張文裕:他是“原子核物理學之父”盧瑟福的關門弟子

英國劍橋大學卡文迪許實驗室是享譽世界的著名物理實驗室,曾是全世界科學家們朝聖之地,被譽為“諾貝爾獎得主的幼兒園”,素有“原子核物理學之父”的英國實驗物理學家歐內斯特·盧瑟福曾任該實驗室主任長達18年之久,他的學生和助手中有多人獲得諾貝爾獎,其中就包括物理大師尼爾斯·玻爾,而來自中國的留學生張文裕曾是這位實驗物理大師的關門弟子。

張文裕:他是“原子核物理學之父”盧瑟福的關門弟子

張文裕在卡文迪許實驗室的集體合影

張文裕(1910—1992)原名張少嶽,福建惠安人,1910年1月9日出生於一個農民家庭,在八兄弟姐妹中排行第四,由於天資聰穎,被父親送到村裡的私塾讀書,並在祖父的堅持下,被送到縣立時化小學讀書,是家裡唯一的讀書人,因此被祖、父輩寄予厚望。

1923年張文裕小學畢業後,因家貧而輟學,但其老師念其品學兼優,一邊說服其父母,一邊通過在泉州培元中學的朋友,為張文裕爭取到了獎學金,因此才有機會進入培元中學讀書。

泉州培元中學是1904年建立的,當時是由英國基督教長老會募集資金,聘請劍橋大學畢業生安禮遜主持創辦的,因此具有濃厚的教會色彩,英語教學水平很高。

張家由於子女太多,父母實在是無錢供張文裕讀書,並希望他回家務農,幫助家裡幹農活,並打算為他娶親成家,張文裕無奈只得中途輟學,但並沒有回到鄉下,而是在一所小學謀得一份教職,白天工作晚上自學,開始為自己積攢學費和生活費。

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青年時代的張文裕

新學年開始之後,張文裕重新回到泉州培元中學求學,校方經過對其補考之後,同意他隨原班級就讀,儘管其高中畢業時考試成績優異,但因其達不到規定學時,學校並沒有發給他畢業文憑,而校長許錫安卻專門為張文裕寫了一封推薦信,這封信是寫給燕京大學物理系謝玉銘教授的,謝玉銘與許錫安曾是北通州協和大學(燕京大學前身)的同學,當年也曾在培元中學擔任過教員。

面對這樣一個機遇,張文裕的老師們非常惜才,於是聯合為張文裕湊足了進京趕考的路費,當張文裕於1927年暑期輾轉抵達北平時,已經錯過了入學考試,謝玉銘暫時將張文裕介紹到一家皮革廠打工,已解決住宿和吃飯問題,同時與校方溝通,對其進行補考,考試結果證明張文裕學業優秀,於是被謝玉銘所在的物理系破格錄取。

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燕京大學

燕京大學是一所教會大學,其學費是同城北京大學的8倍,如此高昂的學費,就是一般中產家庭都是很難承擔的,何況張文裕是從農村來的窮小子,因此他只能勤工儉學,自己為自己掙學費和生活費,為了省下住宿費,就住在學校庫房的角落裡。

張文裕讀到大四的時候,已經出任物理系主任的謝玉銘,讓學習成績優異的張文裕當了助教,1931年大學畢業後,又繼續留校當助教,同時在研究生院攻讀碩士研究生,並於1933年6月獲得燕京大學碩士學位,這是一個含金量十足的學位,但其中一半幾乎都是自學的,可以說是自學能力成就了張文裕日後的科學人生。

1934年6月,在燕京大學物理系擔任教師的張文裕考取了第三屆英國庚子賠款公費留學生,並於1935年夏天來到倫敦,在英國劍橋大學卡文迪許實驗室師從歐內斯特·盧瑟福教授攻讀博士研究生,卡文迪許實驗室是全球最著名的科研中心,而歐內斯特·盧瑟福教授是最偉大的實驗物理學家,曾於1908年獲得諾貝爾化學獎。

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盧瑟福教授

盧瑟福比張文裕年長39歲,也是從小家境貧寒,通過自己的刻苦努力而逆襲成為物理大師的,因此對同是出身貧寒的張文裕另眼相看,同意收他為弟子,但也是在經過一番考試之後才決定錄取的,因為盧瑟福的許多弟子都是諾貝爾獎獲得者,其中有中國人所熟知的就有尼爾斯·玻爾和査德威克等人。

張文裕有幸能成為盧瑟福教授的博士生,實在是命運對他的垂青,因為盧瑟福在學界的聲望實在是太大了,張文裕在盧瑟福教授的指導下從事核物理研究,並於1938年6月獲得博士學位,但其導師盧瑟福卻沒有機會參加他的博士畢業答辯會,因為盧瑟福已於1937年10月19日病逝,其靈柩與牛頓和法拉第並排安葬,由此可見盧瑟福在科學界的地位,而張文裕也成為盧瑟福教授的關門弟子。

