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第三节
学家的庄严承诺。他之所以有这样的把握,是因为中国的核原研究实际上是从清华物理系成立之日就开始的,而且人才济济,阵容强大。不是一个人,而是一群人。它有着深深的历史根系……

    1955年,中国科学院近代物理所用赵忠尧带回的零部件聚零为整,建成了我国第一台加速器,向原子弹研制工作迈出了实质性的一步。

    而此时,这项计划的发起者萨本栋先生,已离开人世6年之久。

    1949年1月31日,萨本栋先生因病逝世于美国旧金山加州大学医院。

    周培源先生是1929年来到清华大学物理系的。他和萨本栋同岁,当时是清华大学最年轻的教授。

    周培源的成长道路似乎与众不同。17岁那年,他因在上海参加五四运动而被学校开除。如果不是清华学校在这个时期来南方招插班生,他很可能就此走上职业革命家的道路。

    1919年秋,因祸得福的周培源考上了清华学校中等科。俗话说,树挪死,人挪活,很可能是沾了清华园的地气,周培源的灵性被意外开发出来,直到1924年去美留学,他一直是清华园里的佼佼者。

    在美国,周培源延续了自己的神话,他仅用三年半的时间就读完了学士、硕士和博士学位。他的博士论文获得了加州理工学院的最高荣誉奖。之后,周培源又来到欧洲,在德国和瑞士读博士后,师从海森堡和泡利教授。

    海森堡仅比周培源大1岁。1925年,年仅24岁的他发表了题为《关于运动学和力学关系的量子论的重新解释》的论文,创立了解决量子波动理论的矩阵方法。量子力学起源于原子结构的研究。元素的放射性和电子的发现,促使人们去探寻原子的内部结构,就像今天的雪山探险一样。因为探险者所走的路径不同,沿途所见风光迥异,于是探访归来,他们的描述也大相径庭。当时物理界有不少有关原子结构的模型,著名的有布丁模式,即电子就像面包之中夹杂着的葡萄粒一样。但这种理论预设很快就被一些实验者指出与观测到的状态不符。1911年,卢瑟福提出了原子的有核模式,经过一系列实验,完全证实了他的理论预言,他因此而获1908年的诺贝尔化学奖。卢瑟福对此奖颇有不甘,他一直认为他的发现应该是一项物理学上的成就。

    按卢瑟福的假定,原子的质量基本集中于核上,绕核旋转的电子所带负电正好与核所带的正电相等量,原子表现出电中性。根据经典的电磁理论,旋转的电子会向外发射电磁波从而使电子最终落入原子核中,使能量丧失。因此,卢瑟福所提供的模型就是一个不稳定的模式。

    丹麦物理学家玻尔后来提出了一种量子化的原子结构理论。他认为,电子只在一些特定的圆轨道上绕核运行。在这些特定的圆轨道上运行时并不发射能量。但当它从一个较高能量的轨道向一个较低能量的轨道跃迁时才发出辐射,反过来则吸收辐射能。该理论不仅在卢瑟福模式基础上解决了原子的稳定性问题,而且用于氢原子时,与光谱分析所得实验结果完全符合。

    1923年,法国物理学家路易·德布罗意又提出物质波理论,将量子论发展到一个新的高度。他意识到爱因斯坦的光量子理论应该推广到一切物质原子,特别是电子。后来他又提出电子也是一种波的理论。后来,奥地利物理学家薛定谔沿着物质波概念继续推进,又创立了波动力学。

    就像一场规模浩大历时持久的接力赛事一样,围绕着原子结构内部探幽的活动,物理学家们各显身手,创造了一个个精彩奇观。而到了周培源导师海森堡这一棒时,这场赛事正接近高潮。海森堡完全抛弃了古典量子理论中的电子轨道、运行周期这种古老概念,代之以全新的思维方法和观察角度。后来他的老师玻恩与另一位物理学家约丹合作,将海
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