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中国科学家唐孝威何以错过诺贝尔奖

来源:李虎军 赵彦       更新时间:2010-10-23 13:39:40
 

  中国人有好的物理思想,好的实验方案,好的地理条件,但由于得不到相应的支持,从而失去了一次问鼎诺贝尔奖的机会

  唐孝威与小柴昌俊

  “人们可能不会想到,这项诺贝尔物理奖原本很可能大陆科学家是有份的。”在2003年第5期《科技导报》的一篇文章中,中科院高能物理研究所(以下简称高能所)何景棠研究员写下了一段鲜为人知的往事。
那篇文章的标题非常醒目:《2002年诺贝尔物理奖与中国人擦肩而过》。而故事的主角是中国科学家唐孝威。
何景棠的叙述,1978年1月,46岁的高能所科学家唐孝威带领一个中国科学家小组,到德国汉堡电子同步加速器中心参加丁肇中领导的Mark-J实验组的工作。这也是改革开放后中国首次派出科学家小组到西方参与国际合作。而51岁的日本科学家小柴昌俊(2002年诺贝尔物理奖得主之一)当时也来到汉堡,参加了另一个实验组的工作。
唐孝威和小柴昌俊在汉堡认识以后,两人对质子衰变实验都产生浓厚兴趣,并开始谈论实验方案。1979年9月,唐孝威回国,小柴昌俊也回到日本。此后,两人经过多次通信联系,建议中日两国合作建造大型水切仑柯夫探测装置,以探测质子衰变事例。据介绍,如果探测到粒子物理大统一理论所预言的质子衰变事例,将是粒子物理发展史上的一个重大成果;如果探测不到质子衰变,这个大型探测装置用于宇宙线研究,也会有许多“副产品”。
要寻找是否有质子衰变的稀有事例,探测装置必须放在地下。由于日本是一个多地震的岛国,缺少高山,即使是日本人引以为豪的富士山也只有3000多米高,而在中国西部,几千米的高山随处可见。因此,两人共同建议实验在中国进行,中方负责寻找山洞并建设深洞实验室,配备水电运行条件,提供3000吨-5000吨纯水;日方则主要负责约1000个光电倍增管及相关的电子学设备。中方经费由唐孝威向中国政府申请,日方经费由小柴昌俊向日本政府申请。
实验方案初步确定之后,得到了时任高能所所长张文裕的大力支持。但高能所没有足够的经费资助这一实验方案,唐孝威遂向中科院提出申请。何景棠称,按当时的科研经费状况,中科院完全有能力支持这一中日合作计划。
之后,唐孝威带着两个年轻人亲自到中国西部山区及四川铁路沿红线寻找合适的山洞,初步找到了几个候选地点。但当他回到北京后,得到了中科院不支持实验方案的答复。至此,合作计划只好作罢。
于是,小柴昌俊找到了日本神冈一个地下废弃砷(砒霜)矿井,独自进行实验。而一位美国科学家观其实验装置后曾私下说:像这样的废弃砒霜矿井,按美国环保标准,污染严重超标,是不许人进入的。
小柴昌俊并没有如预期的那样探测到质子衰变事例,但他在20年的长期努力中得到了一些“副产品”,1987年,神冈探测装置与美国、苏联的探测装置同时探测到了来自大麦哲伦星云的超新星爆发的中微子信号。没有建造探测装置的中国,则错失了人类历史上首次记录到超新星爆发中微子的机会。这一成功,促使小柴昌俊将探测装置体积扩大10倍,于1995年建成了5万吨纯水的超级神冈装置。1998年的世界中微子大会上,小柴昌俊公布了超级神冈装置的更为详细的重要实验结果。此后,物理学界已经感到小柴昌俊和美国科学家戴维斯将凭借宇宙中微子探测方面的杰出工作而获得诺贝尔奖。
“诺贝尔奖是可遇而不可求的。中国人有好的物理思想,好的实验方案,好的高山深洞地理条件,但由于得不到相应的支持,从而失去了一次获得诺贝尔奖的机会。机会已失,时不再来了。”曾经是唐孝威助手的何景棠样感叹。

  遗憾深埋在他内心

  《科技导报》是中国科学技术协会主办的一份月刊,在国内科学界享有一定的知名度。何景棠的文章发表之后,很快受到了国内科学界的关注。
记者联系到了唐孝威先生,想听听他本人的回忆和看法,但他婉言谢绝了记者的采访要求。
与唐孝威交往多年的香山科学论坛组委会负责人杨炳忻则告诉记者:“今年春节期间,我曾和唐先生谈到小柴昌俊获得2002年诺贝尔物理学奖的事情,看得出来,他心里不好受,也不愿意再提及当年的往事,但遗憾是深深埋在他内心的。”
“唐先生当年从汉堡回国后,曾到中国科技大学近代物理系作学术报告,主要内容是在我国开展中日合作质子衰变的实验方案,鼓励年轻人参与项目。在唐先生看来,项目通过应该是不成问题的,因为张文裕所长是支持的。我那时三十来岁,正处在要做事的年龄,听报告时非常激动。”

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