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中國科學家唐孝威何以錯過諾貝爾獎

來源:李虎軍 趙彥       更新時間:2010-10-23 13:39:40
 

  中國人有好的物理思想,好的實驗方案,好的地理條件,但由于得不到相應的支持,從而失去了一次問鼎諾貝爾獎的機會

  唐孝威與小柴昌俊

  “人們可能不會想到,這項諾貝爾物理獎原本很可能大陸科學家是有份的。”在2003年第5期《科技導報》的一篇文章中,中科院高能物理研究所(以下簡稱高能所)何景棠研究員寫下了一段鮮為人知的往事。
那篇文章的標題非常醒目:《2002年諾貝爾物理獎與中國人擦肩而過》。而故事的主角是中國科學家唐孝威。
何景棠的敘述,1978年1月,46歲的高能所科學家唐孝威帶領一個中國科學家小組,到德國漢堡電子同步加速器中心參加丁肇中領導的Mark-J實驗組的工作。這也是改革開放后中國首次派出科學家小組到西方參與國際合作。而51歲的日本科學家小柴昌俊(2002年諾貝爾物理獎得主之一)當時也來到漢堡,參加了另一個實驗組的工作。
唐孝威和小柴昌俊在漢堡認識以后,兩人對質子衰變實驗都產生濃厚興趣,并開始談論實驗方案。1979年9月,唐孝威回國,小柴昌俊也回到日本。此后,兩人經過多次通信聯系,建議中日兩國合作建造大型水切侖柯夫探測裝置,以探測質子衰變事例。據介紹,如果探測到粒子物理大統一理論所預言的質子衰變事例,將是粒子物理發展史上的一個重大成果;如果探測不到質子衰變,這個大型探測裝置用于宇宙線研究,也會有許多“副產品”。
要尋找是否有質子衰變的稀有事例,探測裝置必須放在地下。由于日本是一個多地震的島國,缺少高山,即使是日本人引以為豪的富士山也只有3000多米高,而在中國西部,幾千米的高山隨處可見。因此,兩人共同建議實驗在中國進行,中方負責尋找山洞并建設深洞實驗室,配備水電運行條件,提供3000噸-5000噸純水;日方則主要負責約1000個光電倍增管及相關的電子學設備。中方經費由唐孝威向中國政府申請,日方經費由小柴昌俊向日本政府申請。
實驗方案初步確定之后,得到了時任高能所所長張文裕的大力支持。但高能所沒有足夠的經費資助這一實驗方案,唐孝威遂向中科院提出申請。何景棠稱,按當時的科研經費狀況,中科院完全有能力支持這一中日合作計劃。
之后,唐孝威帶著兩個年輕人親自到中國西部山區及四川鐵路沿紅線尋找合適的山洞,初步找到了幾個候選地點。但當他回到北京后,得到了中科院不支持實驗方案的答復。至此,合作計劃只好作罷。
于是,小柴昌俊找到了日本神岡一個地下廢棄砷(砒霜)礦井,獨自進行實驗。而一位美國科學家觀其實驗裝置后曾私下說:像這樣的廢棄砒霜礦井,按美國環保標準,污染嚴重超標,是不許人進入的。
小柴昌俊并沒有如預期的那樣探測到質子衰變事例,但他在20年的長期努力中得到了一些“副產品”,1987年,神岡探測裝置與美國、蘇聯的探測裝置同時探測到了來自大麥哲倫星云的超新星爆發的中微子信號。沒有建造探測裝置的中國,則錯失了人類歷史上首次記錄到超新星爆發中微子的機會。這一成功,促使小柴昌俊將探測裝置體積擴大10倍,于1995年建成了5萬噸純水的超級神岡裝置。1998年的世界中微子大會上,小柴昌俊公布了超級神岡裝置的更為詳細的重要實驗結果。此后,物理學界已經感到小柴昌俊和美國科學家戴維斯將憑借宇宙中微子探測方面的杰出工作而獲得諾貝爾獎。
“諾貝爾獎是可遇而不可求的。中國人有好的物理思想,好的實驗方案,好的高山深洞地理條件,但由于得不到相應的支持,從而失去了一次獲得諾貝爾獎的機會。機會已失,時不再來了。”曾經是唐孝威助手的何景棠樣感嘆。

  遺憾深埋在他內心

  《科技導報》是中國科學技術協會主辦的一份月刊,在國內科學界享有一定的知名度。何景棠的文章發表之后,很快受到了國內科學界的關注。
記者聯系到了唐孝威先生,想聽聽他本人的回憶和看法,但他婉言謝絕了記者的采訪要求。
與唐孝威交往多年的香山科學論壇組委會負責人楊炳忻則告訴記者:“今年春節期間,我曾和唐先生談到小柴昌俊獲得2002年諾貝爾物理學獎的事情,看得出來,他心里不好受,也不愿意再提及當年的往事,但遺憾是深深埋在他內心的。”
“唐先生當年從漢堡回國后,曾到中國科技大學近代物理系作學術報告,主要內容是在我國開展中日合作質子衰變的實驗方案,鼓勵年輕人參與項目。在唐先生看來,項目通過應該是不成問題的,因為張文裕所長是支持的。我那時三十來歲,正處在要做事的年齡,聽報告時非常激動。”

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