色“号外”掀动起举国狂欢的热潮之时,彭桓武与千里戈壁上的同事们又开始向一个新的神秘领域进军了。
众所周知,从原子弹爆炸成功到氢弹爆炸成功,我国只用了两年零8个月时间。美国的这个时间是7年零4个月,苏联是4年,英国是4年零7个月,法国则用了8年零6个月。
中国有什么秘诀?秘诀之一就是,彭桓武等一批核理论专家在完成原子弹理论设计之后,随即转入氢弹研制。他们和先前被安排在原子能所做氢弹理论探索的小队集合到一起,马不停蹄地继续攻关。由于实验、设计、生产方面的科学家和工程技术人员协调一致,全国各部门通力支援,在周恩来和聂荣臻的指挥下,我国的氢弹终于以世界最快的速度,赶在法国人前面爆炸成功了。
二
彭桓武从小就表现出对科学的强烈兴趣。他的父亲早年留学日本,后来加入了同盟会;回国后曾被清朝政府委派去争回被日本强占的吉林延吉、珲春等县的主权。后来,主权争回来了,主争派却受到了排挤。彭桓武的父亲卸任后,即居家长春。彭桓武1915年10月出生在这里。父亲让孩子们从小学英文,彭桓武又受长他一岁的哥哥的影响,读了《物种起源》《科学大纲》。中学时代,彭桓武接触了物理、化学、平面几何、代数等,从此便对自然科学入了迷。
在长春、吉林、北平三处,彭桓武断断续续上了三年中学,他不断跳级,15岁便高三毕业。报考大学时,受清华园青青草坪的吸引而选择了清华大学物理系。
入大学后,彭桓武除了主修物理、选修其他自然科学课程,还广泛涉猎人文学科,开阔视野。二年级时,利用一个暑假遍览先秦诸子,竟然还动手整理了他所推崇的《荀子》。又因为晚饭后常和一位心理学系的高年级学生在一起散步谈天,彭桓武还阅读了当时各心理学流派的主要书籍,如格式塔心理学、内省心理学、弗洛伊德心理学、行为主义心理学等。这些都丰富了他的学识素养。
1935年,不到20岁的彭桓武大学毕业了,随即进入清华研究院深造。“卢沟桥事变”后,彭桓武辗转到了昆明,在数学大师熊庆来主持的云南大学任教。
二
这时的欧洲,现代物理学正进入繁荣勃发时期。1926年诞生的新量子论(量子力学和量子场论)仍是物理学发展的前沿。对量子理论和量子力学有划时代贡献的薛定谔、海森堡、狄拉克、波恩等,仍在不懈地探索。而中国的物理学研究,20年代才从几个高等学校零星地开展起来,30年代刚建立两个研究机构,教学和科研条件相比较更差。
1938年,彭桓武考取了“英庚款”,他在清华大学的老师周培源为他选择了导师——马克思·波恩。彭桓武来到了东濒北海、人杰地灵的爱丁堡,成为波恩的第一个中国学生。波恩是德国人,这位当代理论物理学大师可谓“桃李满天下”。他指导过的学生中,有“原子反应堆之父”费米、“原子弹之父”奥本海默等科学界的精英。波恩与当时一般古板的德国教授大不相同,他对学生亲切随和,不拘小节;他善于启发学生,还是一名出色的讲演者,能把深奥的问题讲得清晰明了。波恩这一批学生中,除了彭桓武来自中国,还有英、法、德、印度、爱尔兰人,后来参加了第一颗原子弹研制的福克斯这时也在这里和彭桓武同窗。
彭桓武在波恩的指导下,研究晶格动力学、分子运动论,也涉足场论、固体物理。他甚至还尝试了量子场论的发散困难、辐射阻力和凝聚态物理中的超导问题,这些是后来多名诺贝尔物理学奖得主的获奖题目。
1940年,彭桓武获得了哲学博士学位。
1941年,彭桓武来到都柏林高级研究院工作。这个研究院的负责人薛定谔1926年提出了波动力学,为狄拉克完成非相对论性量子力学的综合理论提供了基础。因此,他们分享了1933年诺贝尔物理学奖。由于在德国受到法西斯迫害,薛定谔留在爱尔兰工作了10年。彭桓武常向薛定谔请教,还从薛定谔那里学习了微分方程。
