我国首批从事高能物理研究的物理学家――霍秉权

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　　霍秉权，物理学家、教育家，我国首批从事宇宙射线、高能物理和核物理研究的物理学家之一。改进威尔逊云室，提高了云室的功能，并研制成我国第一台“双云室”宇宙线探测器，为开创我国宇宙线物理研究和发展核物理研究做出了积极的贡献。从事教育工作５０余年，培养了大批人才，并为创办和发展郑州大学做出了贡献。 　　霍秉权，字重衡，１９０３年２月２７日出生于湖北省黄冈县樊口镇一个小商人家庭。早年在私塾读书，后独身到鄂城县寒溪中学读初中。高中毕业后，考入东南大学（中央大学前身）。１９２９年在中央大学物理系毕业，获理学学士学位，随即留校任助教。１９３０年考取湖北省公费留学英国，先后在伦敦大学和剑桥大学从事物理学研究工作。１９３５年回国，任清华大学教授。１９４３年赴美国华盛顿卡内基（Ｃａｒｎｅｇｉｅ）研究所进行合作研究。１９４４年回国，历任清华大学物理系教授、系主任（１９４６—１９４９）；东北工学院物理系教授兼系主任（１９５１—１９５２）；东北人民大学物理系教授（１９５２—１９５５）。１９５６年到河南省筹建郑州大学，历任物理系教授、系主任、校长助理、副校长。还当选为第二、三、五届全国人民代表大会代表兼河南省人民代表大会代表及河南省第五届人民代表大会常务委员会副主任；中国民主同盟中央委员、河南省第四、五届副主任；中国人民政治协商会议河南省第四届委员会副主席；河南省科学院副院长；中国高能物理学会理事、河南省物理学会理事长、河南省核学会名誉理事长等职。　　１９８８年９月２７日病逝于南京，享年８６岁。 改进威尔逊云室，提高云室功能 　　１９３０年，霍秉权在南京中央大学任助教，当时他身处半封建半殖民地的中国，看到西方工业革命之成就，决心走科学救国之路，学习外国的先进科学。他立志研究原子物理。经考试取得了湖北省留英官费。１９３１年初春，霍秉权进入英国伦敦大学物理系学习和研究。当时他注意到剑桥大学物理系Ｃ．Ｔ．Ｒ．威尔逊（Ｗｉｌｓｏｎ）教授在“云室”上开展的物理研究工作很有意义，经过反复考虑，决心节衣缩食，转入剑桥大学学习、研究（因剑桥费用较高），并立志研究原子物理。　　１９３１年仲春，英国剑桥大学物理系的威尔逊教授收到了霍秉权要求到剑桥作研究生的申请书，很快复信表示愿意接受他作为自己的研究生。霍秉权进入剑桥大学研究院后，被导师发明的“威尔逊云室”所吸引。一向难以捉摸的基本粒子的径迹居然可以通过“云室”被拍摄下来。霍秉权一次又一次地来到“云室”旁边，从这里不断获得关于微观世界的新知识。但他同时发现这个闻名世界的“云室”并不完善，上下跳动的滚筒不容易掌握，影响了“云室”的功效。对这个问题，许多人束手无策。霍秉权不畏劳苦，多次进行假设和实验，最后终于成功地用橡皮膜代替铜筒（活塞），解决了疑难问题。用橡皮膜代替原来的活塞后，使压力空气通入气缸内的橡皮膜下部，橡皮膜立即膨胀，迫使蒸气通过铜丝网，以消除紊流，再进入云室内。这种方法密封性好，膨胀速度快，并可减小畸变现象，大大提高了云室的功效。威尔逊认为霍秉权的这一成就非常突出，亲自著文在英国皇家学会介绍。　　１９３４年霍秉权首次在英国剑桥大学科学杂志上发表《水银在各种温度下蒸气凝结的现象》，１９３４年又发表《简便云室之原理及制造》，１９３５年发表《用云室研究Ｔｈｃ的  射线之能量分配》等论文。 研制我国第一台“双云室”宇宙线探测器 　　１９３４年初夏，霍秉权接到清华大学物理系教授赵忠尧来信，邀请他到清华大学任教，同时，由于当时湖北省经费拮据，停发湖北省在英留学人员的经费。