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发表于 2009-8-14 13:51:52
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1946年蒋介石秘密寻找日本专家研制原子弹
十余份1945年至1947年间的国民政府机密电报证实,中国政府曾在抗战胜利初期,秘密网罗被俘日本原子弹专家,尝试原子弹研制工作。蒋介石还延聘著名科学家吴大猷、郑华炽、曾昭抡、华罗庚、杨振宁等十余人,成立“原子能研究委员会”,复又筹组“中央原子物理研究所”,积极部署原子弹研制方案,这是中国人第一次尝试研制原子弹。
两封国外密电。日本广岛、长崎遭受美国原子弹攻击后,原子弹成为二战结束后举世瞩目的“新科技”。日本投降尚不满两个月,国民党重庆政府驻瑞典大使何凤山,从斯德哥尔摩给蒋介石打了一通密电,这是驻外大使必须定期呈给蒋介石的例行“舆情报告”。电报内文是这样写的:“据瑞典新闻社称:莫斯科科学院物理研究所,自一九三四年,在卡普甲教授督导之下,已完成分离原子之试验。据苏联发言人称,用苏联制造爆炸性原子之方法,制造原子弹,其成本较美国所制者为廉。”蒋介石批阅公文一向非常仔细,他在这份电报上用红铅笔轻轻点上标点句读,但却未注记任何批示。习惯上,蒋介石对外国政府发言人的谈话,除非关系到中国事务,一般并不批注意见。
十天后,另外一封也是有关外国发展原子弹的文件,也由侍从秘书以工笔楷书誊写呈给蒋先生,那是“军事委员会”专门管情报的第二厅中将厅长郑介民呈上来的一份《情报辑要》,这份简短情资报告是军统局驻伊朗德黑兰的情报官黄于安呈报回国的密电,电报声称:“据伊朗参谋本部密息,德国流亡科学家在喀尔巴阡山,造成新原子弹,较美国者简单,力大,成本亦低,英苏两方正力图罗致,确否待证。”这两通电报叙述内容,毕竟和中国无直接关联,并未触动蒋介石的神经,而蒋先生真正起心动念,开始积极计划着手研制原子弹,还是受到他的党内对手、桂系大将李宗仁提议的刺激,李宗仁一度为蒋介石最初尝试研制原子弹的幕后推手。
李宗仁的建议。1946年1月间,北平行营上将主任李宗仁,得到了一项极为可靠的情报,讯息指出,日本发动侵华战争期间,日本陆军省秘密派遣了一支技术人员队伍,到张家口采掘原子放射性原料。日本投降后,这个研发原子弹的小组中,有三十余人被中国共产党逮捕,其余未遭逮捕的人员,全都隐姓埋名藏匿在北平。李宗仁有意按图索骥,寻觅蜇伏躲藏在北平的日本原子弹专家的下落,希望这些日本专家协助国民政府当局研发原子弹。1946年,世界四个主要强国中、美、英、苏当中,美国依旧是惟一拥有原子武器的强国,种种迹象显示,苏联正努力争取成为世界上第二个原子国家。
李宗仁汇集了所有的情报讯息,于1946年2月1日,打了一份报告,以密电形式拍发给在重庆的国民政府主席(兼军事委员会委员长)蒋介石。密电原文写道:渝委员长蒋:(9965密)据报,敌“华北交通会社”日人西田称:
(一)日陆军省曾派来我国张家口地区,技术人员七十余,端事采取原子原料,于日军投降后有三十余人投入奸党,其余人员均散居北平。如我政府愿予留用,西田决能招集彼辈在中国研究,并将原子能设计成功报告,尽量使其早日成功,否则均不愿予以发表。
(二)该项技术人员曾在张家口取得一部原子弹原料,空运回国,对察绥各地矿产,探查甚详,两地原子铀之出产,仅百灵庙一处,年产铀可达六吨。
(三)在日本投降前,日本已装有五部机器,开始研究原子弹,后以美国发现,致将该项机器全部破坏。但此项技术人员,均在日本内地,并详悉其姓名住址等情,关于是项研究工作,我国尚无人主持,似应由中央指派专家商讨研究,如何之处,谨电呈核。发电地点 北平 发电人 李宗仁 电尾日韵 参二华子世 发出日期 民国35.2.1 22:00 收到日期 民国35.2.2.
李宗仁的这份密电,给蒋介石极大的提醒作用,李宗仁的意思,是要运用这批日本原子专家,为中国提供原子弹的制造方法。然而,蒋介石基于几项理由,存有若干疑虑。其一,日本原子科技明显落后美国;其二,研制原子弹的科技,应该掌握在中国人自己手里,而不应该依赖日本人,因此,最重要的还是要培植中国原子专家;再其次,蒋介石和桂系军人之间,毕竟存有矛盾,蒋介石对李宗仁不敢尽信。由于蒋介石不放心李宗仁,故而私下交付给军事委员会调查统计局代局长戴笠一项任务:查明抗战时期日本在中国境内研制原子弹的详细经过。
戴笠的调查。不消两三天功夫,戴笠接连呈报给蒋介石几份密电,证实了李宗仁密电的内容。既然仅百灵庙一地蕴藏的铀矿一年就可以挖掘六吨,原材料供应不成问题,而专业人才又有日本留在中国的原子专家,天时、地利、人和,三大条件已具备了两者,激发了蒋介石原本对原子弹的浓烈兴趣。(注:百灵庙位于今内蒙自治区,乌兰察布盟达尔罕茂明安联合旗政府所在地。)戴笠的第二份密电到达后,由国民政府军务局上校参谋陈廷缜,转呈给蒋介石。戴笠的调查,进一步证实日本有一名叫西野的原子物理学家,日本当局并在东京设置了“理化研究院”,并且有西野专用的研究室。早在战前,日本东京大学和大阪帝国大学,以学术研究为名义,自美国进口了一部原子分解器,专供西野研制原子弹之用,日本战败之后,美军占领日本,这部原子分解器和西野研制原子弹的部分成果,全部被盟军统帅麦克阿瑟下令抛入海中,化为乌有。
戴笠向蒋介石报告,假如李宗仁之前提及的西田,如果正是西野本人的话,应该赶紧派人把他争取过来,以免西野落入其它国家手中。据戴笠查证,西野的实验室已提炼铀元素22磅,如果能把西野争取到手,不但22磅的精炼铀掌握在中国人手上,要进入原子能研究的堂奥,显然要事半功倍得多了。戴笠密电中最有建设性的一项建议,是希望蒋先生仿照美国最初研制原子弹的成例,成立一个“顾问委员会”,由专事制造武器枪炮的兵工署督导研制。蒋介石看过报告全文之后,在公文的批阅栏上用毛笔写下“如拟”二字,表示批准之意。