在都柏林高级研究院的两年间,彭桓武与海特勒、汉密特两位学者合作,研究关于解释宇宙线的介子的课题。他们综合了介子场论若干成果,对宇宙线现象作了较系统的解释,这个理论便以它的作者姓名的第一个字母命名:HHP。HHP理论的主要工作出自彭桓武之手,彭桓武的名字一时广为同行所知。海特勒后来在回忆都柏林高级研究院生活时说:“同事中最受热爱的一个是中国人彭桓武”“经常的兴致结合着非凡的天才,使他成为同事中最有价值的一个。”
随后,彭桓武又回到爱丁堡大学,独立开展研究。1945年,彭桓武获得了科学博士学位。同年,他以关于场的量子力学与统计力学的一系列探索性工作,与波恩共获爱尔兰皇家学会的麦克杜格尔—布里斯班奖。
薛定谔接着又聘请彭桓武回都柏林高级研究院当教授,彭桓武开始指导研究生。1946年夏,第一次基本粒子会议在剑桥大学举行,彭桓武应邀出席。
彭桓武在这里的科学界拥有了自己的位置,这是许多外籍学者求之不得的。然而,彭桓武却念念不忘回到祖国。归程曾被战火阻隔,现在第二次世界大战结束了,他更加归心似箭。他和滞留在法国的钱三强相约,回国后联合志同道合的人,让祖国借助原子时代的科学技术强盛起来!
三
1947年底,彭桓武登上了东归的海轮。1948年,当爱尔兰皇家学会遴选他为会员时,彭桓武已经在云南大学执教。彭桓武对昆明是熟悉的,1937年他曾在云南大学理化系工作过,那时教员的工资超过省长的薪水。10年后他重返昆明,这里却已物价飞涨,后来一月的收入已不够糊口了。教授尚且如此,平民又当何如。军阀横行,保安团镇压学生运动的大棒,连云南大学实验室的仪器都不放过。
彭桓武取道香港,用自己原来准备躲避战乱的全部积蓄,买了张到天津的船票。南下时人满为患的客轮,北上时上千个舱位只有十来个乘客。船过吴淞口时,还隐隐可闻人民解放军攻占上海的隆隆炮声。
来到已经解放的北平,彭桓武精神一振,他和钱三强重逢,暂住在叶企荪教授家里,他们终于能以促膝谈心代替纸上交流了,钱三强兴致勃勃地告诉彭桓武:“中央准备成立一个人民的科学院,如果我的意见被采纳,就能成立一个近代物理所。”“这回,咱们可以干起来了!”彭桓武和钱三强商定,先从教育开始,解决物理学人才匮乏的问题。彭桓武,作为“清华四杰”(指清华物理系历届毕业生中四位杰出者,其他三人为王竹溪、林家翘、杨振宁)之一回到母校,在国内第一次开设了正规的量子力学课程。
彭桓武带研究生,注重训练学生的科学眼光,激发他们的创造力,鼓励他们独立思考。学业上,他是严师;其他方面,他又是学生们的良友。他是学生宿舍的常客,常和学生们沿着校园里的林荫道漫步长谈。他们探讨科学,也探讨社会和人生。彭桓武常常讲起一些著名科学家的轶事——预言正电子存在的狄拉克,世界大战中搞过铀分离;研究宇宙线的布莱特,战时去搞运筹学,转而研究核潜艇的运动规律;波恩等人民主的学术风格,曾使德国的理论物理保持世界先进水平;法国的理论物理学术水平则由于德布罗意的把持而止步不前;彭桓武在都柏林帮助海特勒工作时,还向他学了一手修自行车的本事。
学生们从彭桓武那里,不仅秉承了他既能搞基础研究又能搞应用研究的特点,又学习了他民主的科研作风和耿介旷达、不计名利的品格。黄祖洽和周光召,当年都是彭桓武的研究生,如今已是中国科学院的学部委员,黄祖洽是我国第一座原子反应堆的主要设计者,周光召在“两弹”理论设计中身手不凡。黄祖洽说:“我跟彭先生的最大收获,就是学到了他培养人的方法。”