于是，他于１９３４年８月启程回国。在途中抓紧机会前往英、法等国实验室访问。霍秉权从１９３５年２月起任清华大学教授，同年经严济慈介绍参加中国物理学会，任总会常务理事。　　霍秉权在清华大学物理系讲授普通物理学、近代物理学和电磁学，同时致力于科学研究。他自制成小“云室”，并于１９３６年在《中国物理学报》上发表了《放射性元素Ｒａ－Ｅ  －射线的能量分布》的科学论文。当时中国贫穷落后，放射性元素极端缺乏，他不得不放弃对放射性元素的研究，把研究的重点放在宇宙射线上。　　宇宙射线是存在于宇宙空间的高能粒子流，它包含着丰富的基本粒子和原子核成分，人们可以利用这种天然的高能粒子流发现新的基本粒子和进行基本粒子物理的研究。宇宙线本身也是宇宙空间天体演化过程的产物，它的产生又为人们提供了天体演化过程的宝贵信息，因此可以用来进行天体物理研究。霍秉权为了研究宇宙射线，１９３６年在“云室”的基础上做成了“双云室”，用以观察宇宙射线，并准备结合计数管作为宇宙射线探测器。用这种“双云室”观察宇宙射线，其径迹清晰，性能良好。他的这一创造得到国际著名物理学家Ｎ．玻尔和霍秉权的导师威尔逊的充分肯定。他的研究成果于１９３７年写成题为《双云室研究宇宙射线》的论文，但因抗战未能送出。　　当时，国家内忧外患，使科研工作遇到极大困难。日本侵略军的魔爪伸进我国，北平即将失陷。１９３７年８月清华大学迁往长沙，与北京大学、南开大学合并组成长沙临时大学（后迁至昆明更名西南联合大学）。霍秉权在离开清华园科学馆以前，眼看着自己呕心沥血刚刚制成的“双云室”，由于体积大、附件多而无法运走，十分痛心，又别无他法，只好忍痛离去。他随身带着装有５０ｍｇ放射性元素的铅罐，乘火车先到长沙，于１９３８年２月再迁昆明。在西南联合大学，环境极端险恶，他仍然顽强地工作，继续制作“大云室”，研究宇宙射线。 　　１９４３年９月，霍秉权得到休假一年的机会，去美国华盛顿卡内基研究所做加速器研究工作一年，于次年８月回国，继续在西南联合大学任教。　　１９４５年８月日本投降，北京大学、清华大学、南开大学决定分别迁回北平、天津。１０月霍秉权任西南联合大学联合迁移委员会委员。１９４６年１月又任物理系代理系主任，圆满地完成了系务工作。　　１９４６年秋，清华大学迁回北平，霍秉权任物理系主任，主持重建教学实验室等艰巨的恢复工作，使教学很快步入正常轨道，并大力恢复科研实验室。至于霍秉权本人的研究工作，他抱着一线希望来到科学馆，而“双云室”已不复存在，就连附件也被日本侵略军抢走。当时通货膨胀，物资奇缺，在既无钱、又无人的情况，要重建“双云室”实难如愿。 参加创建河南省第一所综合大学——郑州大学 　　１９５１年，霍秉权服从国家建设的需要，毅然离开服务多年的清华大学，去东北工学院任教授兼物理系主任，做建系工作。１９５２年，全国高等院校进行院系调整后，他又转入东北人民大学物理系任教授，参与创建东北人民大学（吉林大学前身），直到１９５６年党中央发出“向科学进军”的号召。１９５５年教育部调霍秉权参加郑州大学筹建工作，１９５６年全家即搬往郑州。郑州大学是一所新建大学，一切从零开始。作为校长助理的霍秉权为将郑州大学办成“四年制”综合大学，克服了重重困难，并千方百计筹建物理系。他首先从东北人民大学物理系带来了一批有实践经验的青年教师和应届毕业的品学兼优的研究生和本科生，进而亲自到南开大学、南京大学、武汉大学等校物色具有一定业绩的中年骨干教师。同时与北京仪器进口公司等单位联系订购科研仪器，连夜查阅国内外理工大学发展及现状资料，提出专业设置规模，并组建“原子核物理”、“金属物理”、“理论物理”、“无线电物理”、“半导体物理”等５个专门化教研室，还为建立十几个实验室做了大量实实在在的具体工作。