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名家博士论文18:我国核物理研究开拓者赵忠尧博士论文1930年加州理工学院 精选

已有 5096 次阅读 2023-12-25 08:20 |个人分类:名家博士论文|系统分类:科研笔记

中国科学院官网对赵忠尧先生的介绍如下:网址https://casad.cas.cn/ysxx2022/ygys/200906/t20090624_1809467.html,核物理学家。1902627日生于浙江诸暨。1925年毕业于东南大学。1930年获美国加州理工学院博士学位。1948年当选为中央研究院院士。1955年被选聘为中国科学院学部委员(院士)1998528日逝世。 曾任中国科学院高能物理研究所研究员、副所长,中国科学院原子能研究所副所长,中国科学技术大学教授、物理系主任,中国核学会名誉理事长。主要从事核物理特别是硬g射线与物质相互作用等方面的研究并取得突出成就,是中国核物理、加速器、宇宙线研究的开拓者之一。1929年与欧洲学者同时最先观察到g射线通过重物质时除康普顿散射和光电效应外的“反常吸收”,并首先发现“特殊辐射”,最早观察到正负电子对产生和湮没的现象,对正电子的发现和物理学家接受量子电动力学理论起了重要作用。主持建成我国第一、二台质子静电加速器,为在国内建立核物理实验基地作出了重要贡献。

1930年,赵先生获得加州理工学院博士学位,论文题目为:

The Absorption Coefficient of Hard Gamma-Rays(γ射线的吸收系数),论文全文,赵忠尧博士论文.pdf,加州理工学院图书馆的CaltechTHESIS(可以理解为加州理工学院机构知识库的硕博论文部分)提供此全文,记录为:https://thesis.library.caltech.edu/6270/DOI: 10.7907/ZG7Q-QN03。此文文摘也收录在科睿唯安的ProQuest Dissertations & Theses Global (ProQuest全球博硕论文数据库)中,数据库中此文链接为:https://www.proquest.com/pqdtglobal/docview/301772052

赵先生博文论文的致谢提到Professor R. A. Millikan and Professor I. S. Bowen加州理工学院的其博士论文记录给出的Research Advisor(s): Millikan, Robert Andrews(co-advisor)Bowen, Ira Sprague(co-advisor)。国内一般强调其导师为加州理工学院校长、1923年诺贝尔物理学奖获得者密立根(1868322-19531219),当然就是Professor R. A. Millikan。密立根的确很牛,不仅仅是诺贝尔奖获得者,还是加州理工学院第1任校长,这一任就是1920-1946年!加州理工学院最高建筑,就是Millikan LibraryProfessor I. S. Bowen其实也不赖,物理学家+天文学家(当然有人认为天文学家也是一类物理学家),月球上的鲍恩环形山就是以他的名字命名的,还有其名字命名的小行星(3363)

说赵先生的科研,必须提及其1930年的两篇文章。一是19306月发表在Proceedings of the National Academy of Sciences(大名鼎鼎的美国国家科学院院刊)上的The Absorption Coefficient of Hard γ-Rays(γ射线的吸收系数)DOIhttps://doi.org/10.1073/pnas.16.6.431,此文或许是其博士论文的精华版;二是193011月发表在Physics Review上的Scattering of Hard γ-Rays(γ射线的散射)DOIhttps://doi.org/10.1103/PhysRev.36.1519。这两篇文章,观察到了γ射线通过量子物质时的反常吸收

