正文 探索神秘的中微子(2 / 2)

我反複思考了一段時間,想到了K俘獲的方法。在K俘獲的過程中,末態隻有二體,就是反衝核和中微子兩種粒子,不放射β射線,所以反衝核的能量是單值能量,測量它的能量,就可以得到關於中微子的知識了。

我從1938年的《物理評論》雜誌中,找到了幾位物理學家用K俘獲做的實驗。在那個時期,我覺得自己比較成熟了,敢想問題,也想得很多。在德國留學的時候,我還太年輕,還是在學習,有些問題自己想到了,但要導師的支持才能實現。前麵我提到的關於中子的實驗,就是因為當時我沒有堅持自己的主張,盡全力去爭取導師的支持,所以錯過了發現中子的機會。我把那件事作為一個教訓記在心頭。

這次我感覺不同了,我對探測中微子的實驗充滿信心。我給我的學生許良英指定的畢業論文題目就是《β衰變和中微子存在問題》,我建議他畢業後留下來當助教,做我的助手,我們共同來研究這個問題。我告訴他這是一個理論上和實驗上一直沒有解決的問題,我對這個問題探索了好多年,最近才想出這個方法。

許良英當時一心要找共產黨,要投身中國人民的革命事業。他在完成了論文的前半部分後,就匆匆地離開了學校。我也沒有辦法親自來做這個實驗,因為不具備做實驗的條件,很多事情都做不下去,隻能讓別人去做。我就把自己想出來的驗證中微子存在的簡單方法,寫成了一篇很短的論文:《關於探測中微子的一個建議》。文章中我建議用■Be(放射性鈹)的K電子俘獲過程,來探測中微子的存在。

我先把文章寄到《中國物理學報》,結果被退回來了,後來我才知道因為戰爭,學術刊物的經費困難,《中國物理學報》一年隻出一期,不得已隻好退稿。1941年10月,我又把這篇論文寄到美國的《物理評論》。1942年1月,這篇文章就發表了。幾個月後,美國的物理學家阿倫就按照我的建議,做了K電子俘獲的實驗,測量了反應後粒子的反衝能量,他的實驗報告《一個中微子存在實驗證據》,發表在1942年6月的《物理評論》上。

但是很可惜,阿倫的實驗也是在戰爭期間進行的,條件不夠理想,沒能夠測到單能反衝,跟我的建議還有一點出入。但是這個實驗還是引起了國際物理學界的注意,成為1942年國際物理學界的重要成就之一。

我對阿倫的實驗結果總感到不滿足,還在思考怎樣探測中微子的問題。1947年,我又寫了《建議探測中微子的幾種方法》,發表在《物理評論》上。阿倫和另外幾位物理學家也陸續做過一係列K俘獲實驗。到1952年,他才第一次發現單能的反衝核,實驗最終獲得成功,確認了中微子的存在。

我的老師吳有訓教授對我在中微子方麵的工作很重視,親自為我申請範旭東獎金。我把得到的1000美金,分送給了經濟困難的我的老師、同事和學生。

我想出來的實驗,由外國人做出來,而不是在中國由我們自己做出來,這是很可惜的,也是一件十分遺憾的事情。但是在抗戰時期,我們國家很窮,要鑽研前沿科學問題,缺乏必要的設備條件,科學家隻能做這種搭橋的工作,這種工作在物理學界也是很重要的。

後來,建成了原子反應堆,在實驗室裏就可以產生大量的中微子。可以用中微子直接打原子核來證明它的存在,上麵講的反衝實驗就沒有研究的必要了。不過,用反衝實驗來驗證中微子的存在還是很有趣的。

宇宙空間裏,中微子很多,太陽和很多天體都會放出中微子。中微子很孤僻,它不和別的東西發生作用,它的穿透能力很強,可能現在就有一個中微子正穿過你的身體,穿過地球!現在有的科學家就在研究中微子通訊,中微子也是天體物理研究的一個重要課題。