提起趙忠堯這個(gè)名字，估計(jì)九成的國人都沒有聽說過，但他在美國物理學(xué)界卻名聲赫赫，曾經(jīng)美國更是不惜連下三道攔截令阻撓他回國，只因?yàn)橼w忠堯是中國近代物理領(lǐng)域大師中的大師，更是人類科學(xué)史的拓荒者！

咱們今天就一起來聊聊中國物理學(xué)界的“扛把子”、原子能的“舅姥爺”、反物質(zhì)的“接生婆”、第一個(gè)和諾貝爾獎(jiǎng)擦肩而過的中國人——趙忠堯。

我國核物理啟蒙者和奠基人——趙忠堯

世界欠他一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)

趙忠堯出生于1902年6月27日（光緒28年），在18歲時(shí)考進(jìn)了當(dāng)時(shí)與北大齊名的東南大學(xué)，提前修完學(xué)分畢業(yè)做了助教還不說，他還被中國近代物理學(xué)宗師葉企孫看上。之后趙忠堯跟著葉企孫北上到了清華，做起了清華物理系最年輕的教師。

趙忠堯雖然一畢業(yè)就找到了工作，還成為了中國頂尖學(xué)府的門面，趙忠堯他卻并不快樂。因?yàn)橼w忠堯發(fā)現(xiàn)祖國和西方在科學(xué)技術(shù)上存在的巨大差距，并且在那個(gè)救亡圖存的大背景下，有著一顆赤子之心的趙忠堯更是不愿看著高科技都被西方壟斷。

都說“知己知彼才能百戰(zhàn)不殆”，于是趙忠堯便決定下海求學(xué)，他拿著教書三年攢下的老本，外加清華大學(xué)每月40美金的國外生活補(bǔ)助金，一把梭哈，在25歲敲開了美國加州理工學(xué)院的大門。

在美國，趙忠堯跟著加州理工大學(xué)校長(zhǎng)、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主羅伯特·密立根學(xué)習(xí)，等到畢業(yè)的時(shí)候，密立根讓趙忠堯“用光學(xué)干涉儀記錄圖紋的周期變化”，只要趙忠堯老老實(shí)實(shí)地完成實(shí)驗(yàn)就可以輕松拿到學(xué)位證書，然后找到一份高薪工作，回家就可以享清福了。

1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主——羅伯特·安德魯·密立根

但趙忠堯不肯，因?yàn)橼w忠堯認(rèn)為這個(gè)題目太過于簡(jiǎn)單，并不能讓他學(xué)習(xí)到新知識(shí)。于是，趙忠堯跑去密立根辦公室要求換一個(gè)難點(diǎn)的題目。

而在那個(gè)一聲教授大過天的年代，會(huì)這樣做的除了趙忠堯，恐怕只有酒后宿醉的人了。就算放在今天，難道會(huì)有人讀個(gè)博士還嫌棄畢業(yè)論文題目太簡(jiǎn)單的嗎？

密立根看到趙忠堯如此的堅(jiān)決，就讓趙忠堯改做“硬伽馬射線通過物質(zhì)時(shí)的吸收系數(shù)”這個(gè)實(shí)驗(yàn)。然而，他們倆怎么都不會(huì)想到趙忠堯這次的任性，險(xiǎn)些就讓他抱回了中國第一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)。

咱們先說說這次實(shí)驗(yàn)是怎么一回事。在當(dāng)時(shí)的科學(xué)界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)光具有一定的能量，一旦光穿過其他物質(zhì)時(shí)，它的能量就會(huì)被吸走一部分，所以當(dāng)時(shí)的科學(xué)家們還在理論上提出了一個(gè)吸收公式，而趙忠堯要做的事情就是用實(shí)驗(yàn)證實(shí)這個(gè)公式。而選用硬伽馬射線來做實(shí)驗(yàn)，只是因?yàn)檫@種射線比X光的能量更強(qiáng)，更容易計(jì)算光能量的損失。

