《赵忠尧先生对正负电子对产生和湮灭现象发现的巨大贡献》由会员分享，可在线阅读，更多相关《赵忠尧先生对正负电子对产生和湮灭现象发现的巨大贡献（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、赵忠尧先生对正负电子对产生和湮灭现象发现的巨大贡献纪念赵忠尧先生诞辰一百周年纪念大会的讲话中国物理学会杨国桢同志们，朋友们：我们敬爱的物理学界前辈赵忠尧先生离开我们四年了，大家都十分怀念他，今年恰逢赵忠尧先生诞辰一百周年，我们聚集一起缅怀这位为祖国物理学乃至世界物理学发展作出卓越 贡献的物理学家。在此，我谨代表中国物理学会、代表陈佳洱理事长发言，回忆赵忠尧先生在 1930年前后所做的重要的工作一一发现正负电子对产生和湮灭现象的过程。籍此机会让更多的人，特别是年轻人了解这段历史 ，记住赵忠尧先生作出的卓越贡献。籍以激励他们，学习赵忠尧先生的科学献身精神，为祖国的科学事业作出更大贡献。赵忠尧先生1
2、925年从东南大学毕业后任清华大学助教 ，1927年,25岁的赵忠尧先生抱着 振兴中国科学的愿望赴美留学 ，他以优秀成绩考入美国加州理工学院研究生部，师从诺贝尔奖金获得者密立根(R.A.Millikan) 教授。密立根给他的博士论文题目是“硬射线在物质中的吸收系数的测量”。当时导师的本意是想通过这项实验来检验刚问世不久的描述康普顿散射的克莱因一仁科公式。赵先生选择了 Thc”(即头铊208)辐射的2.6MeV的 射线为辐射源，对不同物质进行辐照， 测量他们的吸收系数。经过一年多的艰苦和细致的测量和分析以后，他发现了一个很有趣的规律,即射线通过轻元素时，吸收系数与克莱因一仁科公式符合得较好，而通
3、过重元素时，其吸收系数则比公式给出的大得多，例如对铅元素，其吸收系数约大百分之四十。赵先生注意到了这一 “反常吸收”现象。经过反复检验，他坚信自己的结果，并于1929年底整理成文交给导师 密立根。由于密立根的谨慎，使文章拖了几个月，最后发表在1930年5月的美国杂志“国家科 学院院刊“上。文章发表后人们尚不认识此实验的重要性。隔了几年，人们才醒悟到赵先生观测到的“反常吸收”就是 射线产生正负电子对的信号 ，此实验的重要性才逐渐被人认知。赵忠尧先生文 章发表的同时，英国的塔兰特和德国的迈特纳也发表了论文，他们得到了与赵忠尧相似的结果。但后人发现，将三个实验室的结果进行比较赵先生测量的精度最高，他
4、给出的吸收系数一元素核外电子数曲线误差最小。为了弄清“反常吸收”的来源，赵忠尧先生于1930年初又开始第二项实验。放射源不变，还是照射在铅上，探测器则使用高压电离室代替静电计，从而获得对 射线更高的探测效率和能量分辨率，又加上实验方法巧妙，他从大量的康普顿散射的本底中发现了另一种射线，强度 是各向同性的，能量在0.5MeV左右（相当于电子的质量）,他称之为特殊辐射。很快，他把实验 结果写成论文发表在 1930年10月的美国“物理评论”上。事隔一年后，迈特纳等也发表文章称他没有发现这种特殊辐射，两年后塔兰特等撰文称发现了这种特殊辐射，但是具有两种不同的能量。（他们的结果与赵先生的不一致 ，拖延了
5、对赵 先生正确结果的承认）。从以上的历史考察中，我们可以清楚地下结论：赵忠尧先生是世界上首 次发现两个光子产生正负电子对现象的人，同时也是给出正负电子湮灭后的光子能量的正确结果的第一人。他测量到湮灭光子能量接近一个电子的质量和分布的各向同性，对正确认识到“特殊辐射”的本质并解释为正负电子对的湮灭现象至关重要。赵忠尧先生两项实验的重要性不仅在于发现了正负电子对产生和湮灭现象，同时也促进了安德逊的云室实验，导致了正电子径迹的发现。 安德逊在1983年的一篇回忆文章中写道 “我 在加州理工学院作为一名研究生所做的论文工作，是用威尔逊云室研究 x射线作用在各种不同气体上产生的光电子的空间分布。在我做这
