文/楊恩義
在新中國成立五十周年之際,中共中央、國務院、中央軍委授予兩彈一星功勳獎章的名單中,彭桓武的名字赫然在目。這位大功酬志、功成不露、淡泊名利的著名科學家原來是我國原子彈、氫彈理論設計的主要學術領導人。他與王淦昌、郭永懷組成我國核武器設計製造的最初的三大支柱,為我國國防建設和科技事業發展做出了卓越貢獻!
彭桓武住所的牆壁上有他16年前寫的七律《七十自況》:
少小離巢自學飛,省垣故國識芳薇。華園六載登堂座,雲海多年入室幃。眾木喜看撐大廈,群禽協舞映朝暉。一場霪雨風平後,韌翼總憑餘熱揮。
這首詩如一部高度濃縮的人生傳記,記載著他求學、創業、矢志報國的精彩歷程。
海外求學
彭桓武,1915年l0月出生,湖北麻城人。其父彭華清曾任長春縣知事,因不滿當局,辭去官職,致力於教育和慈善事業。
彭桓武4歲入學,成績優秀。在上初中之前,自學了《史記》和《漢書》部分章節,父親彭華清在詩詞方面有很高的造詣,對他的影響很大。
1929年6月,彭桓武入自強學校。
這所學校中共地下黨組織活動很多,黨員也很多,愛國思潮非常高漲。後來任民盟第三、四、五屆中央副主席的楚圖南這時在該校當老師。馬天安、馬俊及後來被日本人殺害的李光漢校長,這一時期均在該校任職。
1930年夏,彭桓武考上了北平匯文中學。1931年9月,彭桓武以總分第7名的成績考入了清華大學。他暗暗下定決心,一定要奮發學習,練就過硬本領。彭桓武的畢業論文是在導師周培源先生指導下完成的,畢業論文的題目是《地球上單擺的擺動周期是多少?》,漂亮的論文答辯使彭桓武順利地進入了周培源先生的研究生行列。
「七七」事變後,彭桓武到昆明大學理化系任教員,邊教書邊等待深造機會。1938年3月,在周培源先生的指導下,彭桓武報考「英庚款」理論物理名額研究生。彭桓武不愧為清華大學四傑(另三傑是楊振寧、王竹溪、林家翹)之一,不愧為物理系驕子:他以優異的成績考取了劍僑大學物理系。周培源教授對彭桓武說:「你上愛丁堡大學吧,那裡有馬克思·波恩。」
波恩是量子力學理論的尊基人之一.彭桓武是馬克思·波恩的第一位中國弟子。彭桓武的同學中,除了英國人,還有德、法、印度、愛爾蘭等國家的人。後來參加第一顆原子彈研製的大名鼎鼎的福克斯這時也在波恩門下與彭桓武同窗。
1939年8月初,彭桓武與留學倫敦帝國學院的王大珩等人相約一起跨越海峽,找到巴黎大學鐳研究所的錢三強。錢三強的導師是科學家瑪麗·居裡的長女伊萊娜·居裡。
小憩之後,彭桓武等人決定再去德國首都柏林,透過德國和蘇聯時近時遠的會談,他們當時己經感覺到世界不太平。將分手時,錢三強對彭桓武說:「到了柏林看到我的電報就馬上返回——不論我電報寫什麼。」
彭桓武等人到柏林,受到在那裡留學的何澤慧的熱情接待。8月23日,蘇、德在莫斯科籤訂了互不侵犯條約。次日一大早,他們接到錢三強發自巴黎的加急電報:見電速回。彭桓武、王大珩等人買了當日的火車票,迅速離開了柏林,直奔巴黎,旋即轉車到英國。次日得知,他們乘坐從巴黎出發的火車正是大戰前最後一趟直達倫敦的車,彭桓武從倫敦返回愛丁堡的第二天,第二次世界大戰爆發。
1940年春,彭桓武圓滿完成了畢業論文,得到導師波恩的高度評價,獲得哲學博士學位。但是,彭桓武對自己的論文不滿意。他對波恩說:「我只做了一半。」波恩說:「如果你都做了,就不能給你哲學博士,而是給你科學博士了!」
1941年8月,經馬克思·波恩推薦,彭桓武到愛爾蘭都柏林高等研究所做博士後的研究學者,在著名科學家埃爾溫·薛丁格領導下的理論物理所工作。薛丁格也是20世紀傑出的物理學家之一,是波動力學的創始人。
1941年8月到1943年7月,彭桓武和海特勒、哈密頓合作,發表了一系列論文,對宇宙線現象進行了較系統的解釋。這些成果中最著名的是HHP理論:HHP理論以三位作者姓名的頭一個字母命名,其主要工作出自彭桓武之手。它發展了量子躍遷機率的理論,用能譜強度首次解釋了宇宙線的能量分布和空間分布。在這個理論中已經出現了後來被稱為戴森(DYSON)方程的方程。
