20 世纪中国粒子物理学史的分期, 脉络及特点述评.docVIP

《科学文化评论》第7卷 第期（20）20世纪中国粒子物理学史的分期、脉络及特点述评 丁兆君( 摘要 本文大致按照时间顺序，选取若干坐标事件，将20世纪分为四个阶段，阐明我国粒子物理及其各分支学科的发展脉络，并论述20 关键词 粒子物理　高能物理　宇宙线　加速器 粒子物理（高能物理）是当今物理学乃至自然科学中最前沿的学科之一，其发展带动着相关学科的进步，是显示度较高的一门学科。自1901年颁发诺贝尔奖至今，170余位诺贝尔物理奖获得者中，大约有50位与粒子物理研究1949年，中华人民共和国成立，中国科学院随后成立，国内从事物理学研究的机构与人员得到重组与集中，海外的华裔物理学家也陆续回国，从而为粒子物理学科在中国的形成奠定了基础高能物理学会成立，粒子物理学在中国逐渐完成了其建制化过程。由此，笔者取新中国成立、“文革”爆发与高能物理学会成立作为坐标事件，将20世纪分为四个阶1900－1949） 这一时期，粒子物理在我国尚依附于核物理而获得发展，尤其受到了“核物理热”的推动。其主要成就由赴海外深造的留学生、访学人员完成。“非独立性”是这一阶段我国粒子物理的主要特点。 1. 20世纪上半叶2. 早期中国学者的基本粒子研究 国人在核与粒子物理学科中所做出的贡献，基本上都是赴海外深造的一些留学生、访学人员在国外完成的。 自近代科学传入中国以来，我国早期从欧美留学归来的物理学家当中，从事实验研究者居多。如胡刚复、丁西林、颜任光、吴有训、叶企孙、谢玉铭、严济慈等人，皆为中国实验物理研究与教学的先驱。由于受这些前辈的教育影响，在20世纪30年代前后主修物理的留学生当中，大多从事实验物理研究。在亚原子物理领域，其荦荦大者如赵忠尧、王淦昌、张文裕。做出重要贡献的还有钱三强、吴健雄、袁家骝等。此外，霍秉权、郭贻诚、梅镇岳也都取得了重要成果。 在20世纪30年 在分析、讨论上述科学人物的科学贡献的价值、影响与历史定位时，针对国内学术界的诺贝尔奖情结，应当清醒地看到，虽然我国在亚原子物理方面的开拓者曾经做出过一些令世人瞩目的成就，但相对而论，他们当初大都是远涉重洋的学子，无论从学术经验、水平还是成就而言，他们都不能与当时活跃在科学前沿的一些欧美的大师级人物（如他们的导师）相比。当然，正是这些留洋的学子，在归国之后筚路蓝缕，以启山林，开创出了一片粒子物理研究的新天地。因而，对于国人来说，他们回国后的创业远较其在国外所做出的贡献重要。 3. 新中国建立前中国粒子物理研究的薄弱基础 在30年代之前出国留学的叶企孙、吴有训、周培源、王守竞等中国学者基本上没有机会接触新兴的亚原子物理学。自1930年 二 起步、加速阶段（1949－1966. 粒子物理研究机构的建立与研究队伍的形成 新中国成立之际，适逢粒子物理作为一门学科开始形成。相对于欧美物理学界高能物理实验室的建立与加速器的建造盛况而言，粒子物理研究基础薄弱的中国尚处于较低的起点。但建国后国家科学研究机构──中国科学院的建立为粒子物理研究形成了一个良好的环境，而其相应的研究队伍也渐趋形成。从近代物理研究所到物理研究所，再到原子能研究所，这样一个经过几年大发展所形成的初具规模的核物理研究基地，在理论与实验研究方面，使得我国粒子物理研究得以有组织地开展；同时形成的一支实力迅速增长的研究队伍，不但为我国核科学技术及核工业起到了“老母鸡”的作用 [钱三强、朱洪元 1993, 页240]2. 实验粒子物理研究工作的筹划与合作 在20世纪中叶粒子物理从核物理中脱胎而出，形成一门独立学科之时，中国由于核物理本身研究基础的薄弱，又缺乏高能物理研究必需的设备，加之国家对于发展原子能事业的高度重视，粒子物理在较长的一段时间内仍一直依附于核物理而不断发展。直到我国提出高能加速器建造规划以及参加苏联杜布纳联合原子核研究所的高能物理工作为止，中国粒子物理的发展才有了较大转机。 我国宇宙线物理的研究虽然相对西方国家而言较为迟缓，但其发展历程却基本类同。在依附于核物理而获得不断发展的过程中，宇宙线物理与粒子物理自然结合，相伴脱离了低能核物理，从而使得宇宙线研究成为粒子物理中一个重要的组成部分。云南宇宙线实验站的建立是我国宇宙线物理研究大规模开展的起点，而此前赵忠尧、王淦昌从国外带回的多板云室与圆云室为宇宙线观测提供了必要的手段，亦为此后系列云室及其它探测仪器的建造奠定了基础。 高能加速器的建造在经济、技术基础薄弱的中国历经曲折。自新中国成立至60年代后期，我国高能加速器建造“五起五落”，始终处于“纸上谈兵”的状态。但通过一系列低能加速器的建造实践，为我国高能加速器的建造培养和储备了人才，同时在技术方面也积累了必要的经验。 1955年苏联杜布纳联合原子核研究所的成立是我国粒子物理研究与国际接轨的重要环节。不仅王淦昌等人所