6、项工作期间（1927年至1930年间），赵忠尧博士在离我不远的屋中正在用静电计测量The”射线的吸收和散射，他的发现吸引了我极大兴趣。赵博士的结果清楚地表明：该吸收和散射实际上要比用克莱因一仁科公式得出的结果要大。为了得到更多信息，我们计划的实验是用置于磁场中的云室研究The”射线与物质的相互作用，观察置于云室中的薄铅板上产生的二次电子，测量他们的能量分布，探讨对赵忠尧的结果的更进一步说明。”安德逊在回忆中，实事求是地谈到了赵忠尧实验对他的影响。众所周知，正电子的产生与发现，正负电子湮灭现象的发现都是物理发展史的里程碑，而赵忠尧都在其中留下了深深的足迹并永载史册。二十多岁的赵忠尧先生在短短的三
7、年时间就 做出了这样杰出的工作，原因当然与导师密立根给他出了一个好的论文题目有关，使他很快就进入射线与物质相互作用研究的前沿，但密立根当时并没有预言这一研究必有新发现，因此更重要还是他自身的原因。他对科学的热爱和执着的精神，对实验一丝不苟的作风，对实验技巧精益求精的追求，以及坚持实验是检验理论正确与否的信念，使他抓住了机遇，作出了重要的贡献。遗憾的是赵忠尧先生这些重要的工作没有得到诺贝尔奖评选委员会的了解和承认。他们 把1936年的诺贝尔物理奖只授与安德逊，而把赵忠尧的名字遗漏了。这对赵先生来说是十分不公平的。赵忠尧先生一辈子淡泊名利，豁达开朗。他很少向同事和学生们谈及这段历史。当有人提及诺贝
8、尔评奖遗憾时，他只是一笑了之，泰然处之，虽然他最明白其中的原委。 诺贝尔评 奖工作的疏漏，没有影响他做人的原则，他照样做他的科研，培养他的学生，为祖国核物理事业 献身。赵忠尧先生感到欣慰的是，三十年代的这段历史在时隔半个多世纪后得到了澄清。李政道先生多次对赵先生的工作给于高度评价，他说：赵忠尧发现正电子的工作 ，与安德逊实验同样具有划时代的重要性”1989 年，杨振宁先生和李炳安先生撰文回顾了 1930 年前后这段发展史， 以翔实的资料 确切有据的引证 , 去伪存真 , 恢复了这段历史的本来面目 , 使得赵忠尧先生在正负电子对产生 和湮灭现象发现过程以及正电子发现过程的重要作用展现出来。 他们
9、指出 :1930 年早期 , 赵忠 尧、安德逊的发现有助于转变物理学家们对量子电动力学的看法。别人同期所做的几项工作 无法与赵先生的工作相提并论。瑞典皇家学院院士、前诺贝尔物理评奖委员会主任爱克斯朋教授 1985 年访华时慕名访 问了赵忠尧 ,向他了解了 1930年前后他的研究工作。 1999 年,爱克斯朋再次访华 ,在中国高等 科技中心作报告时 , 高度评价了赵忠尧先生在三十年代的工作。他在一本书评中曾提到 , “疏 漏赵忠尧先生的这一历史功绩 ,是一桩很令人不安的 ,没法弥补的事。 ”的确这种“疏漏” 是无 法补弥的 ,不可挽回的。作为前诺贝尔评奖委员会主任 , 爱克斯朋感到了深深的遗憾。
10、这种遗憾并没有影响赵忠尧先生为科学孜孜不倦地追求和为祖国兢兢业业地工作。他在 “我的回忆中”一书中说道“我对自己走过的道路重新进行了回顾与思考 , 唯一可以自慰的 是,60 多年来 ,我一直在为祖国兢兢业业地工作 ,说老实话 ,做老实事 ,没有谋取私利 , 没有虚 度光阴。”他还多次说过 : “科学研究不是为了个人荣誉 ,不是为了私利 , 而是为人类谋幸福” 。 这些朴实无华的语言是赵忠尧先生高尚人生的真实写照。就是在这种思想指导下 ,当新中国诞生后 ,他冒着巨大风险 ,把在国外设计 , 制造、购买的 静电加速器设备、器件、技术资料带回祖国。为此他被关押在日本监狱达两个月。回国后他 就投入到两
11、台质子静电加速器的建造 , 为开创我国核科学事业 , 培养科技人才 , 始终孜孜不倦 , 默默无闻地工作 , 数十年如一日。赵忠尧先生的一生就是为祖国兢兢业业工作的一生, 为祖国科学事业献身的一生。我们今天纪念赵忠尧先生 , 就要学习赵忠尧先生的这种精神 , 为祖国科学事业的发展奋 斗终生。我们号召年青人学习赵忠尧先生对科学热爱和执着的精神 , 对科研工作事实求是和精益 求精的严谨作风。改革开放以来 , 祖国科学的快速发展为年青人创造了极好的条件, 我们相信不久的将来 , 在中国的土地上会产生诺贝尔奖金得主。届时中国的科学事业的发展会更加迅 猛。我们相信赵忠尧先生在九泉之下必会感到欣慰。谢谢大家 !