1945年夏,彭桓武以論文《量子場論的發散困難及輻射反作用的嚴格論述》順利獲得了愛丁堡大學科學博士學位,他所論述的問題是當時物理界認為的最大的問題。同年,彭桓武與波恩合作以關於場的量子力學與統計力學的一系列探索性工作,獲得愛丁堡皇家學會的麥克杜格爾——布裡斯班獎。
1946年夏,戰後的第一次基本粒子會議在劍橋大學舉行,彭桓武應邀出席了會議。在會上,他與來自法國的錢三強和何澤慧相遇,並在會上聆聽了由錢三強宣讀的何澤慧撰寫的正負電子彈性碰撞現象的論文。更讓彭桓武高興的是,在這次會議上,他除了遇到胡濟民、梅鎮嶽、胡寧、吳大猷等我國許多著名物理工作者,還有幸與周培源導師相會。
毅然回國
1947年秋冬時節,彭桓武衝破一切阻撓,踏上了東歸的海輪。船到香港,中共地下黨員周綺霖在碼頭上迎接彭桓武。不日,彭桓武到上海二姐彭楚秀家作短暫停留之後,便到上海數學研究所與時任所長的陳省身深談,表示自己歸國後教書育人,為祖國效力的決心。
他在南京中央研究院、清華大學作了學術報告和向薩本棟院長、梅貽奇校長話別後,就匆匆踏上了去雲南大學的旅程。
1949年5月初,他得到嚴濟慈的幫助,到達北平。第二天,中共中央統戰部的同志來到清華大學看望他,並問他生活有沒有困難。
1950年5月19日,中國科學院近代物理研究所成立,彭桓武、錢三強、吳有訓、何澤慧等人成為我國近代物理研究所的拓荒者。彭桓武一邊從事物理所的組建和課題研究工作,一邊在清華大學、北京大學任課,指導研究生工作。彭桓武門下不乏高才生,如:黃祖洽成為我國第一座原子反應堆的主要設計者,周光召在兩彈理論設計中功勳卓著,金南星、唐懋熒、張繼恆、嚴肅以及後來彭桓武所帶的研究生在發展我國核事業中都立下了汗馬功勞。
我國第一個五年計劃期間,彭桓武還運用他精湛的理論物理知識,豐富的研究工作經驗,應用熱傳導、彈性力學的知識從理論上計算,建立物理模型,簡化了數學計算,舉重若輕,求出高溫加熱中鋼錠的安全直徑。同時還證實這個蘇聯經驗適用於炭鋼而特殊合金不能採用。彭桓武參與了我國鋼錠高溫熱處理第一個規程的制訂,完成了論文《高溫加熱中鋼錠的安全直徑》。由於這些突出貢獻,彭桓武被譽為新中國理論物理為國民經濟建設服務的「第一人」。
為了加快我國原子能和核物理項目建設的步伐,1955年10月,彭桓武以中國特派實習生的身份乘中國國際航班飛往莫斯科;同機一起去的有他的學生黃祖洽,他們的任務是向老大哥學習核反應堆理論。在異域學習,彭桓武的時間抓得非常緊,看資料,參加學習報告會,還要代表中國前往設在杜布納的聯合原子核所開會,與各國的科學家交流學習。
半年的時間裡,彭桓武他們掌握了反應堆理論。在對蘇聯援建我國那座反應堆進行獨立的物理計算時,在國內已鑽研了一年中子運輸理論——反應堆的理論基礎的黃祖洽還糾正了設計書中的一個錯誤。後來移交時,蘇方認為反正中方已經可以設計了,不把設計書交給中國。
從蘇聯回國後,彭桓武全面負責原子能、核物理研究的學術理淪工作,同時協助錢三強搞好組織指揮。1956年10月,中央批准選址北京西南遠郊坨裡地區,興建一座原子能科學研究新基地。1957年6月後,彭桓武受命搬進坨裡全面主持、負責原子能反應堆工程。
1957年冬天、彭桓武領隊代表中國前往印度參加亞洲第一座反應堆開堆典禮。1958年6月13日,我國第一座重水反應堆達到臨界開始運轉,彭桓武、黃祖洽作為理論物理師開堆值班。
原子能反應堆工程,給我國原子能研究事業帶來了輝煌,一時間,周恩來、朱德、董必武、賀龍、陳毅等中央和各民主黨派的負責人及中國人民解放軍的高級將領都前來視察參觀,表現了極大的關懷和殷切的希望。