在教书育人的同时,彭桓武和钱三强、何泽慧、王淦昌等人一起创办了近代物理所。这是中国科学院第一个新的研究所。他们在北京东皇城根的半个四合院里创业,既是研究员,又兼勤杂工;彭桓武还做着“图书馆长”,因为他的办公室也是图书室。有时,他们还去天桥、东单和东四的旧货市场搜寻采购科研材料。
在半个四合院里起家的近代物理所,就是后来的原子能所、高能所、兰州近代物理所、上海原子核所等机构的母体。从这里开始,一批物理学家渐渐成熟,后来挑起中国物理学界的大梁。
彭桓武的天地并不限于大学和研究所的象牙之塔,他走进了工厂。我国最大的钢铁基地鞍钢为提高生产效率,拟采用先进工艺。但钢锭在快速加热时容易产生裂缝的难关怎么逾越,彭桓武巧妙地建立了物理模型,简化了数学计算,举重若轻,求出的高温加热中钢锭的安全直径和实验结果完全一致,从而为我国钢锭高温加热制订了第一个规程。这正是大规模建设开始的“一五”计划第一年,彭桓武赢得了理论物理学家为国民经济建设服务的“第一人”的赞誉。
1955年10月,由于国家需要,彭桓武与黄祖洽去苏联学习反应堆理论。
核反应堆号称原子巨人,它蕴蓄着巨大能量,是个拥有众多成员的大家族,有的为原子弹、氢弹制造装料,有的作为核潜艇和航天器的推进动力,有的则可为工农业、医药服务……核反应堆也展示着人类和平利用原子能的广阔前景。
彭桓武他们承担起开辟我国核反应堆事业的使命。在莫斯科近郊,彭桓武和黄祖洽与其说是向苏联权威卡拉宁学习,不如说主要是自己看资料。半年时间内,他们便掌握了反应堆理论,并对苏联帮助我们建立的原子反应堆独立地进行了物理计算。黄祖洽还纠正了苏联权威的设计书中的一个计算错误。
1956年他们回国,1958年,我国建成亚洲最大的重水型原子反应堆。
四
1978年,当科学的春天到来时,彭桓武正卧病在家,他还没能从妻子病逝后的打击中恢复。60年代初就被列入国家自然科学规划中的理论物理研究所即将成立,钱三强家的小客厅里,挤满了十几位客人,大家忙着为理论物理所勾划轮廓。
谁来当所长?理论物理所的所长,应该具有高水准的科学素养和敏锐的学术眼光;能高屋建瓴地出点子,组织科研;他不仅要精通物理学,还要融汇边缘学科的最新成果,他的思想应当活跃在学术探索的前沿。
大家不约而同地想到了彭桓武。
当彭桓武未来的副手何祚庥登门造访,请彭公再次出任大伙的学术带头人时,彭桓武提出了两个条件:不出国、不开会。
乍听起来,这两个条件颇令人费解,但熟悉彭桓武的同行明白他的意思,他向来不愿意把时间精力花在与科学无关的出头露面等事情上。这是他的性格。正如他在60岁时所作的一首七律中所写:“人情世故依然远,物理天工总是鲜。”
重新投入他深深热爱的工作,彭桓武忘却了病痛,全力以赴为实现理论物理所的建所思想而奋斗。那思想便是,使这里成为一个交流和综合的新型研究机构,把我国理论物理研究推向世界水平。很快,理论物理所便用自己的学术刊物与国际同行广为交流,同时也能迅速了解世界上重要理论物理中心的最新动向;理论物理所的科研课题开始跻身于国际竞争的行列。
1980年,彭桓武递上了辞呈——建所之初,他和同事就约定,所长“轮流坐庄”,废除终身制,任期二年。有人称彭桓武的民主作风从学术领域延伸到了行政领域。彭桓武则认为理所当然。早在欧洲留学时,他就有感于德国理论物理学保持先进而法国止步不前的局面中学术带头人的因素,立志学习波恩等人的民主作风,而决不能步德布罗意的后辙。
第一份辞呈没有回音,所里的舆论也希望他连任。但他又递上一份辞呈,说得更彻底:不仅不连任,而且“从我开始,不设名誉所长。”
