陳方煒
在一般人的印象中,一個現(xiàn)代化的實驗室里,應(yīng)該是科學(xué)家埋頭工作,環(huán)境整齊潔凈,顯露出一派寧靜安謐的氣氛。可是,一九三四年,著名物理學(xué)家恩里科·費米用慢中子誘導(dǎo)人工衰變(他因此獲得諾貝爾獎金)卻別開生面,另有一番景象:費米和他的學(xué)生阿瑪爾迪手持盛有放射性物質(zhì)的小試管,穿著骯臟的外衣,一次次發(fā)瘋似地從一個實驗室跑向另一個實驗室,爭分奪秒地運輸中子源。他倆心里明白,只要稍有遲緩,有些元素的放射壽命就會結(jié)束,整個實驗也將因此失敗。這幅畫面是《原子在我家中》一書向我們描繪的。
《原子在我家中》一書用幽默風(fēng)趣的筆調(diào),向讀者介紹了物理學(xué)家費米獻(xiàn)身于科學(xué)的一生,生動地再現(xiàn)了費米獲得諾貝爾物理獎的整個過程,真實地敘述了費米一九四二年怎樣第一次主持用原子能反應(yīng)堆完成自持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。由于本書是由曾是意大利羅馬大學(xué)理科學(xué)生的費米夫人親筆撰寫的,因此,書中不但充滿了濃厚的生活氣息,而且穿插了許多物理學(xué)理論,使人在了解費米生平的同時,獲得許多物理學(xué)知識。一九七九年美籍物理學(xué)家李政道來中國,曾把它推薦給科技大學(xué)少年班學(xué)生,作為青少年立志成材的必讀書。
我們原來總覺得,成為科學(xué)家必須要有得天獨厚的優(yōu)厚條件。可是《原子在我家中》一書告訴我們,費米并不具備這樣的條件。一九○一年九月,他誕生在意大利羅馬。父親是個普通的鐵路職員,母親是個小學(xué)教師。由于母親三年連生三個孩子,費米又最后出世,因此小時候身體異常瘦弱。幼年時,老師提問:“鐵能制造什么?”他僅會回答:“鐵能做一些床?!钡?dāng)他稍懂事時,就已知道去從科學(xué)里尋找樂趣了。他對科學(xué)有如饑似渴的追求。上小學(xué)時,學(xué)校學(xué)的知識他總嫌不夠。他不僅能做到每門功課都名列前茅,而且已開始按自己的興趣來選擇課程學(xué)習(xí)了。他最喜歡的是物理學(xué)、數(shù)學(xué)。在歐洲寒冷的冬季里,家中無取暖設(shè)備,手上又害了凍瘡,他為了堅持學(xué)習(xí),兩只小手只好放在大腿下面取暖,翻書則用舌尖。家里沒有藏書,他每星期三都去市場上看書,十三歲時就已經(jīng)開始閱讀整部的物理學(xué)專著。他的父親有個同事,很贊賞他的才能,將數(shù)學(xué)和物理學(xué)的書籍按順序一本本借給他看,并常常給他一些題目做,每次出題還附加聲明:題目高于他現(xiàn)有水平,不希望他解出??伤偰艹晒?。后來,這位“老師”竟把自己做不出的題目拿來請學(xué)生解答。他小時候就喜歡用自己的簡陋的儀器做一些小型的物理實驗,象測定地磁場強(qiáng)度等。在游戲時,也不忘探求奧秘的物理學(xué)知識,比如他問自己:為什么陀螺旋轉(zhuǎn)時,開始是歪著的,過一會兒卻能直立起來?最后他搞出了一套自己的“陀螺理論”(后來才知道高年級課本上已有現(xiàn)成的)??即髮W(xué)時,他寫的《論弦的振動》的論文受到主考教授的稱譽(yù)。
費米青少年時期的這種努力鉆研精神,畢生沒有懈怠。這導(dǎo)致他的巨大成就。搞物理學(xué)的人一般都知道費米在原子物理上的兩個偉大貢獻(xiàn)。