吕文贞的密电。追查日本研制原子弹后续情报的任务,蒋介石固未交付给李宗仁,但李氏毕竟是军人出身,先天上对原子弹研究,及原子弹在战略和战术上的重要价值,兴致颇高,依旧对日本人的原子研究计划保持着高度兴趣。在给蒋介石第一通密电之后二十五天,李宗仁又发来第二通密电给蒋介石,呈报了西田草拟的全新研究计划。这份计划在呈给蒋介石本人批阅之前,首先交给军政部核办,军政部长时为蒋介石最信任的陈诚。1946年初,国民党当局正忙着把部队和军政人员大批运往国统区,进行复员工作,哪有心思投入研制原子弹?因此不论日本人西田提出的计划是否切实可行,军政部都无暇立即付诸施行。然而,有关日本人过去从事原子弹研究的片段情况,仍从接收北平的国民党驻军和行营主任李宗仁那儿,断断续续呈报来零星的讯息。
1946年6月1日,第十一战区司令部参谋长、兼第十一战区华北受降区北平前进指挥所主任吕文贞,从驻防的北平市发了一通密电,致蒋介石。根据吕文贞呈报的讯息,第十一战区司令部秘密留置了一个日本人,此人名叫石原茂光,据称是日本研究原子弹专家之一。石原茂光在接受侦讯时声称,日本方面在中国已采集了将近五公斤的铀原料,这批铀原料后来储存在日军驻华北野战军的兵器库中。吕文贞在发给蒋介石的密电中表示,第十一战区正秘密追查铀原料的下落,石原茂光还声称,以储存在中国的现有材料,即足够试造“酸化铁原子弹”,这种原子弹的威力估计为铀原子弹的四分之一,破坏范围可达64平方公里之广。吕文贞最后向蒋介石请示:“查原子弹为国防潜力所关至巨,除已照实验计划准备各项材料外,拟请指定地点准予秘密试验,俾获成果,以资利用。”蒋介石最后是否同意北平第十一战区,寻觅场地试爆所谓的“酸化铁原子弹”?到底这个传闻中的“酸化铁原子弹”有没有造成呢?国民党当局陆续接到来自四面八方的关于研发原子弹的情报,毕竟,研制原子弹对当时的中国而言,不仅是科技上的考验,更是财政能力的一大考验,然而事关国防科技的突破,蒋介石还是很认真地看待这来自各方的情报讯息,一一查证它们的真确性及可行性,蒋介石似乎也在有关原子弹情报交迭呈阅的过程中,燃起了心中更强烈的原子弹兴趣。
为了详细厘清纷至沓来的原子弹情报,1946年7月24日,军政部长陈诚整合各种讯息之后,给蒋介石上了一份堪称完整的报告,针对从抗战胜利以来,那些自称能研制原子弹的情报来源,一一过滤其可行性和真确性之后,向蒋先生提出简要报告:“……。二、办理经过 经转电北京大学吴教授大猷洽办结果如后:1,日人西田已返国,未能晤及其所拟计划。可注意之部分,仅为日人调查我国北部铀矿之结果,所拟‘提炼’及‘化学’部分俱无具体计划。该日人既已离华,其调查结果现亦无法取得。2,日侨石原茂光等所拟之计划及图样等,多属谬误,显未受物理与化学基本训练,无考虑之价值。3,拟定办法 俟吕参谋长与北大郑教授洽复后再行呈核。
陈诚这份报告,说明自抗战胜利以后,各种有关日本科研人员在中国研制原子弹的讯息,经国民党当局逐一查证过滤,其结果似乎都是“确有此事,但是查无实据”。 组建专家班底、派出留美学生。然而,对研发原子弹产生高度兴趣的蒋介石,已经把注意力从寻求日本专家协助的方向,转移到由我们中国人自行研制的途径。陈诚的报告结尾提到的北大教授吴大猷、郑华炽等人,就是受命组织班底研制原子弹的第一批中国物理学专家。其实,早在李宗仁向蒋介石汇报北平遗留有日本原子弹专家的情报之前,蒋介石正悄悄计议着中国人自行研制原子弹的可能性,负责执行此一计划的,是兵工署副署长俞大维。国民党当局斯时尚未还都南京,蒋介石在重庆召见了当时西南联合大学物理系教授吴大猷。吴教授系由俞大维保荐给蒋介石,俞氏建议由吴担任原子弹计划的专家核心。蒋先生晤见吴大猷时,当即向吴大猷表示,他已下令拨给经费十万元法币,激活这项秘密计划,并且指示兵工署挪出一间大礼堂,供作原子弹研究室之用。吴大猷听完蒋介石一席谈,向蒋先生建言,发展原子弹,钱不是主要的,最重要的是人才,有了专门人才才能克服研制原子弹的困难。蒋介石清楚了问题症结所在,当即向吴大猷承诺,美国退还清朝赔偿八国联军的庚子赔款,可以拨用作为奖助人才赴美国深造的经费,至于人才名单,则请吴大猷选拔开具。于是,在吴大猷带领下,包括杨振宁、李政道、朱光亚这批研习物理学的年轻学子,踏上了留学美国的旅途,只是蒋介石万万想不到,三四年后,国民党即从大陆全面溃败,撤退台湾。朱光亚等人在毛泽东的号召下,于1964年10月研制成功中国第一枚原子弹。
蒋介石召见过了吴大猷以后,交代兵工署副署长俞大维,应延聘人才继续积极展开原子弹研发工作。除了吴大猷教授之外,其时担任西南联合大学物理系主任的郑华炽、知名化学学者曾昭抡(曾氏为曾国藩曾孙)、数学家、西南联大教授华罗庚(华罗庚和陈省身、许宝当时被誉为西南联大数学系“三杰”),皆为兵工署研发原子弹的核心专家。吴大猷等人选定的年轻学者,已经陆续赴美深造,中国的原子弹研究计划正式激活。1946年6月,一个以研制原子弹为核心任务的单位正式组成,这个名为“原子能研究委员会”的特殊单位,也是“军事委员会”改组为国防部之后,第一个成立的国防科技研究单位,但由于事涉机密,这个单位始终是鸭子划水,只在台面下秘密运作。“原子能研究委员会”成立,核心人物包括俞大维、曾昭抡等十一人,按照计划,“原子能研究委员会”和早先成立的“国防科学委员会”密切配合,展开原子弹研发作业。