從核反應堆的開堆運轉的正常情況看,研究製造核潛艇,增強我國海防實力的計劃隨之提上了議事日程。於是中共中央決定,由二機部下達研製核潛艇動力堆的任務,彭桓武欣然受命,負責核潛艇動力堆工程的組織領導和堆工程技術方面的工作,任科技領導小組組長。不久,一支由200多名科研工作者組成的科研隊伍陸續開展了堆設汁、堆物理、堆材料、材料防腐、元件工藝、熱工水力、自動控制等一整套有關堆工程的科技研究工作。
這時,世界上只有美國和蘇聯的核潛艇建成下水,他們對研究技術嚴格保密,彭桓武帶領的科技人員面臨的困準和擔子的份量可想而知。但他們不畏艱難,刻苦攻關、通過兩年多的不懈努力,於1960年6月提出了《核潛艇核動力方案設計(草案)》,雖然國家計劃調整放緩了「核潛艇動力堆」工程,但這一草案為1965年工程重新上馬打下了良好的基礎。
兩彈巨擘
1961年初春的一天,周總理派專車接彭桓武、王淦昌、郭永懷三位科學家進中南海西花廳,周總理說:「我們剛剛起步的國防尖端事業,需要尖端人才,需要第一流的科學家,你們當之無愧,黨和人民寄希望於你們啊!」周總理對科學家們服從祖國需要,加入到核武器研究行列中來非常讚許。
周總理親切地詢問彭桓武老家何處。彭桓武回答:「父母親是湖北麻城人,我出生於長春。」
周總理繼續對彭桓武說:「這一次,調你去研製原子彈,可是一項政治任務啊!」彭桓武握著周總理的手連連點頭,無言的回答,顯示無限的堅毅和極大的信心。
周總理一席話,讓彭桓武記住一輩子。從此,彭桓武、王淦昌、郭永懷成為我國核武器原子彈研製的最初的三大支柱。
很快,他們就組織展開了緊張的研製工作。他們手下的骨幹力量還有程開甲、鄧稼先、陳能寬、周光召、黃祖洽、于敏、龍文光、楊承宗、王承書、周毓麟等。
不久,彭德懷、陳毅等老帥們都到核物理研究基地看望科學家們,陳毅元帥握著彭桓武的手高興地說:「有你們科學家撐腰,把原子彈造出來,我這個外交部長也好當了!」
為了儘快完成這偉大的歷史使命,為了使國家儘快強大起來,彭桓武、郭永懷忘我工作,鬥志昂揚,他們帶頭在講座會上各抒己見,在黑板上寫著一個又一個的計算公式,以他們深厚的理論基礎啟發著、活躍著年輕人的思路……
大量的分析和計算之後,從紛紜的數據之中,一個個在當時文獻和資料上找不到的公式終於被列出來了,一個繁複的聯立非線性偏方程組由這些天才而勤奮的探索者創造出來!
可是,在當時的條件下,這樣的方程組幾乎不可解!大量的計算工作只靠法國的手搖計算機,每秒10次。蘇聯的烏拉爾先進一些,叫電動計算器,不過每秒100次,算一個除法要分好幾步走,若要開方,還要查巴羅表。
彭桓武運用他強有力的理論手段,把複雜的方程組予以簡化,完成了原子彈反應過程的粗估計算,科學地劃分了反應堆反應過程的各個階段,提出了決定各反應過程特性的主要物理量,為掌握原子彈反應的基本規律和物理圖像發揮了重要的作用。
這一時期,彭桓武除了領導理論方面的攻關外,還在科技大學擔任著兩門課,另外,還帶六個畢業生。教育部規定一個教授的工作量是兩門課或六個畢業生。彭桓武幹的兩個教授的工作都是在業餘時間裡完成的。
攻關在繼續,中央領導深知科學家的辛苦、疲勞和營養不足。一天,彭桓武、錢三強、王淦昌、郭永懷、鄧稼先等走進人民大會堂宴會廳。
突然,掌聲響起來,周恩來、陳毅、聶榮臻走進宴會廳。聶榮臻舉杯宣布:「會議開始;各位辛苦了,為感謝大家,總理要我和陳老總請大家來開會,會議主題只有一個,吃肉!」烏蘭夫敦促身邊的彭桓武吃肉。
黨和國家領導人和全國人民不會忘記彭桓武等科學家對國家的一片忠誠。
當原子彈理論方案陷沒在迷霧之中,科學家們在A方案和B方案之間舉棋不定時,彭桓武請周光召複查鄧稼先小組B方案的計算數據。周光召在複查時發現年輕人的計算是沒有什麼可以挑剔的,問題出在表達方式上,而不是結果有錯誤。周光召向彭桓武一一說明了檢查結果,原子彈理論設計方案終於從迷霧中走出來。