一九三四年一月,居里和居里夫人發(fā)現(xiàn)了人工放射現(xiàn)象,這使費米振奮。他很快找到了居里夫婦實驗的不足之處,決定不用帶電的α粒子而用不帶電的中子去轟擊各種元素,以產(chǎn)生更大的人工放射性。中子不帶電,轟擊力顯著提高。但中子速度太快,達(dá)不到穩(wěn)、準(zhǔn)、狠轟擊原子核的目的。不久,費米發(fā)現(xiàn)用石蠟包圍中子源,轟擊銀原子核時,可使銀的人工放射性提高一百倍,原來石蠟等輕原素物質(zhì)將中子減速了,快中子變成了慢中子,中子轟擊準(zhǔn)確率顯著提高。一九三八年,費米因這一重大成果獲得了諾貝爾物理學(xué)獎金。
第二次世界大戰(zhàn)中費米沒有同意大利法西斯同流合污,他離開故土來到美國。戰(zhàn)爭沒有能阻礙費米科學(xué)研究的進(jìn)程。到美國三年后,他在芝加哥大學(xué)主持了第一次原子能反應(yīng)堆自持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。這次實驗用的中子減速劑石墨,足夠給全世界每人做一支鉛筆??梢妼嶒灩ぷ髁恐蟆2痪?,他又趕在希特勒德國之前,主持造出了第一顆原子彈。
對費米,有人認(rèn)為他沒吃多少“苦頭”,太一帆風(fēng)順了,是否能作為青少年學(xué)習(xí)的榜樣呢?我以為,費米也并不那么“風(fēng)順”。在他一生,時時都有可能因為遭到挫折而使他的科學(xué)工作失敗。假如他沒有在青少年時刻苦學(xué)習(xí)打基礎(chǔ);沒有不知疲倦地努力工作,尤其是沒有在政治上及時擺脫墨索里尼法西斯軍人政權(quán)的控制,他是不可能成功的。
費米是世界首屈一指的物理學(xué)家,可從費米夫人的這本書來看,他仍是個人,有血有肉的普通人。我們從書中看到的費米生氣勃勃,幽默、風(fēng)趣,踢球、登山,樣樣在行。和伙伴們一起登山旅行時,他的背包總是最大最重,原來他把別人的東西塞進(jìn)了自己的包里了,可這并不妨礙他第一個站在山頂上揮手。很難想象費米少年時期還是個“淘氣包”。他曾干過在安靜的教室里放“臭氣彈”害得老師上不了課的惡作劇。直到人們稱呼他“費米教授”時,他才斷絕了這些“歪門邪道”。
費米在家庭生活上也是樸素和講究實際的。年輕時他曾幻想過“理想妻子”:農(nóng)村血統(tǒng),身強(qiáng)力壯,運動員身材,不信宗教,四老俱在(妻子的祖父母和外祖父母),并且最好是金發(fā)碧眼。當(dāng)他回到現(xiàn)實中選擇妻子時,費米夫人對照那“六條標(biāo)準(zhǔn)”竟然是一條也不符合的?,F(xiàn)實告訴了費米,真正的夫妻不在于“六條標(biāo)準(zhǔn)”,而在于志同道合,相親相愛,有為科學(xué)獻(xiàn)身的共同理想。事實上,費米的家庭是非常幸福的。費米的縫紉手藝也不錯,談戀愛時,他曾對未婚妻吹噓過自己親手做的“燈籠褲”。結(jié)婚那天,由于買來的襯衫袖子太長,急得他直“甩水袖”,萬般無奈只能躲在家里拆改,致使新郎成了最后一個趕赴婚禮的人,連必帶的鮮花也被他忘了。
對于科學(xué)的追求,費米是永不停頓的。他雖因患癌癥僅活了五十三個春秋,可到五十歲時,他還在學(xué)習(xí)回旋加速器新技術(shù),并造出了當(dāng)時功率最大的加速器。
我很喜愛《原子在我家中》一書。通過它,使我了解了世界第一流的科學(xué)家費米如何學(xué)習(xí),工作,生活,把我對科學(xué)家的崇拜具體化了。科學(xué)家是個活生生的人,并不是可望而不可及。做科學(xué)家不是什么奢望,只要你比別人更勤奮,更刻苦,更善于思考、勇于實踐。