說起非常遺憾沒有得到諾貝爾獎的科學家，一定少不了王淦昌院士和趙忠堯院士了。今天我們就來聊聊趙忠堯院士。
趙忠堯：全球首位發現反物質的科學家
趙忠堯院士是中國物理學的奠基人之一，早在1927年的時候，趙忠堯就赴美國加州理工學院學習，從師於諾貝爾獎金獲得者密立根教授。
在趙忠堯進行博士論文的時候，密立根教授最初給趙忠堯布置的博士論文題目是「利用光學幹涉儀做實驗」。
但趙忠堯感覺這個題目對於他來說太一般了，請求密立根給他換一個難一點的具有突破性意義的題目。密立根在過了一些日子後讓趙忠堯改做「硬伽馬射線通過物質時的吸收係數」這個題目。
硬伽馬射線是原子核能級躍遷退激時釋放出的射線，是波長短於0.01埃的電磁波。當時，人們認為硬伽馬射線通過物質時的吸收主要是由自由電子的康普頓散射所引起的。
用於計算吸收係數的克萊因——仁科公式當時剛剛問世。密立根讓趙忠堯通過實驗來驗證這一公式的正確性。克萊因-仁科公式顯示了光子和電子碰撞之後出現不同散射角度的可能性。
當趙忠堯將測量的結果與克萊因——仁科公式做比較時，卻發現硬伽馬射線只有在輕元素上的散射符合這個公式，而當硬伽馬射線通過重元素——比如鉛時，所測得的吸收係數比公式的結果大了約40%。這個結果令密立根教授也非常吃驚，所以遲遲沒有同意趙忠堯論文發表。
直到替密立根管理研究生工作的教授鮑文向密立根證實了實驗結果的可靠性。他對密立根說：「我對趙忠堯實驗的全過程很了解，從儀器操作、實驗設計、測量記錄到計算的全過程，都進行得非常嚴謹，實驗結果是完全可靠的。」密立根終於同意趙忠堯將論文送出發表，該論文於1930年5月發表在美國的《國家科學院院報》上。
後來，趙忠堯想進一步研究硬伽馬射線與物質的相互作用機制，觀測重元素對硬伽馬射線的散射現象，趙忠堯在第二次實驗中首次發現伴隨著硬伽馬射線在重元素中的反常吸收，還存在一種特殊輻射。
事實上這就是正負電子對的產生和「湮滅」過程的最早實驗證據。趙忠堯是利用自己親手製造的儀器，用天然放射性的一種被稱為「硬」r射線的高能量光子束，在重金屬元素中觀測到正物質和反物質成對地產生，造成了「反常吸收」現象。
如果正物質和反物質互相碰撞，就會產生「湮滅」反應，兩者迅速消失，變成了光子，這種光子與原先的「r射線」不同，它是一種沒有方向的、被「軟」化了的「r」射線。光子束的能量比原來小了，趙忠堯測出這種「軟」r射線光子的質量恰好是電子的靜止質量。趙先生的這些觀測和定量的記錄，是人類歷史上第一次觀測到了直接由反物質產生和「湮滅」所造成的現象。
趙忠堯把這個結果撰寫成第二篇論文《硬伽馬射線的散射》，於1930年10月發表在美國的《物理評論》雜誌上。
趙忠堯的這些研究成果是正電子發現的前導，國際物理學界對此給予了高度評價，可以說，趙忠堯是第一個觀測到正反物質湮滅的人，也是物理學史上第一個發現了反物質的物理學家。
著名物理學家、諾貝爾獎獲得者布萊克特（P.M.S.Blackett）教授指出：硬r射線的反常吸收是由於r射線和原子核發生作用而產生了一對「正-負」電子，而特殊輻射是正電子與負電子重新結合併轉化為兩個光子的「湮滅」輻射。這種機制被以後的許多實驗所證實。所以趙先生實際上是最早觀測到正負電子對產生的物理學家，又是最早觀察到「正-負」電子「湮滅」現象的人。