胎死腹中。然而,随着国内局势的日益紧张,以及辽沈战役的开打,国民党当局的军费渐呈捉襟见肘之势,为了研制原子弹而派遣的年轻学者,仍在美国继续深造之中,当局仍然持续供给经费,让他们没有后顾之忧。但是,为了撙节经费预算,“原子能研究委员会”徒然维持着虚有其表的空壳子,研制原子弹的组织单位不仅不再扩大,还有逐步缩减的打算。从一份国防部长白崇禧草拟计划扩大研发原子弹计划却遭上级否决的密件公文,可以窥见国民党当局原子弹计划逐步胎死腹中的端倪。白崇禧于1947年4月21日,呈送了一份《要件演示文稿》给蒋介石,开宗明义建议蒋介石“请设立原子物理研究所”。白称:“本部对于原子能研究问题,曾报奉钧座批准成立原子能研究委员会,聘请俞大维、曾昭抡等十一人为委员,因无的款,仅能做策动及建议诸工作。关于实施研究方面,前军政部已派吴大猷、曾昭抡、华罗庚等三教授,赴美国考察原子物理研究。顷据该员等拟呈国立物理科学所设备计划及预算,应需开办费约一百四十余万美元,第一年补充设备费一百万美元,共为二百四十余万美元,至建筑所需之国币数字尚不在内。”白崇禧将这份公文发出后,却有如石沉大海,完全没有下文。一个多月后,由蒋介石兼任院长的行政院,终于把这份公文递送到国民政府主席蒋介石的办公室(无异蒋介石的左手交给蒋介石的右手)。蒋在这份公文上批示:“目前国库支应浩繁,外汇亦须节用,所请设立原子物理研究所一案,似应缓办。国民政府第三局的上校参谋陈廷缜,在这份公文的“拟办”栏中写下:“本案经饬据行政院五月卅日核议,拟从缓办理。廷缜,六月六日”同时担任国民政府主席的蒋介石,则以红铅笔,写下“如拟”二字。“如拟”,即意味着本来计划大张旗鼓的“原子物理研究所”,最后终因内战军费支出过于庞大,蒋介石被迫忍痛割爱,国民党当局在大陆时期的原子弹研制工作,即如昙花一现般成为明日黄花。计划搁置后不到三年,蒋已败退台湾,他二度准备研制原子弹,已是四五年后的事。
http://news.china.com/zh_cn/hist ... 70918/14348485.html
中国最早的核计划:蒋介石对原子弹动了念头
其实,在中国最早对原子弹动了念头的并不是毛泽东,而是和他斗了几十年的死对头蒋介石。
1945年秋天,刚到中美联合参谋本部就任中国战区参谋长的美国将军魏德迈,在一次与国民党政府兵工署长、军政部次长俞大维交谈时,曾透露出美国可以接受中国人学习制造原子弹的意思。俞大维是清末军机大臣曾国藩的曾外孙,他立即将这一情况报告了蒋介石。这之前,因为中美是同盟国,美国曾将一册绝密的士迈士报告交给中国,该报告详细叙述了美国原子弹的发展经过。期间,中国科技教育界要求研制原子弹的呼声甚高,蒋介石自然为之心动,曾下令军政部长陈诚和俞大维一起负责,秘密筹划这一重大的国防科学技术计划。陈诚和俞大维约见了吴大猷、华罗庚、曾昭抡,商议拨一座大礼堂和10万法币制造一颗原子弹。
其后,吴大猷上书军政部,陈述其培植人才,选送优秀青年出国考察,有人才能有弹的思考。陈诚和俞大维认为吴大猷言之有理,同意拨款培训,并由吴大猷、华罗庚和曾昭抡分别在物理、数学、化学三门学科各选两名学生。这时,学业优秀的黄昆已考取中英庚子赔款留学,杨振宁也考取了清华留美,所以,商定由三位教授各带领两名助手前往美国考察。物理方面,吴大猷选了清华大二学生李政道和助教朱光亚;数学方面,华罗庚选了孙本旺和徐贤修;化学方面,曾昭抡选了王瑞駪和唐敖庆。他们于这一年秋赴美进行考察和学习。
朱光亚后来曾回忆说,在他们几个人赴美国的途中,他听到别人兴致勃勃地谈论受蒋介石接见的情景,但他自己对蒋介石却毫无印象,很可能他没有经过南京,而是直接从云南的西南联大去了上海,与大家相会登上船的。而杨振宁也曾向别人提起过这件事,他可能是从李政道那里听来的,说蒋介石接见这几个人时,手里还摇了一把大蒲扇。
但是,从发现原子核裂变到真正制造出用于实战的原子弹,美国付出了巨大的代价。此前,虽然法国、德国、英国,包括苏联都在这一领域做了不同程度的探索和研究,但美国毕竟是抢先了一步。原子弹在广岛和长崎的使用效果,更使美国认识到了其在战后世界新格局中举足轻重的作用。为了垄断这一高新技术领域,美国连自己最亲密的盟友英国都给予技术封锁,它更不会在这方面给中国什么实质性的帮助了。此外,由于国民党政府忙于打内战,腐败成风,政治局面和经济形势混乱不堪,许多重大的国事要务都无暇顾及,筹建国防科研机构的原定目标早就注定了是水月镜花。
好在中美还算是同盟国,1946年,美国计划在太平洋上的比基尼岛上进行另一次原子弹试验,邀请各个同盟国的有关人士参观,国民党政府派中央大学物理学教授赵忠尧以观察员的身份,会同驻美使馆武官乘坐美国潘敏挪号驱逐舰前往那里。
赵忠尧除了担任中央大学物理系主任,还在中央研究院物理所从事核科学研究。很早的时候,他就觉得国家太穷,所以要工业救国,在美国拿到博士学位后,他又去了英国的实验室,还在德国用仅有的一点钱买了一台铅芯机,回国后就和几个人一起搞了个三星铅笔厂,即后来的中华铅笔厂。后来在昆明西南联大教课,生活非常艰苦,常常自己做肥皂来贴补家用。在美国参观完原子弹爆炸之后,他进行了一些相应的考察,并参加了一些研究工作。
他设法回到自己曾于1927年至1930年间攻读博士学位的加州理工学院,学习加速器设计和制造知识。回旋加速器的发明者劳伦斯是诺贝尔物理奖得主,他聘用了赵忠尧,给他提供条件,接触实验设备和有关图纸。在此期间,南京中央大学校长吴有训和南京中央研究院的总干事萨本栋秘密筹集了12.5万美元,交给赵忠尧,作为他购买实验设备及个人生活之用。赵忠尧仔细一核算,订购一台普通加速器的价格起码要40万美金,还不能拿到出口许可证,因为美国政府严禁此尖端技术出口。
因此,他们商量的办法是赵忠尧到美国后自己设计一台加速器,购置材料和部件,回国再加工组装。此后赵忠尧便成了临时工,常到几个熟悉的物理实验室去签订换工协议,以替实验室完成某些科研项目来换取有关加速器制造的技术资料和零件。有人说你为什么这么傻,到美国了不容易,趁这个机会做点研究工作多好,这样还能做点成绩出来。买仪器也不是你的本行,吃力不讨好。赵忠尧说,发表论文,获取名利,当然不错,但一个人干什么事情,应该首先对国家有用,中国要搞科学,还就得自己搞试验室。他每天工作平均在16小时以上,一日三餐十分省俭。
李寿木丹1947年于浙江大学物理系毕业后,由系主任何振路推荐到中央研究院,在赵忠尧手下工作。李寿木丹说,当时推荐我是到物理所跟赵忠尧先生搞原子核物理研究,但我到的时候赵先生不在,他到美国去了。到南京之后第一件任务是开箱,整理试验室,大约花了几个月的时间。当时施汝为先生就问我,赵先生暂时回不来,你看你是不是可以先帮着我做点儿工作,我说行。这样我就做施先生的助手。当时国民党所打的几个战役都已经失败了,南京的国民党政府惶惶不可终日,都在准备跑。
