中國杰出的女核物理學(xué)家
——何澤慧

侯新杰 邵夢(mèng)迎

(河南師范大學(xué)物理與材料科學(xué)學(xué)院,河南 新鄉(xiāng) 453007)

何澤慧是我國著名核物理學(xué)家和中國科學(xué)院院士．她因早期的核物理研究導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)鈾核的三分裂現(xiàn)象和首次發(fā)現(xiàn)鈾核四分裂現(xiàn)象而在物理學(xué)界聞名,回國后研制原子核乳膠和開拓我國中子物理、裂變物理領(lǐng)域,并推動(dòng)宇宙線超高能物理和高能天體物理研究,做出了極為重要的貢獻(xiàn)．著名的物理學(xué)大師彭恒武就贊其為“晉北木蘭,蘇南才女”．讓我們通過此文來領(lǐng)略其傳奇的一生．

1 求學(xué)經(jīng)歷

1914年3月5日,何澤慧生于江蘇蘇州,父親何澄早年東渡日本,加人同盟會(huì),投身辛亥革命,是孫中山的堅(jiān)定追隨者．母親王季山家族不僅世代身居高位,而且還是科學(xué)望族．嚴(yán)謹(jǐn)、樸素的家風(fēng)為何澤慧提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境．6歲時(shí)何澤慧進(jìn)入外祖母謝長達(dá)創(chuàng)辦的振華女校學(xué)習(xí),謝長達(dá)是近代著名教育家、社會(huì)活動(dòng)家,1906年在蘇州創(chuàng)辦振華女校,寓意為“振興中華”．謝長達(dá)的三女王季玉,20世紀(jì)初留學(xué)美國,學(xué)成回國后出任振華女校校長．王季玉認(rèn)為女子教育不應(yīng)該忽視當(dāng)前的社會(huì)狀況,應(yīng)該具有國家觀念．她不僅讓學(xué)生接觸社會(huì),認(rèn)識(shí)當(dāng)時(shí)日益嚴(yán)峻的社會(huì)狀況,而且重視理科教學(xué)和英語教學(xué),數(shù)理化都是應(yīng)用國外原版教材,要求也比同期其他學(xué)校高．何澤慧在振華女校學(xué)習(xí)12年,從小學(xué)讀到高中畢業(yè),打下很好的理科和英文基礎(chǔ)．

謝長達(dá)對(duì)教育的重視,以及其家族在科學(xué)領(lǐng)域的建樹,深深地影響了何澤慧,使她在兵荒馬亂的時(shí)期,仍然堅(jiān)守在科學(xué)探索的道路上．而她對(duì)女性權(quán)利的不懈爭(zhēng)取也給當(dāng)時(shí)年幼的何澤慧留下了深刻的印象,因而,何澤慧在一生中無時(shí)無刻不在竭力追尋男女平等,為女性權(quán)利鼓與呼．而她也在用自己的方式和方法同男女不平等進(jìn)行抗?fàn)帲?/p>

1932年,何澤慧考取了清華大學(xué)物理系．那時(shí)的物理系,名師云集,盛極一時(shí)．理學(xué)院第一任院長、物理學(xué)家葉企孫,早年獲得美國芝加哥大學(xué)博士學(xué)位的物理學(xué)家吳有訓(xùn)等都在此任教．這一年清華大學(xué)物理系一共招收的28名新生中,有8位女生．但由于受到傳統(tǒng)偏見的影響,教授們認(rèn)為女生讀物理難以學(xué)有所成,紛紛勸她們轉(zhuǎn)系．何澤慧就與其他女生一起找物理系理論,當(dāng)時(shí)的系主任葉企孫只好答應(yīng)她們暫時(shí)留下．然而,物理系的課業(yè)負(fù)擔(dān)的確很重,加上學(xué)校與當(dāng)局不斷勸說,多數(shù)女同學(xué)中途轉(zhuǎn)系或轉(zhuǎn)學(xué),唯何澤慧等三人以頑強(qiáng)的毅力堅(jiān)持到了最后,而且畢業(yè)時(shí)何澤慧的論文《實(shí)驗(yàn)室用電流穩(wěn)壓器》獲得了90分的最高分．然而作為女性,何澤慧畢業(yè)找工作時(shí)再次受到了挫折．那時(shí),日本入侵中國,南京軍工署招去了許多優(yōu)秀畢業(yè)生,但由于受封建殘余思想影響,那里不要女生．就在何澤慧苦于無法施展抱負(fù)時(shí),她得到一個(gè)消息,那時(shí)的山西省政府有一項(xiàng)規(guī)定,凡是畢業(yè)于國立大學(xué)的山西籍學(xué)生,山西省均資助3000大洋的出國留學(xué)費(fèi)用．因?yàn)楫?dāng)時(shí)用銀元購買德國馬克較為便宜,且赴德國留學(xué)的費(fèi)用較低,1936年何澤慧便用這筆錢,選擇了赴德國柏林高等工業(yè)大學(xué)技術(shù)物理系攻讀博士學(xué)位．她出于抗日愛國熱誠,毅然選擇了“實(shí)驗(yàn)彈道學(xué)”這一專業(yè)．當(dāng)時(shí)柏林高等工業(yè)大學(xué)的技術(shù)物理系與德國的軍事工業(yè)有著密切的關(guān)系,保密程度很高,一般不接受外國人在那里學(xué)習(xí),這是技術(shù)物理系第一次收外國學(xué)生,彈道專業(yè)也是第一次收女性學(xué)生．這兩個(gè)先例都是何澤慧打破的．1940年她以《一種新的精確簡便測(cè)量子彈飛行速度的方法》論文獲得工程博士學(xué)位．