這個發現足以使趙忠堯獲得諾貝爾獎，當時瑞典皇家學會也曾鄭重考慮過授予他諾貝爾獎。不幸的是，有一位在德國工作的物理學家對趙忠堯的成果提出了疑問，雖然後來事實證明趙忠堯的結果是完全準確的，錯誤的是提出疑問的科學家，但這卻影響了趙忠堯的成果被進一步確認。
1936年，美國物理學家安德森同趙忠堯的導師密立根一起研究宇宙線是電磁輻射還是粒子的問題。那時大多數人同意康普頓的論證，認為宇宙射線是帶電粒子，密立根對此很不滿意。安德森於是想弄清楚進入雲室的宇宙射線在強磁場作用下會不會轉彎。他在雲室中拍攝了一張照片，這張照片使他一夜沒合眼。他發現，宇宙射線進入雲室穿過鉛板後，軌跡確實發生了彎曲，而且，在高能宇宙射線穿過鉛板時，有一個粒子的軌跡和電子的軌跡完全一樣，但是彎曲的方向卻「錯」了。這就是說，這種前所未知的粒子與電子的質量相同，但電荷卻相反。
當時安德森把所發現的粒子叫做「正電子」。而這也正好符合了當初狄拉克的預言。
1928年狄拉克把相對論引進了量子力學，建立了相對論形式的薛丁格方程，也就是著名的狄拉克方程。這一方程具有兩個特點：一是滿足相對論的所有要求，適用於運動速度無論多快電子；二是它能自動地導出電子有自旋的結論。這一方程的解很特別，既包括正能態，也包括負能態。狄拉克由此做出了存在正電子的預言，認為正電子是電子的一個鏡像，它們具有嚴格相同的質量，但是電荷符號相反。
第二年，安德森又用γ射線轟擊方法產生了正電子，從而從實驗上完全證實了正電子的存在，從此以後，正電子便正式列入了基本粒子的行列。
正電子的發現也證實了狄拉克預言的正確性，開創了反粒子和反物質的理論和實驗研究。
為了表彰正電子的發現這一重要成就，瑞典皇家科學院把諾貝爾物理學獎授予了1932年在雲霧室中觀測到正電子徑跡的安德遜，那個時候安德遜年僅31歲。而趙忠堯發現正負電子湮滅現象的時候才28歲。
後來，安德遜在半個世紀之後的1983年也寫出了當年的故事：在加州理工學院時，他與趙忠堯同為研究生，二人辦公室只有一牆之隔。當時他就了解並意識到趙的實驗結果表明存在一種人們尚未知道的新物質，他的研究是受趙的啟發才做的。
20世紀90年代，曾任諾貝爾物理學獎評委主任的瑞典皇家學會愛克斯朋（Ekspong）教授，在解密諾貝爾獎評選過程時就此評論道，這是一個「很令人不安的、沒法再彌補的疏漏」。他進一步明白地指出：趙忠堯先生觀察到的沒有方向性，實際上是由正負電子湮滅出來的，相對「軟」的r射線的能量恰好是電子的靜質量、是對正電子質量的最早的一次測量。憑這一成就，趙忠堯先生完全應該得到諾貝爾物理獎。
1998年，趙忠堯逝世，李政道的唁電說，趙老師發現正電子的工作，與安德遜的實驗同樣具有劃時代重要性，他的逝世是全世界科學界的極大損失！
楊振寧的唁電稱，趙老師所作的關於正負電子對之產生及湮沒的工作是世界第一流的，他誠樸的處世態度是我們的榜樣！
雖然趙忠堯沒有獲得諾貝爾獎，可是他為中國物理學的發展以及兩彈一星的成功做出了卓越的貢獻。
趙忠堯為新中國發展作出的卓越貢獻
