生活苦一点没关系,重要的是有追求;被人瞧不起也没关系,重要的是有志气。为了科学,我吃尽了人间种种苦,是科学给了我无尽的欢乐。
——张文宇
他靠小学教书读完高中;他失考燕京大学但被破格录取,后来成为英国剑桥大学的博士生;他发现了μ子原子,因此μ子原子又称“张原子”;他就是我国宇宙线和高能物理研究的奠基人、物理学家张文宇,中国科学院高能物理研究所首任所长。
▲北京正负电子对撞机东侧的张文宇先生塑像
1992年冬天,长期卧病在床的张文宇先生身体十分消瘦,去世前他留下遗嘱,希望葬在北京正负电子对撞机旁,那里是他最热爱的事业,他为之奉献了半生。
张文宇先生逝世后,按照他的遗愿,他的亲属、同事、学生一致决定,把他的骨灰安葬在北京正负电子对撞机附近郁郁葱葱的松柏之下。
今天,每一个来到高能物理研究所对撞机实验区学术报告厅的人,都能看到张文宇先生的雕像。在零下20度的天气里,他站在那里,在青松翠柏之中,背靠北京正负电子对撞机,面朝初升的太阳,仿佛还在默默关注和守护着自己创办的高能物理事业。
▌我回国是因为我知道中国贫穷落后
人的一生中会遇到很多关键性的选择,这些选择不仅考验他的智慧,更考验他的品格。张文宇先生早年在国外留学、任教,他两度放弃优厚的生活条件,怀着一颗赤诚的心回到祖国报效祖国。
张文裕少年时期读书十分艰苦。中学毕业后,经校长推荐给燕京大学物理系主任谢毓明,考入该校物理系。大学毕业后,他半工半读,攻读硕士学位三年。之后,以庚款生身份入学。1935年夏,他来到剑桥大学,在卢瑟福的指导下,在卡文迪什实验室攻读博士学位。
▲张文宇在英国期间
仅仅两年之后,抗日战争爆发,张文裕在看到英国报纸上的相关报道后,决定回国参加抗日战争。
他不顾导师卢瑟福的恳求,给庚子赔款基金董事会写信申请提前回国,并向剑桥大学研究生院申请提前考取。几经周折,张文裕在获得博士学位后于1938年10月底结束了在英国的逗留。怀着参加抗日救亡运动的强烈愿望,他迫不及待地想回国。
他在四川大学、西南联大任教,因无路报效祖国而深感失落。1943年,张文裕再次应邀出国,在美国普林斯顿大学和普渡大学任实验室教授,继续从事核物理研究和教学。
▲美国普林斯顿大学帕尔默实验室
在美国普林斯顿大学帕尔默实验室工作期间,他与S.罗森布鲁姆合作发明和制造了能准确定位α粒子的多丝火花室,国际上把这种多丝火花室命名为“昌室”。1948年,他设计制造了一种能自动控制、选择和记录稀有宇宙线事件的多层金属箔云室,作为探测器。研究发现,当带负电的μ子通过云室金属箔逐渐减速时,在原子核强正电荷的吸引下,原来沿静止轨道围绕原子核旋转的电子被带负电的μ子所取代。世界物理学界把这种μ子原子称为“昌原子”。
张文宇的发现促使物理学家们尽快建造μ子工厂,对原子核进行深入研究。1953年,第一座μ子工厂在美国哥伦比亚大学建成,第一个实验就是为了验证张文宇的宇宙线实验结果。
1949年新中国成立后,时任美国华人科学家协会会长的张文宇重燃报国梦,渴望回国投身祖国建设,却遭到当时猖獗的麦卡锡主义的迫害和限制。直到1956年10月,在中美驻波兰大使定期会晤中,他才终于同意经欧洲回国。
张文宇先生晚年回忆道:“我回国是因为知道中国贫穷落后。”“回国的目的是要建立中国自己的粒子物理实验基地。只要中国有自己的设备,经过几代人的努力,中国人一定会比外国人做得更好。”