并自编教材，亲自为一年级大学生开设普通物理课。在各个教学环节中，注意发现人才，选拔人才，特别对那些踏实、不讲空话、刻苦认真、学业优秀的学生，给于重点帮助。他十分关心青年教师的提高，亲自听课，具体指导，青年教师们在业务上有问题常找他请教，在生活上有困难也向他求援，他从不拒绝，也从未谈起他对别人的帮助。他虽身为教授，也积极参加学校各种政治活动和劳动锻炼，从不搞特殊化。为了促进物理系的科研工作，进行学术交流，他积极邀请国内物理学家到河南省作学术报告。受到与会者特别是年轻学生的热烈欢迎。由于霍秉权的积极努力，郑州大学物理系的教学与实验迅速走向了正规化。 为科研铺路，甘为孺子牛 　　霍秉权在教学科研中，深知教育事业必须有高质量的后备梯队补充，才能不断使工作得到新的进展，因而他又向其他有关单位求助。曾先后和中国科学院原子能研究所赵忠尧教授、北京大学技术物理系胡济民教授、兰州大学近代物理系徐躬耦教授、中国科学技术大学近代物理系梅镇岳教授、南京大学物理系施士元教授、武汉大学物理系王治?教授等进行联系，派出一批青年教师到这些重点大学进修，同时自己招收研究生进行专门指导。为办好郑州大学物理系，给社会主义祖国培养更多的人才，他废寝忘食、呕心沥血。要在一所新建的高等学校开展现代化的尖端科学研究，困难可想而知，即使这样，他仍然干劲十足。在他的积极参加和指导下，研究原子物理的重要仪器——静电加速器于１９５９年完成了主体部分的制造。为研究宇宙射线，他又提出大胆的设想，派专人赴焦作下矿井，进行调查研究。同时他还带领青年教师大力进行了原子核能谱学实验室的建设。　　１９６２年，我国的第二个长远科研规划中，郑州大学物理系承担了宇宙线和原子核能谱的科研任务。当时经费由国家调拨，研究人员由刚毕业的物理专业研究生中选拔。在霍秉权等人的努力下，１９６４年安装成两台谱仪，１９６５年对自制的探测基本粒子的“多板云室”和“火花室”进行了组装和调试。１９６６年５月，当我国进行核爆炸试验时，他和一些青年教师在河南省卫生防疫站的协同下，在原子核能谱实验室多道脉冲幅度分析器上，进行了核爆炸裂变产物高空降落物的能谱分析。这一工作得到了中央有关部门的好评。　　１９６６年６月以后，“文化大革命”的风暴席卷郑州大学，霍秉权深受迫害，被打成了“反动学术权威”，撤销了一切职务。但最使他痛心的是，好不容易建成的原子核能谱实验室被破坏，在中国科学院直接帮助下研制的“多板云室”探测器也被扔入茅厕。郑州大学物理系被搞得既无“物”也无“理”。霍秉权坚信搞科研没有罪，搞基础研究没有错。他多次鼓励青年教师们一定要有事业心。在连一间办公室，一张写字台也没有的情况下，仍然坚持每天到资料室查阅中外资料，时刻关心着宇宙射线高能物理研究工作的进展。　　“文化大革命”结束后，霍秉权重新焕发了青春。１９７７年，他赴北京，登黄山，到庐山，多次参加中国科学院召开的重要会议。同年８月在“宇宙线学科规划预备会议”上，他主动为郑州大学物理系争取到了宇宙线、宇宙线物理理论、高能粒子探测器——火花室和氖管描迹室的研制等项科研任务。在他的指导下，这几项科研任务有的已取得初步成果，其中国内少有的氖管描迹室的核心部分业已研制成功。１９７８年“全国超高能宇宙线物理会议”在昆明召开，大会专门邀请霍秉权前去参加会议。当他回到离别３３年的西南联合大学旧址时，不无感慨地说，“世界真是大变了”。１９７９年又遇到了科研经费不足的困难，他利用在北京参加全国人民代表大会会议的间隙，前往中国科学院高能研究所筹集经费。