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42岁程开甲:钱三强亲自点将的“核司令”物理天才誓言科技救国

发布时间:2022-03-28 08:40:36 浏览数:


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物理天才誓言科技救国

“束星北、王淦昌、陈建功、苏步青等大师们求是精神的熏陶培养了我求真务实、勇于探索、勇于创新、献身科学的精神”

2018年11月17日,程开甲在为之奉献终生的共和国步入七十华诞前与世长辞,享年100岁。他是中国核试验事业的开创者之一,设计了中国第一个具有创造性和准确性的核试验方案,确保了首次原子弹、首次氢弹、首次导弹核武器、首次平洞、首次竖井等几十次核试验都取得圆满成功,人称“中国核司令”。

物理天才誓言科技救国

1918年8月3日,程开甲出生在江苏吴江。1937年,程开甲以优异成绩考取浙江大学物理系的“公费生”。在这所被英国著名学者李约瑟博士誉为“东方剑桥”的大学里,程开甲接受了束星北、王淦昌、陈建功和苏步青四位教授严格的数理学习训练和科学精神的训练。

2017年10月15日,浙大紫金港校区求是大讲堂,程开甲院士女婿、解放军原总装备部后勤部部长任万德少将宣读了一封程开甲院士写给母校浙大的信:“1937至1941年,束星北、王淦昌、陈建功、苏步青等大师们的教育和求是精神的熏陶培养了我求真务实、勇于探索、勇于创新、献身科学的精神,为我打下了坚实的基础。我非常感谢大师们给我的宝贵‘财富’……”

1941年,程开甲从浙江大学物理系毕业;1946年赴英国爱丁堡大学留学,师从爱因斯坦的好友、理论物理学家、量子力学奠基人马克思·玻恩。1948年,他在爱丁堡大学获得博士学位,应玻恩的邀请留校任研究员。

程开甲尽管身在英国,却并没有归属感。玻恩两次提醒他把家眷接来,他都谢绝了。经历战火的程开甲无法割舍对祖国的热爱。百年前,中国第一批留学生杨舒平西渡重洋学习科学技术时,就写下过这样的话语:“此去西洋,深知中国自强之计,舍此无所他求;背负国家之未来,取尽洋人之科学,赴七万里长途,别祖国父母之邦,奋然无悔。”对程开甲而言,同样如此。

1949年4月,国内处在解放战争渡江战役期间,英国皇家海军远东舰队“紫石英号”军舰无视警告,擅自闯入长江下游水域前线地区,遭人民解放军炮击。在苏格兰出差的程开甲从当时的电影新闻片中看到了这则消息,“我第一次有出了口气的感觉”,他在自传中这样说。那一天,从电影院出来,程开甲走在大街上,腰杆挺得直直的,“就是从那天起,我看到了中华民族的希望”。他马上给家人和朋友写信,询问国内情况,并很快决定回国。

英国的朋友都劝他不要回去,说中国太落后,没有饭吃。程开甲一边感谢他们的关心,一边也忍不住争论。有一次他甚至争得拍了桌子,说:“你们不要看今天,要看今后!”

考虑到新中国一穷二白,回国建设必然需要搭建相关科学体系,程开甲决定多买一些专业书籍带回来。整整一年,他跑图书馆、跑书店,尽量收集固体物理和金属物理方面的资料。

离开那天,玻恩亲自到火车站相送。他坚信这个学生如果留下来继续做研究,一定能取得学术上的非凡成就。但程开甲归国之意已决。1950年7月,他从英国海关出关,海关人员惊讶地问:“杭州?”程开甲异常坚定地回答:“是的。”当时,新中国成立不久,在英中国人过去使用的护照已经失效,海关人员给程开甲开具了一张无国籍证明。拿着这张证明,程开甲心里很不舒服,但为了尽快回到祖国,他也只能拿着。在海上漂泊了一个月后,程开甲终于到了香港,他从香港坐火车经广州回到杭州。一到杭州,他甚至没急着回家,而是径直去了浙江大学,与大学时代的恩师束星北讨论如何开展物理学教学。