政府下令,要把所有的科研机关学校搬到台湾去,有的要求搬广州,上边催得很利害,而且把每个单位怎么走的火车皮都安排好了。中央研究院也排了一个时间,当时我去的时候萨本栋还在,萨本栋是一个电方面的专家,当时大家的普通物理教科书就是他编的。萨本栋还给我帮过一个忙:有一次可能是我的一封信让国民党拿到了,要抓我,找到了中央研究院的萨本栋,萨本栋说没这个事儿,这事我知道,这是个很好的学生,把他们顶回去了。可惜后来到了下半年搬家紧张的时候他病了,很严重,到美国去治疗后死了。当时教育部长朱家骅也是中央研究院的院长,他要钱临照出来代理总干事。
为什么让他出来呢?因为钱临照是留英的,朱家骅也是留英的,在留英同学会上认识的,所以他就看中了钱,让钱出来组织专家搬到台湾去。当时在南京的所有研究所,绝大多数所长和员工不愿去台湾,都是消极抵制,只有历史语言所的所长傅斯年把他这个所全部搬走了。还有一个办公厅基本上都搬走了。数学所也搬走了,它的所长是陈省身,下面有一批非常好的年轻人。陈省身他刚从国外回来,不了解国内的情况。陈省身的老师叫蒋利富,是南开大学数学系的主任,陈省身很尊重他的老师,蒋利富专门跑到南京去,让陈省身搬到台湾去。
我们这个所因为钱临照当了总干事,他让大家搬家,三天两头来,他想让我们这个所带头,催我们赶紧装。大家都不听他的,商量怎么抵制搬家,我们采取一些办法,比方说磨洋工,搬家只有靠我们几个年轻人,我来的最早,由我负责这个事儿。我们想了一些办法,白天装箱,晚上再把箱子打开,把东西拿出来,重新放回去,院里来人了,我们就装,他走了我们就磨洋工,所以天天装箱,天天没装。后来拖来拖去火车拖过了,钱临照没办法,因为他也是个科学家,他就找施汝为商量。
他们两个去找南京中央博物院,它有一个很大的地下室,那边有一个姓曾的老太太,还有一个姓王的是那儿负责的,同意将这些设备都放在他的地下室去,避免损坏。这一定之后大家都很使劲,几天就装完了,一共有400多箱。最可贵的就是图书,这个图书很完整。在物理方面相当完整,还有赵先生的那些设备、材料等。当时开了个会,哪些人准备去上海,哪些人准备回家,有没有准备留下来,保护这儿的房子?当时我主动提出来,愿意留下,另外一个工人家在南京,叫陈仲方,也愿意留下来保护九华山这儿的房产。
九华山是在南京的北边,鸡鸣寺的东边,北面有一个城墙,城墙外面就是玄武湖。当时有两幢楼,一幢楼是物理所的四层大楼,旁边是一幢两层的楼,数学所的。这两幢楼旁边还有很大的一片空地,边上还有一个生活区,生活区里新建了两层楼的宿舍,后面还有一个大的集体宿舍。物理所的大楼当时盖得很特别。这个楼的西面,二楼是空的,有一个楼板,中间有一个很大的洞,一楼到二楼之间很高。楼的设计就是根据赵忠尧先生要求设计的,准备安装一个质子静电加速器。
这个加速器很高,一直到顶,顶上还有吊车。西面墙上有一个很大的孔,高压钢筒是用吊车从这个孔吊进去安装的。一切完全根据美国高压形的质子静电加速器设计。二楼的楼板下面是搞试验的,楼板上面就是加速器。1948年夏天,从美国运来一些东西,这些东西包括一个大的钢筒,有7~8米长,直径大概有1~2米,国内当时是做不了的。还有五金材料,无缝钢管,无缝铜管,大大小小一律都是15寸(6英寸)的,以及一些铜元、车床等等,全是赵忠尧从美国运来准备搞核物理试验室和加速器用的。
新中国成立后,赵忠尧开始做回国的准备。他最要紧的是把那批花了几年心血定制的加速器部件及实验器材运回国内。利用1949年至1950年初中美之间尚未断绝的通航时期,赵忠尧在一家轮船公司办理了托运手续。美国联邦调查局这时已盯上了这批器材,他们不但到轮船公司开箱检查,还到加州理工学院去盘问。经几位教授证实这些器材与原子武器毫无关系后,大小三十多个木箱总算装船起运了。
http://notgood.bokee.com/4936694.html
钱学森在美国的20年(1935年-1955年)
1934年,钱学森在上海交通大学获学士学位。
编者按
“两弹一星”元勋钱学森院士,上个世纪50年代回国后,对我国军队建设和国防事业所作出的卓越贡献,大家耳熟能详;但他为什么去美国留学,他在美国开创性的科学成就和贡献,对世界反法西斯的胜利、对推动美国乃至世界的科学技术发展有怎样的重大贡献,还鲜为人知。本报今起独家连载《钱学森在美国的20年(1935年—1955年)》将披露这方面的史实,并以此作为献给钱老95岁华诞的贺礼。
为抵御外侮 改习航空学
钱学森祖籍浙江杭州,1911年12月生于上海,少年时正值第一次世界大战。战后,英、法、德、意、日、俄等帝国主义列强掀起侵华狂潮。1926年英国军舰在长江上寻衅炮轰万县,令我上千军民死伤,造成“万县惨案”;1927年帝国主义干涉中国革命,炮击南京,死伤我军民两千多人,毁坏房屋财产无数,造成“南京事件”等。这些悲惨事件,在钱学森幼小心灵里留下对帝国主义侵略者深深的仇恨。
1929年,钱学森从国立北京师大附中毕业后,考入上海交通大学机械工程系学习。他清楚地记得孙中山先生在《建国方略》里,为中国未来铁路建设勾画的宏伟蓝图,因而,决心像著名铁路工程师詹天佑那样,投身祖国的铁路建设。钱学森在交大成绩优异,各门功课都在90分以上,获得免交学费的奖励。
然而,正当他在上海交大勤奋学习时,日本鬼子依仗先进的飞机、大炮疯狂侵略中国的东北,1931年的“九一八”事变后不久,就在钱学森身边发生了1932年的“一二八”战争。他目睹蔡廷锴将军率十九路军以弱势的空军力量,在上海慷慨悲壮抗击日寇的战斗场面。钱学森认为,中国要战胜日寇,只有军人的英勇是不够的,还要有敢于抗争的国民政府和现代化的武器,特别是强大的空军,要自己学会制造飞机!于是,他钻到图书馆里博览群书,特别专注于阅读航空工程的书籍,他的志趣从设计火车头逐渐转向发展航空事业。
交大毕业后,钱学森考取清华大学留美学生,攻读飞机设计。1935年8月,他登上邮轮,负笈留美。迎着海上的狂风巨浪,钱学森立下宏愿:我暂时到美国去学习科学技术,他日回来,再更好地为国效劳!