何澤慧在德國取得博士學(xué)位后,由于第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā),她不得己在德國滯留下來．何澤慧于1940年進(jìn)入柏林西門子工廠弱電流實(shí)驗(yàn)室參加研究工作．在柏林期間,她寄住在著名原子光譜學(xué)家帕邢家里,教授夫婦待她非常好．1943年,帕邢介紹何澤慧到海德堡威廉皇家學(xué)院核物理研究所,在波特(1954年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者)教授指導(dǎo)下從事原子核物理的實(shí)驗(yàn)研究．憑著聰明和智慧,她跨越了一般人認(rèn)為的專業(yè)隔閡,迅速進(jìn)入了新的領(lǐng)域,并取得了顯著成績．

何澤慧也在這個(gè)時(shí)候收獲了她的愛情．何澤慧轉(zhuǎn)入原子核物理領(lǐng)域時(shí),與在法國約里奧-居里夫婦指導(dǎo)下從事核物理研究的錢三強(qiáng)有了書信往來．錢三強(qiáng)是著名國學(xué)大師錢玄同的兒子,是何澤慧清華大學(xué)時(shí)的同學(xué)．同窗四年,彼此有著較深的了解．上學(xué)時(shí),這位來自江南園林之城的女同學(xué)就曾給錢三強(qiáng)留下了很好的印象．何澤慧與錢三強(qiáng)自清華大學(xué)畢業(yè)后,就各自選擇了自己的求學(xué)道路．何澤慧1936年去了德國,錢三強(qiáng)則于1937年到法國巴黎大學(xué)居里實(shí)驗(yàn)室,跟隨約里奧一居里夫婦學(xué)習(xí)鐳學(xué)．由于德法是交戰(zhàn)國,直到1943年,兩國之間才可以通信．何澤慧給7年未曾見面的錢三強(qiáng)寫了一封信．由于戰(zhàn)爭(zhēng),信不能封口,而且只限25個(gè)單詞．信的大意是:她與國內(nèi)的家人己中斷音信很久,問錢三強(qiáng)有沒有辦法與國內(nèi)通信,希望能幫她向親人轉(zhuǎn)達(dá)平安消息．就是這封信開啟了何澤慧與錢三強(qiáng)美好愛情的序幕．隨著二戰(zhàn)漸近尾聲,兩位年輕人的通信也越來越頻繁．何、錢二人在書信往來中也萌發(fā)了超越信賴關(guān)系的情感．

2 科學(xué)發(fā)現(xiàn)