測(cè)量物質(zhì)吸收系數(shù)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易示意圖

1929年，趙忠堯在一次又一次樸實(shí)且枯燥的實(shí)驗(yàn)中，他突然發(fā)現(xiàn)硬瑪射線“欺軟怕硬”的驚天大秘密，就比如在它遇上鈉、鎂、鋁、硅、磷這些輕元素的時(shí)候，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論公式完全契合，但遇上如鉛、鈾、钚這些重元素的時(shí)候，實(shí)際測(cè)出來的吸收系數(shù)要比輕元素高出40%多，這就意味著有大量的能量不翼而飛了。

為了研究能量到底去了哪兒的問題，趙忠堯克服了實(shí)驗(yàn)的重重困難，終于揪出了背后的元兇——硬伽馬射線在轟擊重元素時(shí)，會(huì)額外產(chǎn)生一個(gè)正負(fù)電子對(duì)，而且這對(duì)電子被激發(fā)后會(huì)立即碰撞湮沒。

而當(dāng)時(shí)的物理學(xué)界，默認(rèn)物質(zhì)中的電子一定都是帶負(fù)電的，從來沒有人見過帶正電的電子，更別說相信正電子的存在了。如果負(fù)電子被稱為物質(zhì)的話，那趙忠堯就成為人類物理學(xué)史上發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)并觀測(cè)到正反物質(zhì)湮沒的第一人！

關(guān)于趙忠堯的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，就連他老師密立根都不信，他的實(shí)驗(yàn)論文也被密立根扣了好幾個(gè)月。直到實(shí)驗(yàn)室的另外一個(gè)老師給做保證，說趙忠堯的實(shí)驗(yàn)絕對(duì)嚴(yán)謹(jǐn)、結(jié)論足夠正確，密立根這才同意把論文送上美國《國家科學(xué)院院刊》。

1929年，趙忠堯在美國加州理工大學(xué)和導(dǎo)師們的合影留念

雖然現(xiàn)在“測(cè)量物質(zhì)吸收系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)早已成為大學(xué)物理的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，人們也早已無數(shù)次證明趙忠堯?qū)嶒?yàn)的正確性?？僧?dāng)時(shí)美國國家科學(xué)院并沒有認(rèn)真重復(fù)趙忠堯的試驗(yàn)，沒有一個(gè)人能夠應(yīng)證趙忠堯完美的答案，再加上當(dāng)時(shí)的物理界普遍對(duì)華人有偏見，也就先入為主的覺得趙忠堯的實(shí)驗(yàn)不規(guī)范，于是否定了趙忠堯的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

直到七年后的1936年，瑞典裔美國物理學(xué)家卡爾·安德森憑借“正電子”獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。后來，安德森在1983年承認(rèn)他和趙忠堯是同學(xué)，當(dāng)年趙忠堯的實(shí)驗(yàn)室就在他隔壁，是趙忠堯的實(shí)驗(yàn)給了他啟發(fā)，于是他才在1932年用云霧室測(cè)量出正電子的軌跡。

就這樣，因?yàn)槲鞣娇茖W(xué)界的偏見，趙忠堯和諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)失之交臂。

為中國現(xiàn)代物理賭命的人

而趙忠堯這邊，自1931年從美國加州理工大學(xué)剛畢業(yè)，他便轉(zhuǎn)到英國劍橋大學(xué)繼續(xù)深造，師從原子物理學(xué)之父、量子力學(xué)先驅(qū)——?dú)W內(nèi)斯特·盧瑟福。

原子核物理學(xué)之父——?dú)W內(nèi)斯特·盧瑟福

可沒過多久，國內(nèi)“九一八事變”爆發(fā)，趙忠堯感到回國育人的迫切性，年底便匆匆回國了。

臨走前，盧瑟福特地搞來了50毫克鐳，當(dāng)土特產(chǎn)送給趙忠堯。這個(gè)至今全球禁運(yùn)的放射性元素，對(duì)當(dāng)時(shí)的中國究竟意味著什么呢？這么說吧，鐳元素自居里夫人發(fā)現(xiàn)之后，就是當(dāng)時(shí)的物理學(xué)界的“實(shí)驗(yàn)明星”，因?yàn)樗鼛椭藗冮_拓了一片新大陸——高能物理學(xué)。