师从冯·卡门 攻世界难题
上个世纪30年代的美国,正值资本主义世界经济危机时期。虽有罗斯福总统提出“新政”,也难以解决各种矛盾,特别是劳动就业的激烈竞争。在学校和工厂,种族歧视的行为和目光随处可见。1935年,钱学森在麻省理工学院(MIT)航空系学习初期,面对某些美国同学傲慢地讥笑中国愚昧落后现象,他不服气地挑战说:“中国现在是比你们美国落后,但作为个人,咱们人比人,你们谁敢和我比试?”后来,只用了一年时间,他就获得航空硕士学位,为中国人争了气。
然而,中国学生在麻省理工学院毕业后,要到美国的航空工厂实习,却不受欢迎。这迫使钱学森将专业研究方向由航空工程转为航空理论。好在这也正是他的志趣和特长所在。同时,父亲的挚友、民国时期著名军事理论家蒋百里先生,在欧洲考察之后,深感德国空军的迅猛发展得益于航空飞行理论研究的先进成果。因而,也鼓励钱学森钻研航空理论。于是,钱学森决定到加州理工学院,拜访慕名已久的冯·卡门教授,希望跟随他继续攻读航空博士学位。
冯·卡门是生于匈牙利的犹太人,1906年进入德国哥丁根大学机械研究所,跟随应用力学的创始人普朗特教授攻读博士学位。普朗特是空气动力学的先驱。1904年,普朗特在边界层(即贴近在空气或水中运动的物体的表面层)和机翼理论上,取得决定性的进展,解决了困惑航空界多年的飞行阻力来源以及机翼设计问题。1911年,冯·卡门在普朗特教授的指导下,通过各种风洞实验,经由数学计算和分析,发现机翼穿过气流时,会产生两股平行的气旋,造成一种阻力,从而完成著名的“卡门涡街”等多项气体动力学的研究。1922年,普朗特让贤,推荐冯·卡门接替他在哥丁根大学应用机械研究中心主任的重要职务。1930年,德国反犹太人的风声日紧,冯·卡门预感不祥,便应加州理工学院领导米立肯教授的聘请移居美国。他把哥丁根民主自由的学风以及德国先进的航空理论和技术成就,带到美国,成为最受尊敬和爱戴的著名教授。
1936年,钱学森从美国东海岸的波士顿,来到西海岸的加州理工学院,专程拜见这位世界著名的力学大师冯·卡门,没想到他们第一次谈话就给冯·卡门留下非常深刻的印象。冯·卡门觉得这个文质彬彬的年轻人,一脸认真的神情,对他提出的所有问题,都回答得十分精确、简明,非同寻常,钱学森的聪慧和敏锐深深地打动了他。因此,冯·卡门欣然接纳他为自己的博士研究生。
选择什么课题作为钱学森攻读和研究的方向是至关重要的。这位明智的导师深知,在当时,世界各国飞机的飞行速度和高度,是空军实力对比强弱和空战胜负的关键。然而那时,世界航空工业正处在从老式的螺旋桨飞机向超音速的喷气式飞机发展的时期,在理论和工程技术上,面临着两大难题:
(1)当飞机的飞行速度提高到亚音速时,气体的可压缩性对飞行器的性能到底有什么影响,它们之间的定量关系是怎样的?
(2)如果想再将飞机的飞行速度进一步提高到超音速时,应该采用什么样的最富有成效的理论指导和技术设计才能实现?
这是两个全新的课题,特别是对于当时航空工业发展相对还比较落后的美国。为发展空军的优势,赢得战争的胜利,尽快解决这两大难题迫在眉睫。冯·卡门抓住这两个对他自己来说也是全新的重大课题,满怀期待地选中天资聪慧的钱学森,鼓励他在这两个尖端科学技术方面,同时进行创造性的研究和探索,写出博士论文。
1939年,钱学森在美国加州理工学院获博士学位。
攻破“热障”关 公式“卡门-钱”
面对当时两大航空科技难题,钱学森深知,攻克难题不仅是为美国航空工业的发展,更是为日后发展祖国的空军力量,抗击一切侵略者。
不知有多少个不眠之夜,钱学森在知识宝库里苦苦寻觅,有时忽然从半梦半醒中捕捉到一些灵感,然后反复大胆设想、设计与计算、实验。历经三载,钱学森逐步攻破一个个难关,形成自己独到的见解,在高亚声速流场的精确计算以及超声速空气动力学以至火箭推进方面,都作出了原创性的贡献。
1939年他出色地完成《高速气体动力学问题的研究》等4篇博士论文,获得航空和数学的双博士学位。这里仅就钱学森博士论文中部分内容的原创性贡献,做简要介绍:
(1)博士论文的第一部分是关于飞机在高空中高速飞行时,它所受到的阻力和表面的热效应问题。当时普遍认为飞机在超声速飞行时,其表面与空气发生的摩擦阻力并不重要,可以忽略不计,且飞机表面不会发热。钱学森经过对飞机结构整体的物理思考,加之运用极其复杂的数学计算和逐次迭代的近似解法,得到飞机在高速飞行时,将受到空气摩擦阻力和热效应的重要影响的精确数据和结论。这在世界航空工业比较落后的时代,是一个全新理念。它从航空理论上预见,实现高速飞行的飞机,将会遇到“热障”,其表面气流温度很高,能使金属外层强度降低,甚至熔化;在设计高速飞机时,必须对飞机表面采取有效的防热或冷却的措施,才能持续高速飞行。
(2)博士论文的第三部分是寻求一种计算高速飞行着的飞机机翼表面压力分布情况的科学方法。当时,航空界已有的一些计算方法,只能适用于计算飞机机翼较薄、飞行速度较慢(例如小于0.5倍声速)的情况。为了实现大型超声速飞机精准合理的设计与制造,冯·卡门凭着对物理问题敏锐的洞察力,建议改变传统计算方法,采用来流状态点处的切线近似计算法。钱学森在导师的启发下,专心致志地每天工作十几个小时,反复对比、思考,加之一系列细心的数学推导、计算(当时没有电子计算机)与实验,果然得到比过去更为精确的计算结果及其数量关系。这就是著名的“卡门-钱公式”,它是空气动力学中的重大成果。“热障”理论和“卡门-钱公式”,在第二次世界大战期间以及二战之后很长一段时间,都被世界各国广泛应用于超声速飞机设计与制造,直到电子计算机广泛应用之前。
钱学森很快成为冯·卡门的亲密合作者和得力助手,成为当时航空界和加州理工学院里最惹人注目的人物,并被加州理工学院古根海姆航空实验室聘为研究人员。此后10多年,钱学森为了飞机的高速飞行,突破“声障”和“热障”不断探索,作出了全方位的重大贡献。
罗斯福重科技 广开科研路
1936年-1939年,正当钱学森攻克空气动力学中的世界难题,为航空工程设计提出高速飞行的新理论、新方法、新公式时,德国希特勒建立独裁政权,扩充军备,特别重视发展空军。
1937年7月7日,日本帝国主义在中国悍然挑起“芦沟桥事变”,发动全面侵华战争。同年12月13日,日本帝国主义制造震惊世界的“南京大屠杀”。钱学森闻讯后彻夜难眠,义愤填膺,决心用各种方式为国效力,报仇雪恨!