2.1 正負(fù)電子彈性碰撞現(xiàn)象的首次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

1943年,何澤慧來到海德堡威廉皇家學(xué)院核物理研究所,開始核物理學(xué)的研究工作．1945年,她在利用磁場(chǎng)云室研究Mn-52的正電子能譜時(shí),從上千張照片中注意到一種近似于S形狀的奇特徑跡,與一般的正電子徑跡都不一樣．經(jīng)過仔細(xì)分析,原來這是一個(gè)正電子與負(fù)電子相遇,但并沒有像通常那樣發(fā)生湮滅作用(即如同英國物理學(xué)家狄拉克預(yù)言的那樣,正負(fù)電子消失,變成兩個(gè)γ光子),而是像兩個(gè)粒子正面彈性碰撞那樣,正電子把絕大部分能量都交給了負(fù)電子,自己只剩下很少的一點(diǎn)能量．這是一個(gè)很稀有的現(xiàn)象．這項(xiàng)成果先后于1945年9月在英國布列斯托爾舉行的英法宇宙線會(huì)議和1946年7月在英國劍橋舉行的國際基本粒子與低溫會(huì)議上報(bào)告,引起與會(huì)者的很大興趣,并被英國《自然》雜志載文介紹稱之為“科學(xué)珍聞”．正電子與電子之間的彈性散射,通常稱為巴巴(C.H.J.Bhabha)散射,以區(qū)別于稱為繆勒(Muler)散射的電子與電子之間的彈性散射．何澤慧詳細(xì)地研究了這個(gè)問題,并把觀測(cè)結(jié)果與巴巴、波特、貝特(H.A.Bethe)的理論計(jì)算作了比較,相符很好．過去用云室做正電子能譜的工作者事實(shí)上都應(yīng)該觀察到正負(fù)電子彈性碰撞的現(xiàn)象,但一直沒有被人注意到．而何澤慧敏銳而細(xì)致的觀察能力,在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中不放過任何一點(diǎn)異常跡象的探索精神,以及對(duì)新想象做出正確分析的本領(lǐng),在這件事情上己經(jīng)顯露出來了．

2.2 首先發(fā)現(xiàn)并研究鈾的三分裂和四分裂現(xiàn)象

1946年春,與錢三強(qiáng)組成家庭的何澤慧從德國來到法國巴黎．從此,何澤慧也到法蘭西學(xué)院原子核化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和居里實(shí)驗(yàn)室來從事原子核物理的實(shí)驗(yàn)研究．自從核裂變發(fā)現(xiàn)以來,人們關(guān)于核裂變的認(rèn)識(shí)就是一個(gè)重原子核分裂成為兩個(gè)較輕的原子核．理論上曾經(jīng)提出了裂變成為3個(gè)碎片即三分裂的可能性,但是并未引起人們的注意．1946年7月,在英國劍橋舉行的國際基本粒子與低溫會(huì)議上,兩位英國青年科學(xué)家出示了一組用核乳膠研究裂變現(xiàn)象的照片,其中一張記錄到一個(gè)三叉形狀的徑跡,當(dāng)時(shí)被簡單地解釋成裂變的兩個(gè)碎片伴以一個(gè)α粒子,而沒有作進(jìn)一步的探討．這張照片引起了錢三強(qiáng)的很大興趣,回到巴黎后,立即帶領(lǐng)兩位研究生著手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

早在一年前,他就在英國學(xué)習(xí)了核乳膠制作技術(shù),而三分裂現(xiàn)象需要在大量的裂變徑跡中去尋找,使用核乳膠來替代云室進(jìn)行探測(cè)可以獲得更高的靈敏度與更清晰的圖像,在當(dāng)時(shí)是一項(xiàng)相當(dāng)先進(jìn)的技術(shù)．何澤慧稍后也參加進(jìn)來,很快以其細(xì)致和耐心在工作中發(fā)揮了重要作用,找到大量三叉形徑跡．1946年12月9日在《法國科學(xué)院周刊》上公布了初步研究結(jié)果,題目為《俘獲中子引起的鈾的三分裂》．在研究三分裂現(xiàn)象的過程中,何澤慧于1946年12月20日首先發(fā)現(xiàn)了一個(gè)四叉形徑跡,這個(gè)四分裂現(xiàn)象的碎片質(zhì)量數(shù)約為99, 84, 27, 26．這個(gè)結(jié)果作為第一個(gè)四分裂事例的證據(jù)于12月23日在法國科學(xué)院《通報(bào)》上發(fā)表．次年2月,他們又找到了第二個(gè)四分裂事例,其碎片質(zhì)量數(shù)為84, 76, 72, 4,他們推算出裂片的總動(dòng)能為102 MeV,兩個(gè)四分裂平均總動(dòng)能比兩分裂時(shí)地50 MeV,這剛好與玻爾-惠勒理論給出的差值相同．

