从 1961 年到 1979 年, 在将近 20 年的时间里, 周光召把一生最富于创造力的岁月奉献给了我国的核武器研制事业。当年他以拳拳报国之心, 舍弃在国外已经取得的斐然成绩, 毅然回国, 与一批杰出科学家合作, 参与了中国第一颗原子弹和第一颗氢弹的研制, 并领导了“两弹”突破后的核武器理论研究。他以深厚的理论素养, 开阔的胸怀和视野, 为我国核武器科技事业做出了卓越贡献。
周光召生于 1929 年, 父亲周凤九曾是湖南大学教授, 被称为“湖南公路界泰斗”。受父亲影响, 周光召从小就对自然科学特别是电机很感兴趣。但 1945 年美国在日本投下两颗原子弹改变了他专攻电机的初衷, 转而对核武器产生了浓厚兴趣。
1947 年, 他以优异成绩考入清华大学物理系, 有幸得到周培源、钱三强等教授的栽培。1951 年考取研究生, 1952 年转入北京大学研究生院, 师从彭桓武教授, 从事基本粒子物理研究。1952 年 6 月加入中国共产党。1954 年于理论物理专业研究生毕业, 留校任物理系讲师。
1957 年春, 周光召被国家派往莫斯科杜布纳联合核子研究所, 任中级研究员, 从事高能物理、粒子物理理论研究。有一次, 各国科学家聚集在一起讨论学术问题时, 一位外国教授报告了自己关于相对性粒子自旋问题的研究结果。讨论的时候, 周光召说出了相反的意见, 那位教授发火了。此时, 周光召并没有辩驳。过后, 他花了 3 个月的时间, 一步一步地验证自己的看法, 随后写成题为《相对性粒子在反应过程中自旋的表示》的论文, 发表在国际著名的学术刊物《理论和实验物理》上。随后, 美国科学家也得出了相似的研究结果。
在莫斯科学习的 3 年时间里, 周光召在国际上首先提出著名的“粒子自旋的螺旋态”理论, 又提出弱相互作用的“赝矢量流部分守恒定理”, 直接促进了流代数理论的建立。在苏联期间, 共发表 30 多篇论文, 两次受到研究所的奖励, 他的名字从此蜚声中外。
1959 年, 我国刚刚起步的核武器研制事业被迫走上自力更生的道路。当时, 周光召正在苏联杜布纳联合原子核研究所工作, 他在高能物理方面的杰出成就已经蜚声国际, 但他坚决要求立即回国。他在致二机部负责人的信中表示: “作为新中国培养的一代科学家, 我愿意放弃自己搞了多年的基础理论研究工作, 改行从事国家急需的工作, 我们随时听从祖国的召唤。”
1961 年 2 月, 周光召回国, 5 月被任命为核武器研究所理论部第一副主任, 和彭桓武、邓稼先等一批知名科学家一起从事科研工作。自此, 他全身心投入到一个全新的研究领域中。
研制核武器需要绝对保密和安全。为了这项超级机密的任务, 周光召这位著名物理学家从此在世界学术界“消失”, 开始了长达 18 年隐姓埋名的国防科研生涯。当时, 周光召所有国际上的朋友一下子突然与之失去联系, 且长时间杳无音信, “与世隔绝”, 纷纷猜测他是不是出了什么事, 有人甚至曾传言他在回国时有人制造了爆炸事件, 飞机失事了。
对于试验基地, 第一不能冒顶, 第二不能放枪, 第三不能污染。通过多次对新疆戈壁沙漠地区的空中、现场勘察和筛选, 最后将试验基地定在新疆面积达 10 多万平方公里渺无人烟的荒漠——罗布泊。为了研制核武器, 周光召宵衣旰食, 殚精竭虑, 常年驻扎大西北, 以高原和荒漠为家, 生活环境异常艰苦, 甚至冒着被辐射及伤亡的生命危险。然而, 周光召从来都是无怨无悔、无私无畏。
周光召以自己的渊博知识和创新求真的睿智, 为我国第一颗原子弹的研究做出了重要贡献。
1961 年上半年, 第一颗原子弹的总体力学计算正进入非常紧张的阶段。苏联顾问曾向二机部领导介绍情况时口授过几个极其简要的数据, 其中有一个关键数据怎么计算也对不上。专家们从不同角度以不同方法查找原因, 提出各种改进计算的建议, 全过程的计算整整进行了 9 次, 问题始终解决不了。
周光召来到核武器研究所后立即加入了这场科学辩论, 他仔细分析了 9 次计算的全过程, 认定大家的计算是合理的。这意味着对苏联专家的数据提出质疑。但是, 一个从未搞过原子弹的人想要否定苏联原子弹专家给出的数据, 谈何容易!
1961 年的夏天, 周光召巧妙地以物理学的基本定律“最大功”原理, 论证了苏联专家提供的数据“不可能”。这一论证说服了所有在座的专家, 第一颗原子弹研制过程中的“拦路虎”这才算是被放倒了, 理论设计工作得以继续进行下去。
1963 年, 在第一颗原子弹设计的紧张工作中, 周光召敏锐地察觉到托马斯-费米状态方程的量子修正的重要作用, 他花了好几个月的时间, 推导出闭路格林函数。这是一项开创性的成果, 一直在核武器理论研究中发挥重要作用。
1964 年 10 月 15 日, 已是原子弹试爆前夜, 一份急电从基地罗布泊发到北京, 电文称突然发现一种材料中的杂质超过了原来的设计要求。于是, 周光召所在的理论小组连夜组织运算, 彻夜不眠, 直至第二天上午, 他将一份计算报告呈送到周恩来总理面前: “经计算, 我国第一颗原子弹爆炸试验的失败率小于万分之一。”当日下午 3 时, 中国的第一颗原子弹爆炸成功。而后, 周光召又在氢弹、中子弹的理论研究工作中继续贡献着自己的力量。
作为理论部第一副主任, 周光召是核武器理论研究工作的重要领导者。20 世纪 70 年代中期, 他担任了北京应用物理与计算数学研究所所长。
氢弹突破后, 型号化装备部队成为重要任务。他往返奔走于北京和西北核试验场, 参加核试验任务, 指导试验后的实验分析, 寻求改进设计。我国装备部队的第一代核武器理论设计主要就是在周光召领导下完成的。
在艰难的局面下, 周光召坚持以高远的视野审视核武器科技事业发展。当时国际核武器研制工作进展很快, 特别是美国, 发展了比当量很大的氢弹技术, 以及更有威力的新型核武器。在这样的形势下, 周光召认为我国的核武器还需要进一步发展, 要赶超国际先进水平。
20 世纪 80 年代, 我国科学家成功掌握了中子弹和核武器小型化设计技术, 完成了我国核武器从第一代向第二代的过渡, 使中国的核武器研制水平达到国际前列。
周光召这一批前辈们, 带领一批优秀的中华儿女, 用最美的青春与横溢的才华, 铸就了国防事业坚强基石, 使中华民族挺起了不屈的脊梁。
周光召先生后来先后担任过中国科学院院长、中国科学技术协会主席等重要职务, 继续在不同领域为推动我国科技事业的发展做出卓越贡献。
转载自科学技术文献出版社《科学家精神·爱国篇》