1940年初,德军借助其远程轰炸机、战斗机和机械化部队的优势,席卷欧洲大陆,然后又大举进攻英国,1800多架飞机布满英国上空,英国危在旦夕,首相丘吉尔向美国总统罗斯福紧急求援。罗斯福通过国会一方面支援英国,一方面拨款几十亿美元,希望尽快制造出性能先进的飞机、军舰、坦克、大炮,准备迎战。
罗斯福对于发展先进武器、炸药的科学技术尤为关注,经常与一些科学家讨论、研究。1939年8月2日,科学家爱因斯坦致信罗斯福,在信中,他预料,在不久的将来,铀元素会变成一种重要的新能源。它也可以用来制造出极有威力的新型炸弹。而德国在这方面有可能采取先发制人的行动……这封信引起罗斯福重视,立即成立铀问题咨询委员会,并集结奥本海默等一大批由科学家、军事家和科学技术人员组成的庞大队伍,开始研制原子弹的曼哈顿计划。
钱学森最近回忆说:“二战爆发后不久,罗斯福总统特别注意发展科学技术,多次把科学家们找来共同讨论在美国如何发展科学技术的问题,当时就找到冯·卡门等科学家,他们讨论来,讨论去,结果就做出要尽快搞火箭发射、搞原子弹和氢弹这个英明的决定。因为一般的火炮打原子弹、氢弹,打不远,不行。有了火箭发射,你想打到哪儿,哪儿就完了,毁灭性的。”当时,钱学森暗下决心:我虽与祖国远隔重洋,不能上战场与日军搏斗,但可以利用在美国的科学研究和实验条件,去抢占世界科技高峰,借以提高军事力量,打击帝国主义德、日、意。
参与美国早期火箭和导弹研制时期的钱学森。
飞机超声速薄壳不失稳
在二战中,空军的重要作用日益明显,交战各国都在设法采用薄而轻的金属制造飞机的壳体,如果金属壳体太薄、太轻,高速飞行时,壳体就有可能因为超过一定载荷而皱瘪下去,即所谓发生“屈曲”而失稳,以致完全破损,折戟沉沙。
当时,航空设计人员依靠经典线性理论计算出来的数值,与实验值差距很大(几乎差上3至4倍),无法应用。人们实际上是凭借经验去设计薄壳金属飞机,成功率很低。冯·卡门深知解决这个难题在二战中的重大意义,于是又鼓励钱学森尽快解决“薄壳失稳”的问题。
1940年之初,钱学森系统地分析研究了前人在有关薄壳理论中的初步成果和大量失败的教训,还搜集了能够得到的点点滴滴的实验数据。他发现,航空界的科技人员当时所掌握和运用的经典理论,几乎没有考虑到非平板式的金属壳体在受到外界的干扰时,会被激发而发生位能的高低跃变。因此,不仅要知道经典线性理论所给出的“上”屈曲载荷的准确数值,还要特别注意找出使壳体发生有限变形时“下”屈曲载荷的准确数值。实际证明,对后者的计算结果与试验值十分接近,应该成为飞机设计的主要依据。这一新的发现和观念,很快被航空理论界和工程界所接受。
1941年,钱学森关于薄壳稳定性的科研成果,在美国的《航空科学学报》上,公诸于世,但是其篇幅只有10页,极为简明。他随后把这800多页手稿存放到纸袋里,并在纸袋外面写下了“Final”(最终的成果)字样。但他立刻想到,认识是无止境的,真理是相对的,于是,紧接着又在下一行写了“Nothing is final”(终极的认识是不存在的)。
参加“火箭组” 研制助推器
1938年秋天,冯·卡门和校长米立肯参加美国科学院所属的空军研究委员会召开的会议,会议提出发明一种火箭,能够助推重型轰炸机,使它能在很短的跑道上或从航空母舰上迅速起飞。当时传言纳粹德国正在发展火箭,美军感到特别紧迫。冯·卡门回到学校立即找马利纳、钱学森等人商议,决定接受这个名为“JATO”的任务。
火箭研究小组活动初期,没有经费支持,是靠这几个“火箭迷”自己掏腰包,或在学校实验室里打工挣点钱,然后去工厂的废料库、垃圾场等处,挑拣些可能有用的五金材料,回来敲敲打打,制造火箭模型。在他们开始研究火箭的固体推进剂时,爆炸试验屡屡失败,毁坏了学校的实验设备,生命安全也难保,被人们称为“自杀俱乐部”。冯·卡门只好把他们赶到校外一个偏远的山谷——阿洛约·塞科(Arroyo Seco)(几十年后,这个偏僻荒凉的山谷,发展成为美国宇航局著名的喷气推进实验中心的所在地)。钱学森为什么被邀请参加火箭研究小组呢?他这样回忆说:“马利纳这个人很聪明,小组的其他几个人动手能力也很强,但他们在理论上不怎么行,于是找到我,要我帮助他们解决一些理论和计算问题。”钱学森原本对火箭的制造与发射就十分有兴趣,也意识到火箭技术的军事意义,因而,对有关火箭的资料早有搜集、研究、分析。他的博士论文最后一部分就是探讨和论证,采用连续脉冲逐次推进的方法发射火箭的设计方案与计算。题目是:《探空火箭(特别是有关连续脉冲式推进的)飞行分析》。从理论上证明火箭的飞行高度可以达到10万英尺。
爆发于1942年5月的珊瑚海之战,是人类战争史上首次以舰载飞机为主进行的海战。美国舰队航空兵由于采用雷达、飞机返航引导装置等新技术,在作战中掌握了主动。图为日军“祥凤”号航空母舰中弹起火。
二战爆发后,美国大力支援英国抗击希特勒,并积极以军用物资和空军力量等支援中国的抗日战争。同时,下令对日禁运飞机燃料、钢铁等物资。所以,钱学森感到在美国研究喷气式飞机和火箭技术,或许可以间接地报效祖国,抗击日寇。
火箭研究小组在冯·卡门的支持下,先做成一只8英寸长的小火箭,吊在实验室的屋顶上,反复设计,不断实验-理论-实验,修正错误,吸取经验,严格计算,再到山谷里去进行规模稍大的试验。因为是全新的课题,无论在理论上和技术上都遇到一些“拦路虎”。面对这些“拦路虎”,钱学森吸取冯·卡门和马利纳等人的一些成果和经验,进行深入思考、研究与计算,终于提出降伏“拦路虎”的独到见解,完成一份科研报告。从报告的标题上,可见其主要内容的一斑,这就是:《喷嘴发散角度对火箭推力的影响;火箭发动机的理想周期;理想效率与理想推力;考虑分子解离效应的燃烧室温度计算》。这份报告还具体描绘出一个燃烧室和废气喷嘴大小都固定的理想火箭的理论模型。其中强调火箭尾端喷出的火焰周径要小,才能在太空中集中推力,不致失控。不久,这篇报告,被收入火箭迷视为“圣经”的一本汇集里,成为他们研究火箭理论和计算的重要基础。
