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他曾为7位“两弹一星”元勋授课,留下以中国人命名的物理方程
黄海华/上观新闻  
2024-06-07 07:48 字号
两获诺贝尔物理学奖的约翰·巴丁,20世纪80年代初在上海科学会堂作报告时曾说过:“如果卢鹤绂不离开美国,肯定会获得诺贝尔物理学奖。”
卢鹤绂何许人也?
这位复旦大学教授曾为7位“两弹一星”元勋授课;被誉为“公开揭示原子弹秘密的第一人”;他的博士论文被视为涉及制造第一批原子弹的绝密材料而被美国军方封杀;“卢鹤绂不可逆性方程”是世界物理学史上罕见的以中国科学家命名的方程。卢鹤绂(左)与约翰·巴丁(中)、妻子吴润辉。

卢鹤绂(左)与约翰·巴丁(中)、妻子吴润辉。

抗战时期他曾与土匪谈判,以爱国情怀征服对方;他对京剧无师自通,谭派的40多出戏信手拈来……
今天(6月7日),是“中国核能之父”、中国科学院院士卢鹤绂诞辰110周年的日子。让我们一起走进他的传奇人生。
【“中国人在称原子的重量”】
1914年,卢鹤绂出生于辽宁沈阳的一个知识分子家庭。其父卢景贵曾公派赴美留学,是一位交通机械专家,与张作霖是结拜兄弟;其母崔可言曾与秋瑾同在东京留学。卢鹤绂从小就天资聪颖,上高中时家里添置了小轿车,他通过阅读《汽车学》自己琢磨着学会了开汽车。卢鹤绂的大学毕业证书。

卢鹤绂的大学毕业证书。

从燕京大学物理学系毕业后,1936年卢鹤绂来到美国明尼苏达大学攻读硕士。当时不少名家对于锂7、锂6同位素的丰度比测量结果迥异,于是他下决心要攻克这一难题。买不到所需的质谱仪,他就自己动手制作。临街的77号实验室见证了他的努力,长达一年的时间里,他几乎整日都在做实验。他用自己发明的实验方法,世界首次精确测得锂7和锂6的天然丰度比为12.29。这一数值是研制氢弹所需的一个关键数据,被选为同位素表上的准确值,为国际物理界所公认。当时,美国的《明尼阿波利斯日报》以“中国人在称原子的重量”为题在头版刊发了相关消息。
20世纪30年代,铀235核裂变现象被发现。相对于硼11,硼10具有很大的中子吸收截面,硼10的含量会影响自持链式核裂变反应的进行,是原子弹与原子核反应堆研制的关键问题之一。不断挑战科学难题的卢鹤绂,又有了新的研究目标。经过3年努力,他利用自制的新型高强度质谱仪成功地分离出微克量级的硼10和硼11。硼元素相当于核反应的“控制泵”,其中硼10会吸收中子,从而会中断核反应,只有去除硼10才能让核爆炸继续。1941年,他凭借这一研究论文获得明尼苏达大学博士学位。然而该研究成果被视为涉及制造第一批原子弹与原子核反应堆的绝密材料,而被美国军方封杀,直至1950年方才以摘要形式公开。
1945年,美国在日本广岛投下原子弹。1946年,卢鹤绂将潜心研究的估算铀235原子弹临界值的方法,以“关于原子弹的物理学”为题寄给了《美国物理月刊》。由于原子弹相关理论仍属“保密级”,该刊主编不得不将此文给美国原子能委员会审批,一年后才被许可在1947年的最后一期发表。卢鹤绂因此被外国学者称为“第一个公开揭示原子弹秘密的科学家”。难能可贵的是,他提出了和平利用核能的理念:“吾人对于核变放能之厚望,固不在军事而在增进人间之幸福……”1981年卢鹤绂与首次分离铀235的尼尔教授。

1981年卢鹤绂与首次分离铀235的尼尔教授。

卢鹤绂1941年回到中国后,由于实验条件十分有限,将研究方向转向理论物理,这对于一位实验物理学家来说颇不容易。一次,他将一块石头投入平静的西湖,看着一圈圈的涟漪由密到疏,逐渐消失,他突然有了灵感。原来,他早就对经典流体动力学的基本方程产生过质疑,受涟漪的启发,他想到流体受到外力产生容变后,决不会完全恢复常态,其中必有一部分能量逐渐转化而不可逆变。经过反复推算,从此,世界物理学史上罕见地诞生了以中国科学家命名的方程——“卢鹤绂不可逆性方程”。
1995年,81岁高龄的卢鹤绂与弟子王世明撰写的《对马赫原理的一个直接验证》在美国《伽利略电动力学》发表,该杂志主编评价这篇论文“开辟了挑战爱因斯坦的新方向”。然而令人扼腕的是,两年后卢鹤绂突然逝世,留下8大提纲44项研究进展,已发表的论文仅仅是他研究内容的十分之一。
直到生命的最后几天,他还同前来探望的朋友和学生探讨物理前沿问题。
“听我的老师说,卢先生的博士论文是他读到过最好的。”复旦大学现代物理研究所所长沈皓告诉解放日报·上观新闻记者,她从卢先生做的学问中体会到了物理之美,“他的论文《关于原子弹的物理学》只有一张纸,真是越深刻越简单。”
【全国最年轻的一级教授】
“知而告人,告而以实,仁信也。”这是卢鹤绂一生的遵循。
他先后在中山大学、广西大学、浙江大学、复旦大学执教,其中复旦大学是其工作时间最长的一所高校。不管在哪里上课,卢鹤绂都被公认“讲课是出了名的好”。
1952年他在复旦大学上“统计物理学”课,自编教材,讲得引人入胜。刚开始只给本年级的学生讲,后来其他年级的学生也来旁听,听课学生数量多时达到几百人。
1955年1月,根据当时的国际形势,我国决定发展原子能科学,卢鹤绂进入绝密的“546”培训班任教。他负责中子物理、加速器原理两门课,是唯一担任两门课的老师。这两门课的实验性十分强,但当时条件简陋,很多实验无法进行。卢鹤绂深入浅出的讲解让人感觉就像去实验室走了一趟。1956年,42岁的卢鹤绂被教育部评选为一级教授,是当时全国最年轻的一级教授。在“546培训班”执教的两年,他培养了大批核科学人才,其中就包括后来的7位“两弹一星”元勋。卢鹤绂(右3)与钱三强(右4)、周光召(左3)、彭恒武(右2)等人合影。