1938年秋,張文秋輾轉回到處於戰火中的中國,經吳有訓教授的介紹,暫時到四川大學擔任教授,不久又被西南聯大聘為物理系教授,並在昆明與燕京大學校友王承書結為伉儷,在聯大任教期間,夫妻共同探討了當時已有的核物理數據,分析了β衰變中的禁戒衰變和容許衰變,還分析了輕元素的能級特性。

張文裕:他是“原子核物理學之父”盧瑟福的關門弟子

張文裕、王承書結婚照

西南聯大物理系主任是饒毓泰教授,系裡可謂是名教授薈萃,張文裕與葉企孫、饒毓泰、吳有訓、周培源、趙忠堯、王竹溪、朱物華、吳大猷等名教授一起共事多年,而楊振寧、鄧稼先、朱光亞、唐熬慶等人也都曾是他的學生。

1941年8月,妻子王承書前往美國密歇根大學攻讀博士學位,張文裕在過了二年的單身生活之後,於1943年應邀赴美國普林斯頓大學巴爾摩實驗室擔任研究教授,從事核物理領域課題的研究,這是該實驗室看中了張文裕曾在卡文迪許實驗室的工作背景,期間王承書也曾來到巴爾摩實驗室,這對科學家夫婦在美團聚。

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張文裕在普林斯頓大學

1949年,張文裕轉到普渡大學擔任教授,其時他在西南聯大的學生鄧稼先正在攻讀博士學位,張文裕的家也成為中國留學生經常打牙祭的地方,張文裕夫婦原本打算回國工作,卻因妻子有孕在身而耽擱下來。

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張文裕在普渡大學

1956年11月,張文裕與王承書放棄了在美國優裕的生活,變賣了房產和汽車等,攜6歲的兒子回到中國,被分配到中國科學院近代物理研究所工作,張文裕出任宇宙線研究室研究員和主任,而王承書則在理論研究室擔任研究員。

張文裕:他是“原子核物理學之父”盧瑟福的關門弟子

左起:朱光亞、張文裕、楊振寧、李政道

1957年5月底,張文裕與吳文俊、錢學森、郭永懷、王德昭、張宗燧、蔡鎦生等7人被增選為中國科學院數學物理化學部學部委員,1958年9月中國科學技術大學在北京成立時,張文裕又兼任該校物理系教授。

張文裕:他是“原子核物理學之父”盧瑟福的關門弟子

張文裕(左二)與同仁在一起

1959年,張文裕被派往蘇聯杜布納聯合原子核研究所從事核物理研究工作,王淦昌於1956年就來此工作,並於1959年首次發現超子的反粒子,引起國際學術界的轟動,張文裕主要是接替王淦昌的工作,而王淦昌奉調回國之後,參與了原子彈的研製工作,張文裕則於1964年奉調回國出任中國科學院原子能研究所副所長。

張文裕回國不久文革就爆發了,中國的科研工作幾乎停止前進的腳步,但其妻子王承書卻奉命隱姓埋名,擔任大型氣體擴散機總設計師工作,為籌建中國第一座鈾濃縮氣體擴散工廠做出了重要貢獻,可以說是“兩彈一星”的無冕英雄。

張文裕:他是“原子核物理學之父”盧瑟福的關門弟子

文革時期的張文裕夫婦

上世紀七十年代初,張文裕曾隨中國科學家代表團出訪英國、瑞典、加拿大及美國,國外科學的迅猛發展,讓張文裕感受到了巨大的差異和壓力,遂與朱洪元、謝家麟等18位科學家聯名致信周恩來總理,建議建造一臺高能加速器,以能夠儘快開展高能物理研究,中國科學院很快就在原子能研究所相關研究部門基礎上,於1973年2月組建了高能物理研究所,張文裕被任命為所長,並很快就率中國高能物理代表團出訪美國與西歐,與國外同行進行交流,以便了解高能物理的發展情況。

張文裕:他是“原子核物理學之父”盧瑟福的關門弟子

張文裕(前排左二)在聽講座

1978年3月全國科學大會召開之後,“科學的春天”真正來臨,為了儘快培養高能物理人才,張文裕兼任了中國科學技術大學近代物理系主任,及至1984年,張文裕才因年齡原因而退居二線,由葉企孫侄子葉銘漢出任高能物理研究所所長,張文裕改任名譽所長。

張文裕:他是“原子核物理學之父”盧瑟福的關門弟子

張文裕與楊振寧

張文裕一生主要從事核物理和宇宙線等方面的實驗研究,曾經以實驗驗證了其師兄尼爾斯·玻爾的液滴模型,還發明瞭多絲火花計數器,籌建高山宇宙線實驗站,晚年在北京正負電子對撞機籌建中做了大量奠基性工作,在國際科學界享有盛譽。

張文裕:他是“原子核物理學之父”盧瑟福的關門弟子

張文裕

1992年11月5日,張文裕走完了他的科學人生,兩年以後,其妻子王承書也追隨張文裕而去,這對科學夫妻終年都是82歲,這似乎也是某種巧合或是命運的安排吧,在中國科學家群體中夫妻雙方都是搞核物理的,似乎只有張文裕與王承書、錢三強與何澤慧、袁家騮與吳健雄等幾對夫婦,其中袁家騮也是燕京大學出身,曾是張文裕的學弟。


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