1931年的時候，趙忠堯在英國劍橋大學卡文迪許實驗室，與原子核大師盧瑟福一起工作。但是心繫祖國的他，在年底毅然回到了自己的故土擔任清華大學物理系教授，邊教書、邊用蓋革計數器進行r射線、人工放射性和中子物理的研究工作，論文發表在中國的「物理導報」和英國的「自然」雜誌上。
同年在中國首次開設核物理課程，並主持建立中國第一個核物理實驗室。是中國核物理研究的奠基人。
1937年10月，日軍佔領清華園，趙忠堯與梁思成一起，冒死潛返清華取回50毫克的鐳元素。這50毫克鐳是盧瑟福當年在他歸國的時候送給他的。
鐳在當時全世界都禁運的極其珍貴的高能物理材料，如果這個東西落到日本人之手，後果不堪設想！
為了保護鐳不被奪走，趙忠堯幾乎丟掉了所有的行李，化裝成難民，拄著一根木棍，抱著裝鐳的鉛桶，隨著逃難人群南下。一起千裡跋涉前往長沙。35歲的趙忠堯，抱著鹹菜罈子，胸口被磨出了兩道鮮紅的血印子，整整走了一個多月，才終於從北京走到了長沙。
要知道，鐳可是放射性元素，那隻鉛筒究竟能不能擋住放射性極強的鐳放出的射線，鐳放出的射線，是否會危及他的健康，趙忠堯都沒有去考慮這些。
在清華執教期間，趙忠堯與他的老師葉企孫一起，還培養了一批後來為中國的原子能事業做出重要貢獻的人才：王淦昌、彭桓武、錢三強、鄧稼先、朱光亞、周光召、程開甲、唐孝威，諾貝爾物理獎得主楊振寧和李政道也都曾經受業於趙忠堯。趙忠堯可以說為新中國培養了大批的人才。
1946年（民國三十五年），受中華民國政府的委派，赴比基尼群島參觀美國的原子彈試驗，之後又在美國麻省理工學院、加州理工學院等處進行核物理和宇宙線方面的研究。
新中國成立後，趙忠堯迫切想要回到祖國，然而，趙忠堯並不知道，臺灣當局和美國把他作為爭奪目標，已經緊緊盯上了他，千方百計阻止他回到祖國大陸去，趙忠堯整整花了五個多月才得到香港的過境許可證，踏上了返回祖國的航程。
1950年8月29日，趙忠堯和錢學森夫婦等一起，登上了美國的「威爾遜總統號」。正要起航時，美國聯邦調查局的特工突然上船搜查。錢學森八百多公斤重的書籍和筆記本被扣留，錢學森本人被指為「毛的間諜」，被押送到特米那島上關了起來。
趙忠堯的幾十箱東西也遭到野蠻翻查，幸虧趙忠堯機敏，早在一個月前，他就已經將重要資料和器材託人帶回了祖國，而把其餘的零部件拆散了任意擺放，成功地迷惑了美國的搜查官員，趙忠堯被放行了。然而因為趙忠堯在物理學界的地位，美國還是不甘心，美軍最高司令部連發三道攔截趙忠堯的命令，當輪船途經日本橫濱時，美軍武裝人員氣勢洶洶地衝上船，將趙忠堯押進了美軍在日本的巢鴨軍事監獄，當時臺灣方面說，只要趙忠堯同意來臺灣，就放了他，但趙忠堯堅決不同意。
在經過周恩來總理、錢三強以及一大批國際友好人士的努力下，趙忠堯才最終得以回國。趙忠堯用帶回的器材和零件，主持建成了我國第一臺70萬電子伏的質子靜電加速器。為中國核物理、加速器和真空技術、離子源技術的研究打下了基礎。
1958年，他又主持研製成功250萬電子伏的質子靜電加速器，以靜電加速器為基礎，又主持建立了核物理實驗室，具體領導和參加了核反應研究。這兩項研究的成功，對我國的核事業具有舉足輕重的作用。
為中國兩彈一星事業培養了一大批人才，為中國的核事業奠定了堅實的基礎，趙忠堯為中國所做出的成就，遠遠超過了一個諾獎！