卸任后,彭桓武便把主要精力投放于一项新工作——凝聚态物理。凝聚态物理是物理学新的巨大分支,它为材料科学的发展提供了理论依据,其应用前景十分诱人。彭桓武了解到国内这方面的研究尚属薄弱环节,便着力在这块因“文革”而荒芜了的园地上耕耘起来。他联络起有关人员,又向各有关大学作了调查,建立起一个形散神不散的统计物理和凝聚态理论研究小组。这个小组协同作战,使这个学科各方面均衡发展。他们的工作,为迎接新技术革命的挑战作了基础理论研究的储备。
两年后,彭桓武又把组长的位置传给了别人。
1982年,我国首次试行科学基金制,彭桓武被任命为中国科学院数理学部基金组组长。
1983年,彭桓武又担任了科学院数理学部的规划组长,为2000年中国物理学的发展勾划蓝图……
当这些工作走上正轨后,彭桓武又辞去了自己的组长头衔,把这些重要职务一个个地移交给更年轻的科学家。他就是这样,新开辟的事业基础奠定后,自己便悄然隐没了。他这种“功成不居”的品格,赢得了同行深深的敬意。
彭桓武曾经是第一、二、三届全国人大代表,第五届全国政协委员。他自己硬是辞掉了第六届全国政协委员的职务。他坚持“实在的事我干”。科研方面的公共事务,学术组织工作,他十分热心。在他看来,科学是至高无上的,如果拿它作为达到个人目的的手段,就是对科学的亵渎,就不配做一个真正的科学家。
他关注的是科学本身。他跟随着人类智慧向求知领域迈进,殷切地希望理论成果尽快向实际应用转化。为此,他撰写普及性文章介绍新学科,主动去北大讲授化学动力学,回到核工业部他当年工作过的研究所,作学术报告,为后人赶超世界先进水平鼓劲。
在庆祝原子弹爆炸成功20周年前夕,人们把国家颁发的一等奖奖状和奖章送到彭桓武的寓所。按照惯例,他是获奖作者中的领衔者,奖状等该由他保存。他却说:“由我保存,我就有权处理它——我把它交给你们带回所里存放吧。”说话间,他从一本日历上撕下扉页,写道:“集体,集集体;日新,日日新!”他把功劳归于了集体,把目光投向了未来。
但开风气不为师。彭桓武以他淡泊于名利,汲汲于真理的精神,直接、间接影响了一代理论物理学家。每一位与他共过事的人,几乎都强调,彭公是他们心目中真正的科学家的形象。
彭桓武退休后坚持读书、思考不辍。如果你去北京西郊,你也许会在中关村的林荫道上和他照面,会在北京图书馆里和他邂逅,也许会在黄昏时的香山植物园里和他交臂而过,也许会在颐和园玉兰花开时和他在人流中比肩而行。可是,你认不出他来。因为你不会想到这样一位普通老人,竟是驰骋于尖端领域的出类拔萃的科学家。
2005年中秋节,90岁高龄的彭桓武给仅在幼儿时去过一次的故乡——湖北麻城写了一首七律:“今又星稀月正圆,往年交契结诗缘。离巢采酿爱丁堡,归国系情华夏天。桑梓炊烟萦梦里,楚云凡物展花前。请君致意家乡忆,九十衰翁眷念拳。”以示自己拳拳爱国之心和悠悠思乡之情。
2007年2月28日,彭桓武因病于北京辞世,享年92岁。去世后,家人遵其遗嘱,将遗体器官捐献给了医院进行医学研究,并将毕生的工资积蓄近50万元捐赠给了中科院理论物理研究所。
这位伟大的物理学有还留下这样一份亲笔签字的《彭桓武遗嘱》:
丧仪从简,不举行任何会,骨灰不存任何公墓。骨灰与夫人刘秉娴骨灰合并,由遗嘱执行人按遗愿归返自然。“两弹一星”金质奖章赠给国家一级的军事博物馆。书赠理论所图书馆。请注意玻恩签名赠予我的一本Atomic Physics有纪念意义。上网的电脑及相连的打印机各附件与桌和转椅,应归还理论所,并告知公司停止上网……