三分裂和四分裂的發(fā)現(xiàn)和證實(shí)不但揭示了裂變反應(yīng)的復(fù)雜性和多樣性,而且提供了研究處在斷裂點(diǎn)附近的原子核各種特性的可能性．錢三強(qiáng)和何澤慧的實(shí)驗(yàn)所引發(fā)的一系列研究成果,大大深化了人們對(duì)于裂變現(xiàn)象的認(rèn)知．三分裂現(xiàn)象作為研究裂變過程中斷裂點(diǎn)特性的一種獨(dú)特的探針,至今仍然是裂變物理學(xué)家有興趣研究的對(duì)象．

3 學(xué)成歸國

在科研上取得的巨大成就,周圍的人都以為他們將會(huì)長期在居里實(shí)驗(yàn)室工作下去,何澤慧和錢三強(qiáng)都很清楚,繼續(xù)留在巴黎,對(duì)自己的科學(xué)工作當(dāng)然是十分有利的,回到貧窮落后、戰(zhàn)火紛飛(當(dāng)時(shí)中國正處在解放戰(zhàn)爭(zhēng)將進(jìn)入轉(zhuǎn)折階段之時(shí))的中國,恐怕很難在科學(xué)實(shí)驗(yàn)上有所作為．不過,他們更加清楚的是:雖然科學(xué)沒有國界,但科學(xué)家都是有祖國的,正因?yàn)樽鎳毟F落后,才更需要科學(xué)工作者努力去改變它的面貌．這一對(duì)學(xué)有所成的青年科學(xué)家沒有忘記亟待改變貧窮落后面貌的祖國,而國內(nèi)一些大學(xué)和研究機(jī)關(guān)也開始開展核物理研究．手頭研究項(xiàng)目全部完成后,他們毅然選擇返回祖國．

1948年夏,何澤慧與錢三強(qiáng)回國,何澤慧在“北平研究院”工作．新中國成立后,近代物理研究所成立(1958年改稱原子能研究所),何澤慧全身心地投入到研究所的創(chuàng)建工作中.為了建立我國自己的核實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ),她選擇制備原子核乳膠作為研究課題．20世紀(jì)50年代初,世界上還只有英國和蘇聯(lián)兩個(gè)國家掌握制造原子核乳膠的技術(shù).何澤慧領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在十分簡陋的條件下開展工作,于1956年制成對(duì)質(zhì)子、α粒子及裂變碎片靈敏的原子核乳膠核-2和核-3,在靈敏度等主要性能方面達(dá)到與英國伊爾福C-2相當(dāng)?shù)乃剑@得1956年度中國科學(xué)院獎(jiǎng)(自然科學(xué)部分),即首次國家自然科學(xué)三等獎(jiǎng)．當(dāng)時(shí),核乳膠的最高水平是以英國伊爾福G-5為代表的電子靈敏乳膠,配方與工藝都保密．何澤慧敏銳地指出X光底片用金增感解決了低能電子靈敏問題,我們可以借鑒．1959年,何澤慧領(lǐng)導(dǎo)的研究小組制備的乳膠就達(dá)到了G-5水平．

新中國成立后面臨著西方列強(qiáng)的核威脅,1955年,我國決定大力發(fā)展原子能事業(yè)．何澤慧兩次赴蘇聯(lián)考察,參加錢三強(qiáng)先生組織的“熱工實(shí)習(xí)團(tuán)”,利用國外有利條件進(jìn)一步培養(yǎng)了核物理人才．由于是女性,又是錢三強(qiáng)先生的夫人,何澤慧沒能進(jìn)入核武器研究的第一線,最終兩彈一星的科學(xué)家名錄中沒有何澤慧的名字,但新中國原子彈、氫彈的成功研制,她的貢獻(xiàn)卻不能被磨滅．

彭桓武先生在去世前曾在媒體采訪中提到,當(dāng)時(shí)原子彈研究成功之后,中國科學(xué)家又加緊研究氫彈的步伐．這期間,鄧稼先先生曾看到一個(gè)與氫彈研制相關(guān)的數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否將直接決定氫彈研制的方向．但中國的科學(xué)家都不敢確信該數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確．最后,是何澤慧帶領(lǐng)她當(dāng)時(shí)所在的原子能研究所的中青年研究人員,不分晝夜地做實(shí)驗(yàn),在短短幾個(gè)月內(nèi)就完成了原本要花好幾年時(shí)間才能完成的實(shí)驗(yàn),證明該數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,讓氫彈研究沒有走彎路,也間接地成就了中國從原子彈到氫彈的短時(shí)間跨越．