在趙忠堯揣著鐳回國后，在清華大學(xué)繼續(xù)教書育人，并且主持建立了中國第一個(gè)核物理實(shí)驗(yàn)室，而價(jià)值連城的50毫克鐳，也就成了清華師生免費(fèi)做“中子放射性元素實(shí)驗(yàn)”的對(duì)象。

1937年抗日戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)，北平淪陷，大家正四處逃難離開的時(shí)候，逆行的卻只有他一個(gè)人。原因也只有一個(gè)——鐳！好不容易才開始有資格和國際實(shí)驗(yàn)室接軌，如果這50毫克鐳給日本搶走了就不妙了。

趙忠堯左手抹泥巴、右手撕衣服，把自己弄得蓬頭垢面后溜回清華大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，把裝著含有鐳的鉛筒塞進(jìn)一個(gè)咸菜壇子里，然后扮成難民跟著逃難的人一起千里跋涉，前往在長(zhǎng)沙臨時(shí)組建的西南聯(lián)合大學(xué)。

1935年，趙忠堯（前排左三）和清華大學(xué)物理系部分師生在禮堂門口合影

在南下途中，趙忠堯幾乎丟掉了一切行李，只為了能夠緊緊摟住咸菜壇子，胸口不僅被壇子硬生生烙出兩道血印出來，而且身體每天還要承受放射性元素衰變放出的致癌氡氣。同行的人見他如此還打趣問道：“你這里面裝了什么寶貝??？”而趙忠堯只是回復(fù)：“是我父親的骨灰?！?/p>

終是有志者，事竟成。趙忠堯在捱過了三十多個(gè)提心吊膽、風(fēng)餐露宿的日日夜夜，長(zhǎng)途跋涉了1500多公里后，終于來到了長(zhǎng)沙和清華師生會(huì)合。而這次趙忠堯從北京到長(zhǎng)沙的冒死征途，僅僅只是他第一次為中國物理賭上性命。

到了1945年，美國在日本扔下兩顆原子彈后，緊接著1946年，美國打算在試爆了一顆原子彈，并且邀請(qǐng)了英、法、蘇、中四個(gè)二戰(zhàn)勝利盟友都派代表來觀摩。

民國政府專門指派趙忠堯前去考察，趙忠堯也成為了第一個(gè)看到蘑菇云的中國科學(xué)家。

在觀摩現(xiàn)場(chǎng)，蘑菇云騰空而起后，其余三國的科學(xué)家都在大喊“哇喔！哇喔！”時(shí)，唯獨(dú)只有趙忠堯一人異常的安靜，因?yàn)榇藭r(shí)他在琢磨——原子彈，中國必須也得有！

趙忠堯考察美國期間（前排左一）

于是趙忠堯把想法告訴了當(dāng)時(shí)的國民政府，而此時(shí)的國民黨光忙著搞內(nèi)戰(zhàn)，只給了趙忠堯12萬美元，便讓他全權(quán)負(fù)責(zé)在美國采購原子彈研究所需要的機(jī)器和設(shè)備。

想要搞出原子彈，缺什么都不能缺粒子加速器，因?yàn)橹挥辛Ｗ蛹铀倨鞑拍茏尨蠹腋闱宄觾?nèi)部的奧秘——把帶電粒子加速去激發(fā)原子核內(nèi)部巨大的能量，從而引發(fā)原子的核裂變反應(yīng)。

而當(dāng)時(shí)全世界只有美國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了加速器的工業(yè)化發(fā)展，但這玩意美帝它不出口，并且還賊貴，一臺(tái)加速器就標(biāo)價(jià)40萬美元。而趙忠堯手里只有國民政府給的12萬元，只好打碎了牙往肚里咽。

但是世上無難事，只怕有心人。趙忠堯決定通過熟讀和背誦各個(gè)部件的參數(shù)，準(zhǔn)備回國自己造部件，其余國內(nèi)不能造的精密部件在美國采購回去，然后自己組裝一臺(tái)加速器。