上世纪50年代,程开甲先后任教于浙江大学物理系、南京大学物理系,完成了《固体物理学》的撰写,创建了南京大学金属物理教研组和核物理专业,并在1956年加入了中国共产党。

蘸着菜汤在饭桌上写公式

1960年夏,正在南京大学物理系任教的程开甲被校长郭影秋叫到办公室。郭影秋递给他一张写有地址的字条,让他马上去报到,但没说做什么。此时,时年42岁的程开甲已是物理学界权威,与另一名核物理学家、居里夫人的学生施士元在南京大学创立了核物理专业。字条来自第二机械工业部(以下简称二机部)第九研究所,要借调他两年,却没有说原因。到二机部后,程开甲才知道这次调动是钱三强亲自点将,邓小平批准,实际就是参加原子弹研究。

程开甲曾回忆,原子弹研制初始阶段所遇到的困难常人根本无法想象。有核国家对这一军事内容采取了极严格的保密措施,美国科学家卢森堡夫妇因被指控为“核间谍”而受电刑处死;程开甲的师兄福克斯因泄密被判14年监禁。“我们得不到资料、买不来所需的仪器设备,完全靠自力更生、艰苦奋斗,自己闯出一条路来。”

要研究核武器,得先解决一个难题:铀235、钚239的状态方程是什么?程开甲到研究所后,状态方程小组负责人就向他汇报工作进展。这个小组的成员大部分没有学过固体物理,进展缓慢。于是,程开甲开始系统讲课,帮助研究人员复习热力学、统计物理方面的知识,指导查阅外国文献。他自己也是没日没夜地计算。

那段时间,同事经常看见吃着饭的程开甲突然把筷子倒过来,蘸着菜汤在饭桌上写公式。那是三年困难时期,菜汤写在桌上,几乎不会留下油渍。研究所里流传着一个故事——有一次排队买饭,程开甲把饭票递给卖饭的师傅,条件反射般地说:“我给你这个数据,你验算一下。”排在后面的邓稼先笑着提醒:“程教授,这儿是饭堂。”

经过半年的艰苦努力,程开甲算出了高压状态方程。负责原子弹结构设计的郭永怀拿到结果后,高兴得大喊:“老程,你可帮我们解决了一大难题啊!”

1962年夏,研制第一颗原子弹的关键理论研究和制造技术取得了突破性進展。程开甲接到了新任务——负责原子弹爆炸试验的研究与准备。程开甲的优势在理论而不在试验,有人劝他:“今天干这个,明天干那个,东搞西搞,搞不出名堂。”但程开甲想,国家需要,义不容辞。

他开始准备我国第一颗原子弹爆炸试验。这次他成了“光杆司令”——没人、没房子、没设备。程开甲只提了一个要求:“请给我调人,我们马上投入工作。”他列出名单,经邓小平批示,从全国各地和全军选调技术骨干。直到90多岁,程开甲仍能一一说出这批技术骨干的名字。

试验场区选定在新疆罗布泊后,程开甲与参试人员提前半年进入了场区。这是一片荒芜的沙漠,方圆300公里只有连绵的沙丘和寸草不生的乱石。

1964年5月,参试人员和参试设备经过长途运输驻扎进了罗布泊。五六月的罗布泊,经常刮10级以上的狂风,把帐篷都掀掉;七八月则要面临地表温度60至70摄氏度的炙烤。加上这片沙漠水质很差,又涩又咸,喝得人经常拉肚子。但在程开甲看来,这是一个完美的试验场区。

试验时间定在10月16日15时。接到通知的程开甲度秒如年。15日晚上,他彻夜未眠;16日一早,他就走出帐篷,观测天气。他在回忆录中写到那天早上的心情:“看到碧空如洗,心里轻松许多。”有了理想的天气,试验才能正常进行。他还记得那天中午吃的是包子,“香喷喷的,但吃到嘴里一点儿也感觉不到它的味道”。

“14时59分,解放军总参谋部装备部副部长张震寰在主控站发出口令。50秒后,仪器设备进入自动化程序,9、8、7、6……数完1时,试验现场传出一声惊雷般的巨响。我们看到仪表指针剧烈跳动,知道原子弹爆炸成功了!”直到40多年后,程开甲还能清晰地说出那时的点点滴滴。

