正文 探索神秘的中微子(1 / 2)

1940年初,學校遷到了貴州遵義。我們家在遵義老城租了一處房子,居住下來。

遵義是貴州的文化區,氣候也好,冬天不太冷,夏天不太熱,雨量充足,在貴州也算是比較富庶的地方。更重要的是,遵義不再有空襲了,這就有了一個比較安定的教學和研究環境。學校把帶出來的圖書、儀器全部開箱,陳列出來。

由於這兩三年遷校,生活不安定,又缺少營養,再加上路途勞累,我本來患肺結核多年,身體比較弱,到遵義就頂不住了,肺結核加重。當時沒有特效藥,係裏為了讓我養病,隻讓我開近代物理一門課。這門課我已經講過多次,比較得心應手,後來我考慮到當時使用的教材內容陳舊,關於電磁學一些基本的理論和應用介紹得太少,不能滿足現代物理的要求,便主動開了一門電磁波課。

這門課在浙江大學是第一次開,參考書很少。我沒有料到來聽這門課的師生這麼多,除了我們物理係的,電機係來聽課的師生更多。每堂課下來,學生們就把我團團圍住,七嘴八舌問個沒完沒了。對學生們提出的問題,我都耐心地回答,有些比較深奧的問題,我就讓學生自己先想想,然後到下堂課我再回答,或者讓全班同學一起來討論。

為了給學生們增加一點原子能方麵的知識,在這年冬天,我還作了一次關於原子核能的通俗報告。這次報告我作了充分的準備,從煤和石油總是要用完的,人類需要尋找新能源講起,講到人們已經發現原子核能比化學能大得多,但是還不能控製天然放射性,以及盧瑟福的α散射、中子的發現……最後講到核裂變,鈾原子核裂變時,一個中子可以打出兩三個中子,這樣的裂變連續進行下去,就叫鏈式反應。如果有一天,人能夠控製這種鏈式反應的進行,人類將進入一個新的時代——核能時代。這場報告會是在晚上舉行的,雖然教室裏又冷又暗,但黑壓壓地坐滿了人,許多同學為物理學的發展所鼓舞,他們看到了光明的未來。

原來許多同學認為學物理沒有出路,畢業後找個好點的工作都困難,有些同學轉學工了,有的索性退學了。而電機係的周誌誠、金德椿和機械係的鄒國興卻都是在1940年轉到物理係的。聽了原子能的報告後,電機係的同學激動地對周誌誠他們說:“你們轉係轉對了,祝賀你們。”

在遵義,係裏減少了我的授課時間,讓我靜養,我怎麼靜養呢?不是圖書都開箱了嗎?我就把物理學有關的文獻、雜誌都拿來,放在床頭,一篇一篇地讀,讓它們陪伴我臥床養病。我思考一些問題,做點搭橋的工作。什麼叫搭橋的工作呢?我對學生這樣說的:“不要認為物理學的研究工作,隻有鑽研純理論和做實驗兩個方麵,還有第三個方麵,那就是歸納、分析和判斷雜誌上所發表的人家的實驗方法、數據和結論,這種工作是給理論工作搭橋的,是推動實驗工作前進的。”

在這段時間我所做的工作中,有一些就是搭橋性質的,其中重要的一項工作是完成論文《關於探測中微子的一個建議》。

前麵我已經講過,我在德國柏林大學威廉皇帝化學研究所放射物理研究室做研究生時,物理學曾有一些重大的發現與進展,其中1930年泡利對原子核在放射β粒子的時候,電子的能量比預計的要小這個問題,提出了中微子假說。費米從理論上肯定了中微子的存在。但是,由於中微子是一種很古怪的粒子,它不帶電,以光一樣的速度前進,穿透力很強,人們抓不住它,所以,這方麵的實驗十分困難。有不少實驗物理學家做過這方麵的實驗,卻一直沒有找到中微子的蹤跡。

我認為,泡利的假說、費米的理論雖然都是很出色的,假若沒有實驗來驗證中微子的存在,那麼,他們兩人的工作成果,就成了空中樓閣,沒有實際意義,β放射的問題仍舊沒有解決。從那時候起,我一直關心著β射線衰變的理論和驗證中微子的實驗。

利用這次養病的機會,我集中閱讀了近幾年有關中微子問題的論文,看到不少物理學家所做過的這方麵的實驗。其中有一個實驗引起了我的注意,這就是1939年克蘭和哈爾彭的核反衝效應的研究。他們用一個雲霧室,測量■Cl(放射性氯)放射出來的β射線和反衝原子核的動量和能量,獲得中微子存在的證據。我認為他們的方法不是最好的,因為在這個核反應中,末態有三體,就是說放射出來的是反衝核、β射線和中微子三種粒子。這三種東西分不清楚,就很難測出中微子,最好能夠變三體為二體。