趙忠堯

在美國期間，趙忠堯一年的私人消費(fèi)不超過兩千美元，連當(dāng)時(shí)公差人員的五分之一都沒有到。在短短四年內(nèi)，趙忠堯在密立根的實(shí)驗(yàn)室、卡內(nèi)基地磁研究所、麻省理工學(xué)院等各個(gè)加速器和宇宙射線實(shí)驗(yàn)室里免費(fèi)打工換取知識(shí)，因此也結(jié)識(shí)了不少業(yè)內(nèi)大佬。

其中就有我們?cè)偈煜げ贿^的前美國總統(tǒng)特朗普的親叔叔——約翰·喬治·特朗普，這位特朗普作為當(dāng)時(shí)麻省理工靜電加速器實(shí)驗(yàn)室的主任，不僅在研究上處處照顧趙忠堯，讓趙忠堯很快就掌握了靜電加速器的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，還把趙忠堯困擾許久的核心零件加工問題給解決了。

這位特朗普在趙忠堯的回憶里，介紹是這樣的：

特朗普教授熱心而又和氣，十分支持我的工作，為我想了很多辦法。他讓我利用他們的資料，還介紹給我另一位專家，幫我解決問題；又將實(shí)驗(yàn)室里準(zhǔn)備拆去的一臺(tái)舊的大氣型靜電加速器轉(zhuǎn)給我做試驗(yàn)用。后來1986年我國原子能研究院從美國購買的串列式靜電加速器就是特朗普教授他們的公司供應(yīng)的……1955年裝配完成的我國第一臺(tái)70萬keV質(zhì)子靜電加速器，主要就利用了這些帶回的部件和器材……

美國國家工程院院士、著名電氣工程師——約翰·喬治·特朗普

等到各個(gè)機(jī)器部件已經(jīng)收集滿了的時(shí)候，已經(jīng)是1948年的冬天了，大洋彼岸的局勢(shì)就像破曉前的黎明，國民黨大勢(shì)已去、節(jié)節(jié)敗退。趙忠堯也決定暫緩回國，生怕自己半條命換來的核心部件錯(cuò)付了人。

當(dāng)然他也沒有閑著，不僅在物理理論上繼續(xù)較勁，還同時(shí)研究了宇宙射線，也為他日后開創(chuàng)國內(nèi)宇宙射線學(xué)打下基礎(chǔ)。短短一年內(nèi)，趙忠堯在美國就發(fā)表了三篇論文，而且還全發(fā)在了當(dāng)時(shí)最前沿的物理學(xué)科雜志《物理學(xué)評(píng)論》上。這也許就是學(xué)霸的日常吧。

一生為國的無冕之王

盼星星盼月亮，總算盼來了新中國的成立，趙忠堯開始秘密地將在美國購買的各種機(jī)器設(shè)備分批的運(yùn)往國內(nèi)，自己也謀劃起了歸國的計(jì)劃。

但國民黨的敗退也同樣意味著美國對(duì)華態(tài)度的轉(zhuǎn)變，不僅不通航，F(xiàn)BI還對(duì)趙忠堯這類的華裔科學(xué)家進(jìn)行的突擊檢查更是成了家常便飯。直到1950年8月，趙忠堯終于等來了香港簽證，他就和錢學(xué)森、鄧稼先一行人登上了威爾遜總統(tǒng)號(hào)，準(zhǔn)備向祖國出發(fā)！

1950年，歸國前夕的趙忠堯（左）

可是，該來的終究還是來了，F(xiàn)BI二話沒說，上來就拖走了“能頂五個(gè)師”的錢學(xué)森，和錢學(xué)森準(zhǔn)備帶回國的八百多公斤重的筆記，以及趙忠堯買來的各類公開物理書和期刊，就連他的肥皂也沒能逃過一劫，理由是“看起來像肥皂的可疑物”。

美國雖然扣下了錢學(xué)森，但卻把趙忠堯放行了，當(dāng)船航行到太平洋時(shí)，美國情報(bào)局才回過神來——錢學(xué)森一個(gè)人能頂五個(gè)師是沒錯(cuò)，可趙忠堯到底能頂幾個(gè)師，沒人能說得清楚。

