令人抱憾的中微子研究

6　令人抱憾的中微子研究

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1942 年，王淦昌提出一种探测中微子的建议：用 K 电子捕获的方法来验证中微子的存在。这个建议在美国《物理评论》上发表后，美国物理学家艾伦按照该建议作了K电子俘获的实验，测量了反应后粒子的反冲能量。“王淦昌—艾伦实验”是世界上第一个比较确切地验证中微子存在的著名实验。这个结果不仅证明中微子存在，而且为费米理论提供了巩固的实验基础。

由于德国老师轻视了他这个中国青年的建议，王淦昌最终没能成为中微子的发现者，也没能迈进诺贝尔的门槛，留下了“终身遗憾”。前联合国国际原子能机构副总干事恒花秀武曾对他说：“你已经走到诺贝尔奖的门槛上，差一点儿就跨进去了。”

1930年，王淦昌师从杰出女物理学家迈特纳，成为她的唯一一名中国学生。

1931年，王淦昌参加了柏林大学的物理讨论会，得知了轰击铁核实验中发现有很强的贯穿辐射问题，留下了深刻印象。他对外辐射能否具有那么强的贯穿能力所需要的高能量表示怀疑。玻特在实验中用的探测器是计数器，王淦昌想到的是，如果不用计数器做探测器，而改用云雾室重复实验，会弄清这种贯穿辐射。为此，他主动向迈特纳建议用一个云雾室着手研究玻特发现的这种贯穿曲线，但被拒绝。1931年，约里奥·居里夫妇改做了这个实验，作出了“辐射效应”现象的结论，并于1932年发表了简短的报告。查德威克用不同的探测器独立地进行了上述实验，证实了这种贯穿辐射是中子粒子，并计算了这种粒子的质量。1932年2月，查德威克将论文发表。同年2月22日，约里奥·居里夫妇公布了他们用云翼室再次进行这项实验的结果，来佐证查德威克的实验。1935年，查德威克获得了诺贝尔物理学奖。

王淦昌

柏林大学

约里奥·居里夫妇

许多人为约里奥·居里夫妇与科学最高荣誉的擦身而过深表惋惜。值得惋惜的不止他们两位。如果迈特纳采用了王淦昌的建议和要求，凭借杰出的实验才能、丰富的经验，会成为开创原子核物理学新时代的重大事件。

中子发现以后，迈特纳曾对王淦昌说：“这是运气问题。”王淦昌半开玩笑地说：“如果当初做出来了，王淦昌就不是今天的王淦昌了。”

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王淦昌

王淦昌（1907—1998），中国核物理学的开拓者和奠基人之一，中国两弹之父。他长期从事高能物理、宇宙线、等离子体物理、受控热核反应的研究工作，为中国核科学技术的发展作出了重大贡献，曾获国家科技进步特等奖、“两弹一星功勋奖章”。

王淦昌是中国实验原子核物理、宇宙射线及基本粒子物理研究的主要奠基人和开拓者，在国际上享有很高的声誉。

1929年，王淦昌毕业于清华大学，1934年获德国柏林大学博士学位。1941年，他独具卓见地提出了验证中微子存在的实验方案，并为实验所证实。1959年，他在11国联合原子核研究所工作期间，领导研究小组在世界上首次发现反西格马负超子，把人类对物质微观世界的认识向前推进了一大步。1964年，他独立地提出了用激光打靶实现核聚变的设想，是世界激光惯性约束核聚变理论和研究的创始人之一，也使中国在这一领域的科研工作走在当时世界各国的前列。1984年，他又领导开辟了氟化氪准分子激光惯性约束聚变研究的新领域。

在确认中微子存在的物理工作中，王淦昌的论文“是一篇极有创造性的文章”。 然而，最终因此折桂诺贝尔物理学奖的并非艾伦，也非王淦昌。诺贝尔奖要授予真正从实验中测量到中微子的人。

王淦昌有时间阅读和研究中微子，但因战争要从实验中验证结果只能是奢望。20世纪50 年代，美国有了很大功率的核反应堆，这也为经实验测到中微子提供了可能。1956年，两位美国科学家莱因斯和佩尔在核反应堆做实验，终于测量到了中微子。

莱因斯

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受歧视的迈特纳

迈特纳（1878—1968）为瑞典核物理学家和放射化学家，是核物理研究的开拓者，也是核裂变的发现者之一。爱因斯坦曾称她为“我们的居里夫人”。

1907年，迈特纳与哈恩开始在柏林伟大的有机化学家费歇尔的研究所工作，1917年，两人在威廉皇家化学研究所，哈恩为化学部主任，迈特纳为物理部主任。

在生活的很多方面，哈恩都给了迈特纳以极大的帮助，但哈恩在荣誉分配方面则显得自私。对于共同的研究项目，两人的合作十分成功，但在最关键的学术评价上，哈恩明显地抑制了迈特纳。

1918年，他们发现了放射性元素镨，尽管迈特纳做了大部分工作，但是哈恩却是论文的第一作者。1919年，德国化学家协会把费歇尔奖发给了哈恩，只给了迈特纳一个哈恩奖章的复制品。

1935年，迈特纳和哈恩开始研究在中子轰击下的变化。1938年，迈特纳为了躲避纳粹的迫害，中止了与哈恩的铀核研究，离开德国到了瑞典。哈恩和斯特拉斯曼进行了一次关键性实验，并有了新发现。虽然无法对发现进行解释，但两人还是发表了论文，并没有署实验方案设计者迈特纳的名字。在当时给迈特纳的信里，哈恩则希望对方就这些发现“也许能够提出某种有趣的解释”。

迈特纳收到哈恩的信后，和侄子、物理学家弗里希对实验发现的现象进行了正确解释，并称这种现象为“核裂变”，还计算出了裂变所释放出来的巨大能量。

当物理学家玻尔得知实验结果后，感叹道：“哦，这真是神奇！但正应该如此啊！”

1944年，哈恩因“核裂变”实验的发现获得了诺贝尔化学奖。哈恩因担心承认和犹太人合作会危及自己的利益，一度否认曾与迈特纳合作，而且没有纠正德国媒体对迈特纳的贬低。迈特纳没有介意这位值得“信赖的朋友”，给予了理解。

然而，第二次世界大战后，哈恩依旧否认迈特纳的贡献，对外说迈特纳只是自己的实验助手。

当1966年美国准备给哈恩、迈特纳和斯特拉斯曼颁发费米奖时，哈恩曾建议只给斯特拉斯曼发奖。

哈恩的助手斯特拉斯曼明确说“迈特纳是研究小组的灵魂”。玻尔也认为“这个成就应归功于迈特纳和弗里希”，为此写信给《自然》杂志正式声明。

这一切，都没有改变哈恩的态度。迈特纳难以接受他对自己工作的否定，两个共事30年的朋友最终断绝了任何联系。