由于当时高能研究所经费也不充足，因而没有得到任何结果。然而他并不灰心，继续从其他途径寻找经费来源。为科研铺路，忙碌奔波。 　　霍秉权的工作得到了党和政府的首肯，早在１９５４年就应邀列席了第一届全国人民代表大会，受到了毛泽东主席的接见，并曾到周恩来总理家作客。曾以特邀代表的身分，与长子霍裕平同时参加了全国科学大会，在与会同行中传为美谈。　　１９７９年１２月霍秉权实现了自己的夙愿，加入了中国共产党。同年在重建高能研究室继续开展研究工作的基础上，他又招收两名研究生进行培养，同时积极支持建立穆斯堡尔谱学实验室，为教学和科研开创新的局面。　　霍秉权在改革开放的政策鼓舞下为实现自己终生为之奋斗的目标——建立一个小型的高能宇宙线物理实验室和一个教学、科研、应用相结合的核能谱学实验室、为使物理系的科研工作更上一层楼，他辛勤的工作，付出了一生的心血。　　(作者：孙仲田) 简历 　　１９０３年２月２７日　出生于湖北省黄冈县。　　１９２９年７月　在南京国立中央大学物理系毕业，获理学学士学位。　　１９２９—１９３０年　在南京国立中央大学任助教。　　１９３０—１９３１年　在美国伦敦大学做研究工作。　　１９３１１９３４年在　英国剑桥大学研究院做物理研究工作。　　１９３５—１９５１年　任清华大学教授、系主任（１９４６—１９５１）、代理教务长（１９４８—１９４９）．　　１９３７—１９４６年　任西南联合大学教授，代理叙永分校主任（１９４０—１９４１）、代理物理系主任（１９４６）。　　１９５１—１９５２年　任东北工学院物理系教授兼系主任。　　１９５２—１９５５年　任东北人民大学物理系教授。　　１９５５—１９８８年　任郑州大学物理系教授、系主任、兼校长助理，后任副校长。　　１９７８—１９８４年　任河南省科学院副院长。　　１９７９—１９８６年　任中国高能物理学会理事，河南省物理学会理事长、河南省核学会名誉理事长等职。　　１９８８年９月２７日　病逝于南京。 主要论著 　　１　Ｐ．Ｃ．Ｈｏ（霍秉权）．Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ　 ｐｈｅｎｏｍｅｎａ　 ｉｎ　 ｍｅｒｃｕｒｙ　 ｖａｐｏｕｒ．Ｃａｍ－ｂｒｉｄｇｅ　 Ｐｈｉｌ．Ｓｏｃ．Ｐｒｏｃ．，１９３４（３０）：２１６—２２２．　　２　Ｐ．Ｃ．Ｈｏ　 ａｎｄ　 Ｅ．Ｃ．Ｈａｌｌｉｄａｙ．Ｓｉｍｐｌｅ　ｔｙｐｅ　 ｏｆ　 Ｗｉｌｓｏｎ　 ｃｌｏｕｄ　 ｃｈａｍｂｅｒ．Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ　 Ｐｈｉｌ．Ｓｏｃ．Ｐｒｏｃ．，１９３４（３０）：２０１—２０７．　　３　Ｐ．Ｃ．Ｈｏ．Ｕｐｐｅｒ　 ｌｉｍｉｔ　 ｏｆ　 ｔｈｏｒｉｕｍ Ｃ十Ｃ”ｂｅｔａ－ｒａｙ　 ｓｐｅｃｔｒｕｍ．ＣａｍｂｒｉｄｇｅＰｈｉｌ．Ｓｏｃ．Ｐｒｏｃ．，１９３５（３１）：１１９—１２５．　　４　Ｐ．Ｃ．Ｈｏ　 ａｎｄ　 Ｍ．Ｈ．Ｗａｎｇ．Ｂｅｔａ－ｒａｙ　 ｓｐｅｃｔｒｕｍ　 ｏｆ　 ｒａｄｉｕｍ　Ｅ．ＣｈｉｎｅｓｅＪ．ｏｆ　 Ｐｈｙｓｉｃｓ，１９３６（２）：１—７（ｉｎＥｎｇｌｉｓｈ）． 参考文献 　　［１］张寄谦．西南联大大事简记．高等教育论坛１９９０（１）．，北京大学出版社．　　［２］王洪祥，唐伯学．老教授誓做新贡献．河南日报，１９７８．１０．２．　　［３］河南教育，１９７８（１）：２５　　［４］河南画报，１９７８．　　［５］中共中央组织部档案资料．　　［６］戴念祖主编．２０世纪上半叶中国物理学论文集粹．长沙：湖南教育出版社，１９９３．