因?yàn)橼w忠堯混跡過各大頂尖核物理實(shí)驗(yàn)室和研究院長(zhǎng)達(dá)四年之久，還差點(diǎn)獲得諾貝爾獎(jiǎng)，趙忠堯的威脅一點(diǎn)也不比錢學(xué)森小。并且，看似趙忠堯沒有帶任何筆記走，但全部的知識(shí)早已經(jīng)被趙忠堯記在了腦子里了，包括造原子彈必備的粒子加速器的各種參數(shù)。

于是，美軍最高司令部連發(fā)三道攔截令。最終，輪船在日本橫濱被攔截，趙忠堯被扣進(jìn)了巢鴨軍事監(jiān)獄，但是趙忠堯倒和沒事人一樣，想著不知道要糾纏多久，干脆就在監(jiān)獄里學(xué)起了日文。

被抓的消息傳回美國后，很多美國科學(xué)家都對(duì)自家政府莫名其妙扣押趙忠堯憤怒不已，尤其是約翰·特朗普，再加上周恩來總理也通過外交渠道與美國接觸。

趙忠堯回國（前排右二）

終于，在找不到第二塊“看起來像肥皂”的其他證據(jù)后，美國在1950年11月釋放了趙忠堯。當(dāng)然，這時(shí)候祖國等待趙忠堯的可不只是歡迎回家的橫幅，還有早就提出的組裝加速器一事。

1955年，中國第一臺(tái)70萬電子伏的質(zhì)子靜電加速器，在趙忠堯的主持下建成問世了，短短3年后，趙忠堯又成功主持研制了，對(duì)核技術(shù)發(fā)展舉足輕重的250萬電子伏的質(zhì)子靜電加速器，還順帶發(fā)展了真空、高電壓、離子源等一系列關(guān)鍵技術(shù)。

趙忠堯又在靜電加速器的基礎(chǔ)上，建設(shè)了核物理實(shí)驗(yàn)室，開展了我國最早用加速器的核物理實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)了一大批實(shí)驗(yàn)物理人才，比如鄧稼先、錢三強(qiáng)、王淦昌、彭恒武等等一個(gè)個(gè)響徹云霄的名字。說到趙忠堯和他旗下的弟子，是撐起了中國物理學(xué)的一片天，絕對(duì)不過分。

當(dāng)中國自己的蘑菇云騰空而起，大漠孤煙的那一剎那，熟知中國原子彈研制歷程的都知道，盡管趙忠堯沒有直接參與原子彈的制造，可他絕對(duì)是打造出這朵蘑菇云的無冕之王。而能比這朵蘑菇云更持久的，恐怕只有他的加速器了，一直到2000年才完全退役。

并且，趙老一生都在為中國教育事業(yè)奉獻(xiàn)自身，在西南聯(lián)大的時(shí)候，他就培養(yǎng)出了李政道、楊振寧、朱光亞、鄧稼先、王大珩、劉東生、葉篤生、趙九章等等一批精英，隨便拎出一個(gè)來，名頭大得嚇人。

此外，趙忠堯先后在中國科學(xué)院物理研究所、原子能研究所、高能物理研究所任職，培養(yǎng)出了大量的中青年科研人員，還應(yīng)邀擔(dān)任中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系主任，打造出了超一流的師資、設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室，中科大的物理系“咻”的一下就提到了國內(nèi)頂尖水平。

1998年5月28日，這顆無限燃燒自己的巨星隕落了，而大多數(shù)國人也許至今都不知道他姓甚名誰。他一直是那樣的孜孜不倦，又默默無聞，從不張揚(yáng)表現(xiàn)自己，以至于世人幾乎忘記了這位做出過劃時(shí)代貢獻(xiàn)的大師的存在。

晚年的趙忠堯

如果當(dāng)初趙忠堯選擇在美國繼續(xù)做自己感興趣的研究，他可能早就名利雙收了。可他卻說：“回想自己的一生，經(jīng)歷過許多坎坷，唯一希望的就是祖國繁榮昌盛，科學(xué)發(fā)達(dá)！”