卢鹤绂(右3)与钱三强(右4)、周光召(左3)、彭恒武(右2)等人合影。

1958年卢鹤绂回到复旦大学物理系任理论物理教研组主任,随后参与筹建原子能系(复旦大学核科学与技术系前身),为保密对外只用代号“物理二系”。
卢鹤绂非常爱护青年学者,他在复旦大学的第一个研究生张守业常去他家请教,每次卢鹤绂都留他在家吃饭,并特地多加几个好菜。当时张守业的研究课题涉及极其繁琐的理论计算,卢鹤绂找到校领导讲清该研究的意义,学校当即大力支持,买了40部手摇计算机,配备了40人进行操作。庞大的计算整整进行了1年,和试验结果相符,但有所偏离。当时,一位知名美国物理学家来沪讲学,卢鹤绂带着张守业前去请教,从而修改完善了论文。一代大师为学生付出如此多的心血,这让张守业感念终生。
“卢先生是我们老师的老师,没有给我们上过课,但他对我们从事的研究都很清楚,凡是要出国进修的研究生找他写推荐信,他都和蔼地一口答应。”沈皓告诉解放日报·上观新闻记者。
【与诺奖擦肩而过,从未表示过遗憾】
对于祖国,卢鹤绂爱地炽烈而又深沉。
1931年冬,天津《大公报》为支援淞沪抗战发起募捐,17岁的卢鹤绂得知此事,跑步回家动员母亲捐出100块大洋,当时一块大洋可以买两担面粉。1935年冬,卢鹤绂参加了“一二·九”学生爱国抗日运动。
1941年新婚第三天,卢鹤绂和妻子吴润辉离开了明尼苏达大学,此后在海上颠簸了一个多月到达香港。当时,卢鹤绂正与两位美国物理学家共同研究一个重要课题,很多人都挽留他,并表示此时放弃研究太可惜了。但他去意已决,“研究的成绩再大,若不能为我的祖国所用,对于我来说也是没有意义的。”卢鹤绂和妻子吴润辉在美国的结婚照。

卢鹤绂和妻子吴润辉在美国的结婚照。

后来,这两位美国同事因为此项研究获得诺贝尔物理学奖。“在我印象中,对于此事,爸爸从未表示过任何遗憾。”卢鹤绂的次子卢永亮告诉解放日报·上观新闻记者。
当时香港启德机场规定,每人的行李不得超过20公斤,而卢鹤绂从美国带回的书籍资料远不止20公斤。他让妻子在大衣内缝了许多插袋,把书籍放入其中,再穿在身上。问清原委的海关人员对于这位科学家肃然起敬,破例放行。
为躲避战火,回国后的卢鹤绂带着家人一路辗转,就算在煤油灯下备课,自己砍柴做饭,他也从不抱怨。一次,随广西大学师生行至桂黔交界处,突遇土匪,他自告奋勇与土匪头子交涉。听了他回国从教的故事,对方大为感动,不仅端上酒菜,还奉上令旗。一路上,土匪见了令旗纷纷避让。
新中国成立后,卢鹤绂激动万分,甚至一改过去授课多用英语的习惯,全部用汉语授课,以示庆贺。
对于家人,他的爱内敛但同样炽烈。
妻子吴润辉患上阿尔兹海默症后,卢鹤绂经常嘱咐保姆多做些妻子爱吃的饭菜,半夜里不时帮妻子盖好被子……
对于后辈,他的原则是“只关心不干涉”。
“爸爸对我们几个儿媳妇比对儿子还要好。同在一个屋檐下许多年,从来没见他对人发脾气。他的话不多,除了唱京剧,一天到晚在书房里写东西。”卢鹤绂的二儿媳马开桂告诉解放日报·上观新闻记者。卢鹤绂在京剧《四郎探母》中的剧照。

卢鹤绂在京剧《四郎探母》中的剧照。

每次去市政协或九三学社开会,卢鹤绂总是提前下楼,不让驾驶员等候。对家里的保姆,也视如孙女,空闲时教她学英语,回乡时为她买车票。
1997年2月13日,83岁的卢鹤绂写下了一生中的最后一篇日记。他长眠在了上海的天马山公墓,这是他生前亲自选定的墓地,因为“天马行空”是他所欣赏的思维方式。
天堂里从此多了锵锵的京剧声。
责任编辑:张杏梅
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