• 初到巴黎" level="1">初到巴黎

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    钱三强到达巴黎时,严济慈教授正在这里参加国际文化合作会议。他亲自带领钱三强来到巴黎大学镭学研究所居里实验室。

    这是1937年9月的一天,他们见到了依莱娜·居里教授。依莱娜·居里教授欣然接纳钱三强作为自己的博士研究生,安排他在居里实验室和法兰西学院工作。

    居里实验室是著名科学家居里夫人创建的。居里夫人去世后,由居里夫人的老同事德比埃纳担任实验室主任,主要的研究员就是居里的女儿依莱娜·居里和女婿弗雷德利克·约里奥。同时在法兰西学院由政府拨款筹建原子核化学研究所,由约里奥先生负责。居里实验室是在居里夫人亲自领导下逐步发展起来的,管理非常严格。法兰西学院的原子核化学研究所是刚建立的研究机构,正在添置一些新设备。约里奥教授有大规模的计划,钱三强到那里去,不但可以学到很多新的东西,而且也可以起到一个生力军的作用,为法国的原子核事业作出贡献。对于钱三强来说,机遇确实降临到了身边。从清华大学物理系到北平研究院,从北平研究院到居里实验室,钱三强遇到了好学校,遇到了好教授,遇到了好导师,现在领导自己的是刚刚获得诺贝尔奖的化学和物理学家。他暗暗地庆幸和鼓励自己:“三强啊三强,这么难得的机会被你遇上,你可要紧紧抓住啊!”

    依莱娜·居里从小就在母亲身边长大,母亲亲自教她放射性实验技术,带在身边作为自己的助手。在第一次世界大战期间,居里夫人在各地作随军诊疗服务工作,依莱娜·丑就帮她调整仪器,冲洗底片。那时依莱娜还不到二十岁。依莱娜可以说是在实验里度过自己青春的,从小受到科学的熏陶,父母的榜样、他们献身科学的经历和忘我工作的态度、科学家的家庭生活方式、科学研究的艰辛和乐趣,使她过早地成熟为一名有素养的科学人才。1918年,她只有二十一岁,就被委任为居里实验室的正式助理,主管实验室的日常工作。她那高超的实验技术、严谨的科学作风、忘我的工作精神简直就像是母亲遗传给她的。钱三强来到居里实验室,除了实验室管理严密、工作进行得有要不紊,工作人员严肃认真,给他印象最深的就是小居里夫人的工作作风。

    小居里夫人整天潜心钻研放射性化学,她衣着朴实,少言寡语,不擅交际。但是,对人却十分和善,只要有问题找她,她总是认真地听取别人讲话,然后腾出时间跟你详谈。钱三强感到,小居里夫人表面上冷冰冰,内心却是热乎乎的。她做事极其细致,实验室的工作台总是干干净净、规规矩矩,除了玻璃器四由专门的实验员洗涤以外,都是由她亲自动手,很少依赖别人。

    令钱三强终生难忘的一件事是,在一次与来自荷兰的同事合作的实验中,他们用一台真空泵。这是一台老式的机械真空泵,可能是20年代初的产品,这样的设备即使在落后的中国,也不算是先进的设备。真空泵用过后,因为时间已晚,没有及时推回原处,也没有加盖仪器布罩,就匆匆离开了实验室。第二天一早,当钱三强来到实验室准备还原仪器时,出乎意料地发现真空泵已经归复原位,布罩罩好,打开布罩一看,真空泵的表面擦得锃亮,原来小居里夫人是昨天最后离开实验室的一个,她发现真空泵用毕没有归还原位,就亲自和管理员葛黛勒夫人把它拉走,还原后才离开。这台真空泵是老居里夫人20年代购置的。老居里夫人非常爱惜这台设备,亲自维护,并要求实验室所有成员都要爱惜它。十几年来,这台真空泵一直处于完备状态,无论什么时候使用,它都能正常工作。电路接线良好,油位总在红线以上,运转没有杂音,表面光洁没有油污。居里夫人以身作则,要求严格,形成了这个集体的优良传统。钱三强对这些情况当然是知道的,所以,看到真空泵已经还原,就感到非常内疚。然而,更使钱三强不安的是,小居里夫人竟没有批评他们,甚至像是什么事都没有发生似的。后来钱三强才了解到,这种做法在居里实验室是大家的自觉行动。互相帮助、共同维护,在小居里夫人看来,这次没有注意,以后注意就是了。钱三强从这件事情认识到,一个著名的实验室,并不一定仪器设备特别先进,关键是严谨的科学作风,其次才是技术和设备;培养一个人也是这样,关键在于素质。人的素质是最要紧的!自己可要自觉啊!三强是这样想的,也是这样做的。严谨踏实,团结协作,从此成了他的座右铭。