在科学的火箭理论和计算方法的指导下,1941年8月的火箭试飞取得成功。“JATO”终于诞生了!有了这种火箭助推起飞装置,飞机的跑道就可以大大缩短了,飞机起飞的速度也大大提高了。钱学森在这全部研究、设计过程中,发挥了极为重要的作用。“JATO”这种火箭起飞助推器很快就在二战时的美国空军中得到应用。
温文尔雅的钱学森酷爱音乐。业余时间他常喜欢去听音乐会。正巧,火箭迷们也有同样的爱好和情趣。一有空闲,他们就一起去听交响音乐会。或是自己开小型音乐会,常常是马利纳拉小提琴,化学家威因鲍姆弹奏钢琴,钱学森吹笛子、弹弹吉他,共同演奏他们喜爱的巴哈、贝多芬、莫扎特、勃拉姆斯等人的名曲。配合默契,和谐动听,仿佛进入一个神圣而崇高的艺术殿堂,让科学与艺术结缘,徜徉在广阔的思维空间。
没有冯·卡门的指导和鼓励,也不可能有促成美国早期火箭横空出世的成就。冯·卡门每周主持一次研究讨论会和一次学术研讨会,各人报告自己的研究成果,提出问题和新的见解,大家各抒己见,民主讨论,集思广益,最后,冯·卡门集中总结,肯定成就,指出问题症结所在,明确日后需要研究的任务。从而,使许多棘手的难题,得以迎刃而解。由此,也锻炼和培养了钱学森民主的学风和汲取集体智慧进行创造性思维的习惯和能力。
风云巧际会 研制新火箭
1941年12月7日,日本偷袭珍珠港,击沉、击伤美国军舰19艘,击毁美国飞机220多架。
珍珠港事件发生4天之后,德国和意大利向美国公开宣战。自此,中美英苏结成同盟,共同进行反法西斯战争。美国在紧急扩军备战的气氛中,越发感到军事尖端科技人才的缺乏。1942年12月,在冯·卡门的推荐下,钱学森通过安全考核,被批准参加海陆空三军、国防部、科学研究发展局等一切军事机密工作。
冯·卡门和马利纳等在1941年就创办了一个航空喷气通用公司,钱学森(不入公司的股份)只兼任顾问。他们很快接到美国空军、作战部、兵工局等一些单位有关军用装备的订货合同,完成一批飞机起飞需要的喷气助推火箭。同时,还为军方尽快培训出一批适应组织、设计新式武器需要的现役空军和海军军官。钱学森在加州理工学院除协助或代替冯·卡门教授为航空系的一些研究生讲课外,还为这些军官开设工程数学原理和喷气推进原理等课程。钱学森学识渊博,可以一天连续讲好几门不同学科的课程。后来,这些军官陆续成为部队的骨干。
在培训美国军官研究生的第二年,钱学森组织编辑了内容丰富的教材《喷气推进》,成为美国第一部全面系统论述喷气推进的基本原理和火箭性能与科技的专著。此后,十几年间,这本巨著一直成为美国研究生和军队工程师必读的教材和参考书,并被奉为权威性著作。
1943年9月8日意大利投降。希特勒见势不妙,决心使用V1和V2火箭,企图决一死战。
1944年9月,英国伦敦不断遭受德国V2火箭的袭击。美国军方急如星火,立刻找到冯·卡门、马利纳和钱学森,希望能够尽快制造出新式火箭以应对德国法西斯。冯·卡门、钱学森等几位专家研究后认为,美国当时的技术水平和实验条件比较差,必须首先斥巨资建立一个新的、大型的喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory),简称“JPL”,以便设计出射程超过100英里以上的火箭。后来美国军方投入300万美元,鼓励火箭小组不仅进行火箭研究,而且负责实际制造出可以控制的导弹。钱学森担任JPL实验室研究分析组组长,与史都华、林家翘、钱伟长、郭永怀等十多位中外科学家一起群策群力,设计制造出美国最初的火箭和导弹——“女兵”、“下士”,并由JPL实验室组织在塞科山谷发射试验成功,成为美国最早成功发射的火箭和导弹。
有了这些研制火箭的科学技术基础,美国射程更远、威力更大的火箭和导弹迅速发展起来,给了希特勒有力的还击,也开创了美国航天事业的新时代。
德国的V1火箭V1火箭长26英尺(7.90米),采用中单翼,装有一台简单的脉冲喷气发动机;采用斜轨发射,装有一个预定制导装置,由此装置引导飞弹大致按指定方向飞行。(钱学敏)
赴欧索机密 迈向新高度
冯·卡门从1944年10月担任美国空军的科学咨询团团长,钱学森作为团里唯一的外国人,佩带可以参与最高军事机密的金色证章出入五角大楼。
1945年春,罗斯福要求速派专家前往英、法、德国的军工重地探赜索隐。1945年4月底,钱学森穿上军装与冯·卡
门一起前往欧洲,去讯问、搜缴德国军事科学家所掌握的军事科技机密、最新装备等物资和资料,争取人才。
钱学森参与讯问的第一位德国火箭专家,就是著名的冯·布劳恩,他是德国V1、V2火箭研究发展中心的主持人。钱学森让布劳恩写出《德国液态燃料火箭发展及其未来展望概论》,受到美国军方重视。钱学森还参与讯问德国著名的气体动力学家赫尔曼。赫尔
1945年四五月间,钱学森随冯·卡门讯问冯·卡门的老师——著名空气动力学家普朗特。(钱学森〈中〉与冯卡门〈右〉和普朗特〈左〉会见时的合影)
曼是V1、V2火箭研制、发射理论的负责人,也是设计超音速风洞小组的领导人。钱学森惊奇地发现,赫尔曼设计火箭所采用的关键理论和技术,竟是应用了自己两年前发表的一篇论文:《超音速气流中锥形体的压力分布》。对此,赫尔曼供认不讳。
冯·卡门和钱学森来到布隆施维市远郊茂密的松树林时,竟意外发现纳粹头子戈林直接领导的秘密气体动力学研究所:50多幢小楼,屋顶上长着浓郁绿树,还有高速风洞、军备实验室和工厂、研究导弹和飞机发动机的成套仪器设备。战时,曾有1000多人在这里忙碌。美军还用仪器探测到德国人在战败前埋在密林深处的数千件机密文件。这使钱学森对德国火箭与炸药的研制情况了如指掌。