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1:杨振宁高度认可赵忠尧的研究

关于赵先生“全球首先发现正电子”(就是基于上述两篇文章),以及相应的是否应该获得诺贝尔奖、是否真的被提名过诺贝尔奖,有很多争论。其实,本文开头给出的中国科学院官网的信息,比较严谨:赵先生的确观察到了一些现象,但对这个现象背后的理论归因,不正确。因此,严格意义上,很难说是“全球首先发现正电子”。19328月,其同学卡尔·大卫·安德森(Carl David Anderson1905-1991)最终发现正电子,并命名为“positron”。安德森的确是赵先生的同学,导师也是Professor R. A. Millikan,也是1930年获得博士学位,博士论文题目为Space-Distribution of X-Ray Photoelectrons Ejected from the K and L Atomic Energy-Levels(K L 原子能级发射的 X 射线光电子的空间分布)CaltechTHESIS的记录为:https://thesis.library.caltech.edu/4075/DOI: 10.7907/3YRX-MS96。所以,安德森十有八九是知道赵先生在隔壁研究什么,研究到了什么的,因此,推论出赵先生的研究对安德森发现正电子有帮助,理所当然。曹聪老师2004年在Minerva有篇题为“Chinese Science and the ‘Nobel Prize Complex’(中国科学与“诺贝尔奖情结”)的文章,DOIdoi.org/10.1023/B:MINE.0000030020.28625.7e,提到安德森在1936年因为发现正电子获得了诺贝尔物理学奖,50年后,其承认(acknowledged,也可以译为致谢)Zhao had inspired his discovery。这里的“inspire”,或许译为“启发”比较妥当。无独有偶,钱临照院士(据说是赵先生的干亲,赵先生的儿子称钱院士为干爹,钱院士的儿子也称赵先生为干爹)给赵先生90寿辰的贺贴写着:寿过普朗克;学启安德森。“启”,恰到好处。所以:给赵先生诺贝尔奖,当然可以;不给,也很难说就不对。至于赵先生是否被提名过诺贝尔奖,目前科技史界应该已经有定论了,的确没有被提名过。但毋容置疑,在导师们的建议和指导下,赵先生当时走在全球物理学研究的最前沿,也做出了非常重要的贡献。

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2:钱临照给赵忠尧90寿辰的贺贴

还有一个有趣的八卦,涉及川建国。川建国有个亲叔叔,约翰·乔治·特朗普(John George Trump1907821-1985221)曾任麻省理工学院教授几十年,这些都是事实。后面这些不敢确定,据说赵先生1945年回米国再入加州理工学院和麻省理工学院(不确定是严格意义的学习还是工作),这位麻省理工学院的特朗普教授给了很多帮助:不仅仅提供学习和工作的便利,协助购买一些零件,还将实验室的一台旧的静电加速器送给了赵先生,助力赵先生回国建成了我国第一台静电加速器。川建国,是有渊源的?这次回国,赵先生也是乘“威尔逊总统回国的,对,就是那个著名的“威尔逊总统号”第17次航程。

关于赵先生抱着镭的“乞丐英雄”一事,有很多传闻,大意是赵先生用菜坛子携带镭从北平带到清华大学长沙临时校区,交给梅贻琦校长,一路历经千辛万苦,被误认为乞丐。其实这事,还有另外一个版本,说的是清华大学物理系实验员阎裕昌从北平抱着镭,送到天津,交给叶企孙先生。俩事均可查到不少文章,但由于历史久远,均不好考证了。当然,这俩事也不一定冲突,都是真实的可能性也是存在的。有张夸张的照片,被疯传了很多个地方,也被安到过叶企孙先生身上过,可信度不高。也有赵先生从卢瑟福(Ernest Rutherford1871830-19371019)所在的英国剑桥大学卡文迪许实验室(Cavendish Laboratory)带回国50克镭的报道。

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3:李政道给赵忠尧纪念馆的题词

聊几句我们的诺贝尔奖情结。首先得说,这不是什么坏事,适度追求诺贝尔奖应该利大于弊。通常,诺贝尔奖颁发给有份量的学术成果,获得诺贝尔奖也意味着全球学术界的认可。一国获得一定数量的诺贝尔奖,也通常意味着该国学术水平较高。但凡事有个度,个别诺奖相关的现象值得商榷。事例一是有的学术会议,极力追求邀请到诺贝尔奖获得者与会,不惜重金不说,甚至学科的相关性都存疑。这真的很必要吗?诺奖获得者什么都懂吗?事例二是,充斥着诺贝尔奖欠**一个道歉、**本应第一个获得诺贝尔奖、**与诺贝尔奖擦肩而过或类似的消息,甚至个别正规媒体也参与其中。这也大可不必,把科学家的贡献说清楚道明白更合适,如果说不清楚就尽量只给出一些事实吧。从这个意义上说,中国近现代科技史研究还有不少空间,对应的科技史的普及,至少适度发声更显必要。



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