    约里奥教授在法兰西学院工作,他的性格跟其夫人正好相反,他待人热情,喜欢交往,是科学界的活跃分子。他不仅是一位优秀的科学家,也是一位优秀的组织工作者,同时,还为推动社会进步和国际合作起了积极作用。令钱三强惊异的是,约里奥跟工厂里的工人师傅有特殊的友谊,他无论走到哪里,都能和工人群众打成一片,和工人交朋友。他善于以群众的语言和老百姓谈天,问寒问暖,就像亲密无间的知己。

    约里奥的动手能力很强,自己会开车床。有一天,他问钱三强,“你会不会开车床?”钱三强答:“会一些,我在清华大学选修过金工实习,上过车床。”

    教授听了很高兴,说:“好,我带你一起去郊区的工厂,以后你也可自己去。”他们来到郊区的一个小工厂,只见约里奥教授就像遇到了老朋友一样,亲切地和工人师傅打招呼,一边抽烟,一边问候。他拍拍师傅的肩膀,把他的图纸交给师傅,师傅愉快地接过去,很快就做好了。有时需要修改,师傅马上返工,毫无怨言,有时还让约里奥亲自上车床,做出令他满意的东西为止,钱三强对约里奥教授这种平易近人、亲自动手的作风十分钦佩,使他联想到自己的老师吴有训也是这样,他们都是自己的榜样啊!

    约里奥教授对钱三强说:“实验室的工作如何能实现?很重要的是要使要人感到是合作,而不是受命于人。”

    钱三强刚到巴黎时,约里奥正在筹备建立欧洲第一台回旋加速器,忙得不亦乐乎。这是一个庞大的工程,是法国政府重点支持的科研项目。如果不是后来德国法西斯侵占巴黎,本来可以出许多成果。德国人在40年代也想染指,打算据为己有,受到约里奥教授的坚决抵制,没有达到目的。在后面还要详细说到。

    约里奥教授是实验能手,善于技术革新,他自己设计新型的云室,并且不断地加以改造和完善。钱三强为了准备博士论文,一开始就是在约里奥教授的指导下,自制一台新型的云室,有效灵敏时间达到0.3—0.4秒。后来又做了一个自动的照相机构,可以自动卷片。约里奥教授对钱三强的工作非常满意,特地向其夫人推荐,让钱三强把他制作的那台云室再做一些改进后安装在居里实验里,以便夫人作原子核反应的研究。

    云室对钱三强来说并不陌生。在清华大学物理系他就参观过赵忠尧先生制作的云室,并且学习过用云室拍摄带电粒子轨迹的方法。它的基本部件是一个圆柱形铜盒,铜盒用玻璃盖住,底部经活塞通向一个大气囊,实验者预先把气囊里的空气抽掉,当需要观察带电粒子的轨迹时,实验者很快地打开活塞,使铜盒里的气压突然降低,也就是铜盒里的气体突然膨胀。如果膨胀的比例合适,在云室里就会沿着带电粒子的轨迹形成云雾,于是就可以看到带电粒子的轨迹。这是一个非常巧妙的方法,钱三强清楚地记得,正当他和班上同学对这个巧妙的方法感到神奇之际,吴有训先生在“近代物理”课上讲到了云室的发明经过。

    云室,有时也称威尔逊云室,是C·T·R威尔逊在1911年发明的。由于它能直接显示粒子运动的径迹,所以一经发明就成了研究核物理和带电粒子的重要工具。后来发展为气泡室,在粒子物理学中继续发挥作用。

    C·T·R威尔逊是卡文迪什实验室出身的一位实验物理学家。1896年获博士学位后,先当表演员,后当物理实验教师。他业余对气象有特殊爱好,有兴趣了解云雾现象的成因。于是在实验室中进行模拟实验,1895年初,他让潮湿空气膨胀,制造人工云雾,在实验中他发现即使当空气中没有尘埃时,只要膨胀比足够大,就有可能出现云雾。他敏锐地认识到,在尘埃完全清除的密室中,一定还有别的凝结核心,他想到可能是出现了某种带电的粒子。

    在这以后,威尔逊坚持实验研究,不断改进方法,经历10余年,终于在1911年从云室的照片中找到了α粒子、β粒子和电子的径迹。

    1925年,布拉开特进一步改进云室方法,他把云室置于两个盖革计数器之间,安排了一套电路,使得只有当带电粒子相继穿过两个计数器,才能使云室动作,并拍下照片。这种自动方法大大地提高了探测粒子的效率。就在这一年,布拉开特从改进的云室拍摄到了原子人工转变的证据。

    1923年,康普顿发现X射线散射后波长的现象,他假设这是光子与电子相互碰撞发生了反冲,在碰撞过程中,不但能量保持守恒,而且动量也保持守恒,从而对这一现象作出正解解释。这就是所谓的康普顿效应,正在人们对康普顿效应将信将疑之际,威尔逊用云室方法找到了反冲电子的径迹,令人信服地证实了康普顿效应,从而使人们进一步认识到X射线的波粒二象性。