有記者曾問何澤慧,沒有參加原子彈研究的核心工作是不是受到了打擊．她卻看得很淡,有沒有參加原子彈研究的核心工作,對(duì)她而言并不重要,重要的是自己做的事情“對(duì)國家有益處”．

1956年以后,何澤慧在相當(dāng)長的時(shí)期里全面負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)了物理研究所(后為原子能研究所)中子物理研究室的工作,領(lǐng)導(dǎo)建立了中子物理和裂變物理實(shí)驗(yàn)室,培養(yǎng)了一批具有基礎(chǔ)科學(xué)研究素質(zhì)的人才、創(chuàng)建了基本實(shí)驗(yàn)條件、研究核數(shù)據(jù)的測(cè)量方法、測(cè)定核反應(yīng)的數(shù)據(jù)以及開展中子物理和裂變物理的研究、指導(dǎo)了20多項(xiàng)課題．她為開拓我國中子物理學(xué)與裂變物理實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域并配合核武器研制作出了重要貢獻(xiàn)．

20世紀(jì)70年代,何澤慧轉(zhuǎn)入高能物理研究所后,組織領(lǐng)導(dǎo)了宇宙線研究．在她的支持下,高能所宇宙線研究室通過國內(nèi)和國際合作,在西藏建成了世界上海拔最高的高山乳膠室．她倡議發(fā)展中國的高空科學(xué)氣球系統(tǒng),為我國開展空間宇宙線和高能天體物理實(shí)驗(yàn)研究建立了必要的空間運(yùn)載手段,使中國成為世界上少數(shù)幾個(gè)能獨(dú)立研制和發(fā)放科學(xué)氣球的國家之一．高空氣球項(xiàng)目上馬時(shí),她頂住了壓力,確保該項(xiàng)目得以進(jìn)行,使剛剛起步的高能天體物理免于夭折．

1984年,何澤慧卸任中國科學(xué)院高能物理研究所副所長職務(wù),照理,她可以歇歇了．但是,對(duì)于一個(gè)熱愛科學(xué)、把終身獻(xiàn)給科學(xué)的人來說,是難以辦到的．何先生心系科研,退而不休,像往常一樣,天天堅(jiān)持上班．她做了一些科學(xué)史的考證工作,如裂變發(fā)現(xiàn)史,德國為什么發(fā)現(xiàn)了裂變現(xiàn)象卻沒有造成核彈?她仍指導(dǎo)培養(yǎng)研生,與中青年科研人員研討問題．作為學(xué)界前輩,她繼續(xù)關(guān)心著中國核物理與高能物理事業(yè)的發(fā)展．

許多在外地舉辦的學(xué)術(shù)會(huì)議,何先生同年輕人一起坐長途臥鋪汽車,不辭長途跋涉的辛勞．在會(huì)發(fā)言,獎(jiǎng)掖后學(xué),給予年輕一代極大的鼓勵(lì)．

4 結(jié)束語

何澤慧將自己的一生獻(xiàn)給了祖國科學(xué)事業(yè),不計(jì)較名利和個(gè)人得失,在榮譽(yù)面前始終保持著冷靜清醒的頭腦,奮戰(zhàn)在科學(xué)研究第一線．在科學(xué)研究中,何澤慧始終“立足常規(guī),著眼新奇”．她尊重客觀事實(shí),善于從實(shí)驗(yàn)過程中捕捉問題,同時(shí)保持思想上的活躍和開放,不為書本或前人束縛．她為人耿直,剛正不阿,堅(jiān)持男女平等,對(duì)于有才華的人她敢于破格提拔,有人受了委屈,她常常仗義執(zhí)言,打抱不平．她是中國核物理界的象征性人物,也是女科學(xué)家的杰出代表,但是她始終謙虛低調(diào),質(zhì)樸無華,無論是工作還是生活,她都十分節(jié)儉．2011年6月20日7時(shí)39分何澤慧先生安詳?shù)仉x去,享年97歲,但是她的科學(xué)精神和高尚品格作為寶貴的財(cái)富留給我們每一個(gè)人．