點火裝置,在原子彈的設計中佔有重要位置。彭桓武作為第四委員會主任,親自領導並參加了中子點火裝置的研究設計工作。他和錢三強、何澤慧、王方定及原子能研究所的科研工作者把生死置之度外,設身處地,做一比二核裝置集合爆炸試驗工作直至成功。
1963年3月,第一枚原子彈理論方案正式出臺。理論方案出臺後,便是按圖紙生產了。原子彈的主要部件鈾芯、濃縮鈾球。世界上被科學家稱為難以捕捉的鈾-235的生產面臨安全和是否成功的問題。為了使濃縮鈾廠儘快投人生產,作為核工業部臨界安全小組第一任組長的彭桓武奉命去甘肅某地解決臨界安全的問題,他趕到生產現場加班加點直至通宵達旦,拿出了安全生產具體方案。1964年1月14日,成功生產出鈾-235,我國成為繼美國、蘇聯、英國之後,第四個生產這種產品的國家。
整裝待發,我國第一顆原子彈爆炸指日可侍,「零時」到來之際,為了緩解科學家們的緊張情緒,周總理指示身邊工作人員劉柏羅和總指揮張愛萍派專機接送彭桓武、鄧稼先、郭永懷等科學家,邀清他們進行一次短暫的旅遊——去古樓蘭國觀光旅遊,觀看原子彈爆炸實況。
面臨我國進行的一次「破天荒」的大試驗,研究中科學家們爭論方案,一次次碰撞爭得面紅耳赤的場景,一幕幕地展現在王淦昌面前,他緊張凝重,放心不下。彭桓武卻高興得拍手稱好。他是自然之子,要融於大自然,他是浪漫詩人,要走進構思的天國。
在彭桓武的意識裡,這次原子彈爆炸沒有不成功的。這之前,理論方案已經過無數次的理論驗證,均無絲毫差錯,9個月前的縮小尺寸的整體模型爆炸試驗,在實踐上對理論方案進行了最重要的檢驗。
終於,廣播裡傳來倒時計數的報讀聲「10、9、8、7、6、5、4、3、2、1,起爆!」
閃光,強烈的閃光!
比太陽更大更亮的火球歡騰著向上,向上!
一個巨大的蘑菇狀煙雲柱矗立在試驗場中心。
原子彈試驗成功啦!
觀察區一片歡騰!
彭桓武和陸祖蔭站在一起。彭桓武沒有叫,也沒有跳,更沒有與人擁袍……
當蘑菇煙雲消退,沸騰的場面平靜下來之後,彭桓武才感到一陣酸楚,突然想哭……他想起了周總理和外交部長陳毅元帥的話,原子彈爆炸成功,祖國的強大感隨之上升,他激動了!
當晚的祝捷酒宴上,在張愛萍舉酒與之碰杯時,彭桓武賦詩一首,以抒發他對祖國國防事業的熱愛和這一次原子彈爆炸成功的萬端感慨:
亭亭鐵塔矗秋空,六億人民願望同。不是工農兵努力,焉能數理化成功。
事實上,在原子彈方案誕生之後不久,彭桓武就受命帶領著他的隊伍悄悄地向新的課題氫彈項目進發了。
落實毛澤東「氫彈要快」的指示,彭桓武立下氫彈爆炸趕在法國人前面的雄圖壯志。要完成這一嚴肅的政治任務,就依賴於氫彈設計方案,設計方案是龍頭,設計方案好壞決定事業的成敗。
在彭桓武、朱光亞的主持下,鄧稼先、周光召組織科技人員,制定了關於突破氫彈原理工作大綱,最終形成三個方案。彭桓武以學術領導人的魄力和智慧,藝術地指導討論,肯定了亮點,否定了疑點,推出了新的思路,進行了綜合升華,形成了新的方案,彭桓武對新的方案有十足的信心。他這個學術權威領導人的態度,為國家領導人下最後決定,加了一個重要砝碼。
聶榮臻元帥又一次來到羅布泊,坐鎮指揮。1966年12月28日12時,在一片藍天下氫彈裝置按時起爆……
彭桓武現已86歲,獨居生活,怡然自得,時而與人笑風生,時而埋頭著述。他添置了電腦,全神貫注地整理自己創作的詩詞,以結集出版。同時,應答有關部門高科技課題立項和高科技成果的評選諮詢,撰寫研究論文。還研究被譽為「數學的女王」的尖端邊緣學科——拓樸學。
彭桓武認為,從前科學發展的程度,非線性化的物理問題,線性化後可以得到解答。現在,科學的發展要求直接針對非線性問題時,這就需要拓樸學的方法了。
經常與朋友、同事、甚至學生切磋學藝,回顧我國高科技原子能基地初創時期的戰鬥場面,彭桓武品味著人生的美麗,他不時閉目低吟他的詩作:
喜迎晚景清真,詩思縈盈。廉頗刀利,太公鉤直,又幾番壯我徵程。願寧靜而致遠,求深新以升騰。唯童心不泯,耄耋期頤,總似年輕。