▌做铺路的硬石
张文宇先生曾把科学研究比作铺路:铺路也要有坚硬的石头,这样路才能通畅留学之路,政治上要过硬,专业上要过硬。他希望自己能成为为中国科学事业发展铺路的一块坚硬的石头。
▲张文宇与云南站工作人员合影
1956年回国后,张文裕积极推动云南罗雪山宇宙线实验站的扩建,与肖建先生共同领导建成了当时世界上规模最大的云室群,进行了高水平的物理工作,培养了一代宇宙线研究者。
▲张文宇与中国同事在杜布纳联合核研究所工作
20世纪60年代初,张文裕受中国政府委派到莫斯科杜布纳联合原子核研究所工作,任中方组长,领导联合科研组的研究工作。
他利用加速器进行高能物理实验,将当时已知的重子共振态概括为核子和超子的激发态,提出了重子能级跃迁图,对Λ°超子和核子散射的研究做出了重要贡献。
张文宇重视理论与实验的结合,强调要大力发展实验科学,多年来一直努力建立我国高能物理实验基地,培养和组建我国高能物理研究队伍。
1972年,以他为首的18位科学家致信周恩来总理,建议建设高能加速器,开展高能物理研究,得到周恩来总理的批准。次年,中国科学院高能物理研究所成立,张文裕任所长。
▲1973年,张文宇率高能物理代表团访美
我国高能加速器建设计划,曾历经七次坎坷。
1975年,周总理亲自批准启动玉泉路高能加速器预制件研究项目。张文宇为这个项目拼搏了多年,贡献出了自己的全部精力和健康。到1981年,高能物理研究所已建成了多个实验室和一座实验工厂,加速器和探测器部件的预制件研究也取得了进展,为高能加速器和探测器的建设奠定了良好的基础。
▲张文宇主持召开“高能物理玉泉路研究基地调整方案论证会”
1981年春,国家调整高能物理实验基地建设规划,张文宇主持讨论,广泛听取国内外专家学者意见麦卡锡主义物理学家,结合我国国情,最终确定建设2.2GeV电子正电子对撞机的方案,并得到国家批准。
▲在北京正负电子对撞机工程开工仪式上,张文宇对邓小平说:“我的夙愿终于实现了。”
1984年10月,北京正负电子对撞机工程在西郊玉泉路开工建设,邓小平等党和国家领导人亲自为工程奠基。
这是我国第一台大科学装置,1988年10月建成后投入高能物理实验运行。张文宇先生得知这一消息后十分激动,他说:“我这辈子只做了一件事,回国,要造出我国自己的加速器,建立我国自己的粒子物理实验基地。”
▲对撞机建设期间,张文宇先生坐着轮椅多次前往加速器隧道了解工程进展
▌带着一颗心而来麦卡锡主义物理学家,不带走一丝草而去
张文宇先生常说,一个国家科学不发展,国家就会落后,必须提高全民族的素质,没有好的教育,科学事业就没有后继有人。
少年时代艰苦的求学经历,使他对贫困学生产生无限同情,多次表示愿意捐出毕生积蓄,支持祖国的教育事业。
1992年张文宇先生逝世后,其夫人王成书、儿子张哲按照其遗愿,将其积蓄十万元捐献给了“希望工程”,这是当时“希望工程”收到的最大一笔个人捐款;其中三万元捐献给了母校泉州培元中学;其余两万余元积蓄及利息全部交纳了党费。
张文宇先生的著作全部捐赠给高能物理研究所图书馆。
李先生曾说过:“无数事实证明,我们中国人能行,只要有正确的指导思想和环境,就一定能取得很好的效果!”
如果大家能够看到我国高能物理、高能加速器事业的快速发展,取得的丰硕成果,看到中国人在世界科技前沿留下的足迹,一定会感到欣慰。