赵忠尧：本应是第一个获诺奖的中国人

最近，一年一度的面向高校物理系学生的“赵忠尧”奖开始评选。赵忠尧奖是以中国科学院院士赵忠尧教授个人所获奖金作为基金而设立的一种奖励。赵忠尧院士是我国当代的著名物理学家，我国核物理研究的开拓者，于1998年5月28日逝世。他本应是第一个获诺奖的中国人。

赵忠尧1920年考入南京高等师范学校，毕业后任东南大学助教。他工作踏实、肯钻研，深得物理学界前辈叶企孙器重。1925年夏，叶企孙奉命筹建清华学堂大学本科，携赵忠尧前往，让他在新筹建的物理实验室任职。1927年，赵忠尧赴美国加州理工学院深造，师从诺贝尔奖获得者密立根教授。从此，他的人生因为勤奋好学而改变了。

密立根教授很能够慧眼识才，但人非常严厉。他最初给赵忠尧布置的博士论文题目是利用光学干涉仪做实验，但赵忠尧认为这个题目太简单，请求密立根给他换一个难一点的题目。最终，赵忠尧改做“硬伽马射线通过物质时的吸收系数”这个题目。无论是密立根，还是赵忠尧，他们都没有意识到，这个题目已经把赵忠尧推到一个物理科学伟大发现的门口。

当时，人们认为硬伽马射线通过物质时的吸收主要是由自由电子的康普顿散射所引起，由于计算吸收系数的克莱因——仁科（Klein-Nishim）公式当时刚刚问世，密立根让赵忠尧通过实验来验证这一公式的正确性。实验开始了，赵忠尧常常是上午上课，下午准备仪器，晚上则通宵取数据。为保证每隔半小时获取一次数据，赵忠尧不得不靠闹钟来不断叫醒自己。一年后，赵忠尧所测得吸收系数比公式结果大了约40%.

赵忠尧的论文让密立根感到吃惊，他不敢相信这一结果的正确性，并迟迟不让论文发表。赵忠尧有点急了，因为在科学发现的竞技场上，只有第一没有第二。这时，管理研究生工作的鲍文教授向密立根证实了实验结果的可靠性。他说：“我对赵忠尧实验的全过程很了解，从仪器操作、实验设计、测量记录到计算的全过程，都进行得非常严谨，实验结果完全可靠。”密立根终于同意赵忠尧将论文送出发表，该论文于1930年5月发表在美国的《国家科学院院报》上。

吸收系数的测量结束后，赵忠尧想进一步观测重元素对硬伽马射线的散射现象。由于反常吸收只能在重元素上被观测到，赵忠尧决定选择铝和铅作为轻、重元素的代表，比较硬伽马射线在这两种元素上的散射强度。这个实验结果首次发现，伴随着硬伽马射线在重元素中的反常吸收，还存在一种特殊辐射，这种特殊辐射的能量大约等于一个电子的质量，而且它的角分布大致为各向同性。当硬伽马射线通过重金属铅时，会产生成对的正反物质——反物质碰到正物质，两者迅速消失，并演变成光子。这是人类历史上第一次观察到了正反物质的湮没现象。

赵忠尧的这些研究成果是正电子发现的前导，他是第一个观测到正反物质湮灭的人，也是物理学史上第一个发现了反物质的物理学家。这个发现足以使赵忠尧获得诺贝尔奖，而且当时瑞典皇家学会也郑重考虑过授予他诺贝尔奖。不幸的是，一位在德国工作的知名物理学家对赵忠尧的成果提出了强烈质疑，影响了赵忠尧的成果被进一步确认。

诺贝尔物理学奖委员会前主任爱克斯朋在撰写的一篇文章中坦诚地写道：“书中有一处令人不安的遗漏，在谈到有关在重靶上高能（2.65兆伏）伽马射线的反常吸收和辐射这个研究成果时，书中没有提到中国的物理学家赵忠尧，尽管他是最早发现硬伽马射线反常吸收者之一，但赵忠尧在世界物理学家心中已经是实实在在的诺贝尔奖得主！”

来源：慧聪网