    1927年,C·T·R威尔逊由于发明云室获得了诺贝尔物理奖。

    在20世纪二三十年代,威尔逊云室成了研究带电粒子轨迹的有力工具,是物理学家最喜爱的设备之一。许多人致力于改进它的工作性能,包括测量对象,工作速度和记录方式,陆续取得了一些成果。其中法国的约里奥作出了特殊的贡献。他的方法主要有两种:一是使云室中所充气体的压力可以任意调节,这样就可以改变测量粒子的范围。另一种是把膨胀速度做得很慢,延长有效的灵敏时间,这样就可以在一次动作中记下更多的粒子轨迹。钱三强仿制的就是这后一类,约里奥教授原来的云室灵敏时间大概是0.2秒,钱三强做的达到了0.3—0.5秒,比约里奥的还长,约里奥对此表示赞赏。

    在居里实验室里钱三强干活很主动,什么活都争着干。他的目的是想多学一点实际本领。他向小居里夫人提出,希望参加做一点备制放射源的化学工作。小居里夫人问他:“你为什么要学这个工作?”钱三强坦率地说:“我回国后什么都要靠自己动手,都要会一点,不像这里分工那么细。”夫人听了很感动,马上介绍给葛黛勒夫人,请她安排。

    葛黛勒夫人听说中国研究生要做放射源的备制工作,很不以为然。学物理的历来不重视化学,法国青年很多学了物理就忘了化学。她看了钱三强一眼,说道:“一个好的物理学家,常常不是好的化学家。”

    钱三强听了,自然很介意,但他并没的气馁,而是更努力地去做。开始,葛黛勒夫人总是不放心,隔一会儿就来看看。有一次,钱三强负责制钋源,已到最后封口阶段,钋源是装在一些小玻璃管中的,封口以后就要交出去用作实验的放射源。这时葛黛勒夫人来了,她说:“我来帮你测量一下好吗?”钱三强心里明白,她是不放心。葛黛勒夫人取走了四个样品,分别放在仪器里测量。从游离室的金箔偏转大小,可以鉴定放射性的强弱。得到的结果是,三个样品完全符合要求,一个是略有差别,但仍在允许范围之内。

    “基本合格。”葛黛勒夫人带着赞许的口吻向钱三强说。后来,钱三强才发现,葛黛勒夫人并不是对他一个人不放心,因为,即使是法国学生,如果是学物理的,一般都不擅长做化学工作,很多人在大学里没有好好学化学。特别是往往都不重视化学实验。不久前有一位新来的研究生就在配置放射源时出了事故,当她得知钱三强在大学一二年级时就掌握了很多化学分析技术时,点头微笑了。

    葛黛勒夫人是小居里夫人的同学,也是法籍波兰人。她作为居里实验室的老管家,在居里实验室里是很受尊敬的一员。

    葛黛勒夫人对钱三强的化学工作逐渐放手了。但是每当实验做到关键时刻,葛黛勒夫人总会出现在现场,盯着钱三强做,一直盯到底。她对钱三强说:“这种工作要特别小心,搞不好会危害健康的。”钱三强听了这些话,非常感动。

    当葛黛夫人把钱三强的化学工作情况讲给小居里夫人听时,小居里夫人表示:以后有这方面的事情可以多让钱三强干,不过要给予帮助。将来他用得着的。

    从此葛黛勒夫人常常向钱三强提供有关核化学的知识和资料,钱三强也很主动地做些实验室的服务工作,他两人之间的关系很融洽。

    葛黛勒夫人对钱三强越来越信任了,甚至在实验室里为钱三强做起了宣传。她对大家说:“你们有什么化学工作,可以找钱,他做得不错。”于是,大家纷纷找到钱三强合作。钱三强在合作中既帮了别人,又可以把别人的本领学到手。钱三强待人和善,讲友谊、尊重别人,得到了同事们的普遍赞赏。钱三强在居里实验室的10年中,前后发表了30多篇论文,其中半数是与他人合作的。如果不善于与人合作,10年里是难以作出这么多成果的。钱三强深深体会到,团结合作是成功的要素之一;做些服务性工作更是增长知识和技能的好机会。

    居里实验室除了法国科学家外还有许多来自法国境外的学者,例如:苏联的斯科贝尔琴;中国的郑大章、施士元(1929年毕业于清华大学物理系,这时已经回国了);奥地利的哈尔班;波兰的柯瓦斯基;意大利的庞德科沃,等等,他们都曾参加过居里实验室的研究工作。庞德科沃原是意大利著名物理学家费米的学生。在法兰西学院的核化学实验室也有一些外国科学家。美国加州大学伯克利分校的劳伦斯教授,派他的学生帕克斯顿到巴黎帮助约里奥建造回旋加速器。钱三强和他们都能很好地共事。