一朵巨大的蘑菇云在西北戈壁滩腾空而起,世界重新认识了新中国。那一晚,大家在帐篷里豪饮一场。酒量很差的程开甲直接干了一碗白酒,足足有半斤。与此同时,远在北京的人民大会堂里,周恩来也向3000余名《东方红》演职人员宣布了中国第一颗原子弹试验成功的好消息,现场掌声雷动。

世人记住的只是这个激动人心的日子,但对程开甲来说,试验成功仅仅是起点。如果要武器化,还必须考虑运载工具和战术技术要求,进行空爆核试验。所以没过几天,程开甲就接到通知,回北京主持首次空爆试验方案的制定。美国人断言中国在5年之内不会有运载工具,但程开甲带领技术人员仅用8个月就完成了——1965年5月14日,原子弹空爆试验成功,这标志着我国有了可以用于实战的核武器。

半个月后,周恩来在北京接见并宴请为原子弹爆炸作出贡献的核武器研制与试验部门代表。席间,周恩来、邓小平、罗瑞卿、张爱萍、张蕴钰、王淦昌、程开甲和空军飞行员同坐一桌,又商议起氢弹的研制工作。

氢弹研制由当时的青年物理学家黄祖洽、于敏负责。1965年,程开甲的主要精力也转移到氢弹原理试验上。这一做,又是一年多。1966年12月28日,氢弹原理装置点火,又一朵巨大的蘑菇云翻滚着直冲云霄,我国氢弹技术取得突破。

带出核武器研究的新一代人才

程开甲的功绩,不仅在于参加研制“两弹”,还在于高瞻远瞩地建立了核试验科学技术体系,决策主持了30多次各种方式的试验。

氢弹研制成功后,程开甲把地下核试验提上了日程。这项试验最早是由周恩来提出的。1963年,程开甲等人在中南海向周恩来汇报原子弹的研制进程时,被问及地下核试验,并请他们“回去研究一下”。当时,大家的精力集中在第一颗原子弹研制上,无暇顾及地下核试验。直到1967年,氢弹爆炸试验成功后,首次地下核试验技术工作会议召开。但大家意见分歧很大,有人认为氢弹都响了,没有必要再搞地下核试验。程开甲据理力争,多次发言,阐述地下核试验的重要性、必要性和可行性。最终,支持的人占了多数。1969年,中央决定进行第一次地下核试验。

此后10多年,程开甲将工作重心放到地下核试验上,带出了林俊德等核武器研究的新一代人才。

1963年,刚从哈军工进修回来的林俊德被任命为“核试验冲击波机测仪器研制小组组长”。研制压力自动记录仪,最难的是动力。国外的机测仪器是用小型稳速电机作动力,可这种电机中国还没有。

有一天,受北京一座大楼楼顶钟声的启发,突然让林俊德产生了灵感——何不采用钟表的齿轮、发条驱动作动力,设计钟表式压力自动记录仪?他大学读的就是机械专业,搞钟表式仪器是拿手好戏。很快,一台罐头盒大小的压力自动记录仪研制成功,前期的化学爆炸测试顺利过关,拿到了第一颗原子弹爆炸试验的“通行证”。

1964年10月16日,中国在新疆罗布泊地区进行首次核试验,这一年林俊德26岁,专门负责核爆冲击波数据的测量工作。核爆成功后,现场总指挥张爱萍第一时间向周恩来报告,周恩来询问,如何证明是真正的核爆?林俊德拿着他自己发明的压力自动记录仪所测得的数据赶到指挥部,从波形和数据证明,这是一次成功的核爆,张爱萍拍着他的肩膀说:“你立了大功。”

此后,林俊德带领课题组不断突破核爆冲击波测量技术,在氢弹试验、两弹結合以及地下核试验中,都可以看到“林氏”压力自动记录仪。林俊德52年扎根戈壁荒漠,为铸造中国核盾牌倾注了毕生精力,他说:“我一辈子做了一件事,就是核试验。”

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