钱学森回美国后,走访美国各地有关机构、研究中心和实验室,从而对美国航空事业的发展现状与潜力,有了全面了解。随后,以冯·卡门为首的科学咨询团完成远景规划报告《迈向新高度》。钱学森总结了欧洲各国特别是德国的研究成果与经验,结合美国的研究与现状,提出战略性发展的独创见解和切实可行的技术路线,他在《迈向新高度》的第三、四、六、七、八卷和技术情报附录中,翔实论述有关高速空气动力学的发展,其中包括脉冲式喷气发动机、冲压式喷气发动机、固态与液态燃料火箭、超声速箭形翼导弹以及核能作为飞行动力的可能性等诸多方面的研究成果、存在问题和发展前景。《迈向新高度》为二战后美国航空、航天事业在20世纪下半叶的飞快发展、成为世界第一军事强国,奠定了理论基础。
战争时期这段工作,使钱学森站到世界航空、航天科学技术的最前沿,掌握了从整个世界和国家的战略高度,规划科学技术发展与应用前景的理念和思维方法。
20世纪40年代末,钱学森在加州理工学院给研究生讲授关于远程商用火箭做洲际飞行问题。 (1935年—1955年)
核能力无穷 利用
为和平
1945年6月,就在钱学森从欧洲飞回美国不久,在亚洲战场上,中国的抗日战争进入了大反攻阶段。7月26日,美英苏中联合发布《波茨坦公告》,要求日本立即无条件投降,放弃所有海外侵占的领地。但是,日本拒绝接受《公告》,继续顽抗。1945年8月6日凌晨,美国向日本广岛投下了第一颗原子弹,三天之后,日本仍不准备投降,美国又将另一颗原子弹投入了长崎;8月8日,苏联向日本宣战,日本关东军被赶出中国。8月15日,日本终于被迫宣布无条件投降。
中国抗日战争胜利了!日本法西斯无条件投降了!身在异国的钱学森激动得热泪盈眶,在第二次世界大战中,中国人民前仆后继,血流千里换来的胜利,来之不易,要永远记取。钱学森很早就开始了对核能的研究,两颗原子弹的爆炸,令他深思。他预感到核武器和洲际导弹继续发展下去的危险,但又觉得它们对于尽快结束二次大战、实现世界持久和平发挥了作用。他幻想:能由我们中国人,在自己的黄土地上,竖立起战略核武器,以捍卫世界和平!
1946年,钱学森在美国的《航空科学期刊》上发表论文《原子能》,文章对爱因斯坦提出的质能关系、原子结构、核分裂等诸多方面的理论,提出了自己独到而清晰的理解,并给出了在航空航天上应用核能和进行工程设计的物理原则与量化信息。同时,钱学森还撰写了一系列有关制造核能火箭的讲稿,陆续在麻省理工学院演讲,他指出,用核能燃料助推火箭,最大的困难是燃烧室会产生极高的温度,顿时把它烧得灰飞烟灭。怎么解决呢?钱学森设想了很多破解的方法。这些文章和演讲扣人心弦,曾引起学生和广大听众极大的兴趣。1947年,在麻省理工学院的一次学术研讨会上,钱学森还详细阐述了核能在喷气推进系统方面的具体应用。
1947年初,麻省理工学院决定破格提升钱学森为终身正教授,恭请冯·卡门教授写推荐信。冯·卡门写道:“钱博士在应用数学和数学物理解决气体动力学与结构弹性方面的难题方面,绝对是同辈中的佼佼者……他人格成熟,堪当正教授之责,也是一位组织能力极强的好老师。他对知识和道德的忠诚,使他能全心奉献于科学……”
1949年初夏,钱学森出任JPL主任。图为钱学森与蒋英前往加州理工学院途中留影。郭永怀摄
1955年8月,钱学森一家搭乘 海轮归国途中留影
超越冯·卡门 为国献鸿猷
1949年10月,新中国成立。钱学森加紧回国准备,申请彻底退出美国空军科学委员会和炮火研究所顾问等职务。
1950年夏,朝鲜战争爆发,美国掀起反共狂热,早期火箭研究小组成员美国共产党员威因鲍姆被捕。由于曾与威因鲍姆等人关系密切,钱
学森被指控为美国共产党员,被吊销安全许可证。
钱学森决定立即回国。但当他准备登机时被逮捕,之后被扣留迫害长达5年之久。美国一直不肯放钱学森回国的真正原因,正如美国海军次长金波尔所说:“他知道得太多了,无论到哪里,他都抵得上5个师!”
1955年8月,钱学森一家搭乘 海轮归国途中留影
在被美国拘禁、审讯、迫害和打击期间,钱学森以超人的毅力投入到科研和教学活动中去,在两个广阔而艰深的主题上继续前行。
第一个主题是关于物理力学问题。早在1946年,钱学森在探索超声速飞机以及喷气推进飞行器的性能和原理的过程中,就感到需要知道介质和材料在高速和高温状态下的成分和性能,然而,从现场实验中,很难得到这些数据。如何解决呢?钱学森提出把应用统计力学、光谱学和化学动力学的理论和方法综合起来,去研究气体和液体的平衡性质,以及气体的热辐射性质等问题。
在第二次世界大战中,原子弹的爆炸引出的核反应工程问题也促进钱学森思考,他敏锐地意识到,在火箭技术、核技术等重要领域,迫切需要解决处在高温、高压以至超高温、超高压和放射性作用等条件下的介质和材料性质问题,可是,这些数据也很难从现场实验中得到。由此,他认为,近代物理和化学的发展,对物质在原子核以外的微观结构已有相当的了解,完全可以建立起一门新的技术科学,即物理力学。1953年,钱学森发表《物理力学——一个工程科学新领域》一文,说明物理力学的目的在于通过对物质的微观分析,把有关物质宏观性质与实验数据加以总结和整理,从而找出规律,得到所需要的数据。而且可以预见到新型材料的宏观性质,为发展新材料、新工艺服务。此后,钱学森在加州理工学院的教学与研究中,不断丰富、充实与深化其内容,形成厚厚一本《物理力学讲义》并正式出版。物理力学倡导的研究复杂性难题需多学科综合利用和走宏观与微观相结合的科学思想和方法,得到广泛共识和运用,也由此开辟了一条通过技术科学解决工程技术问题的新途径。
第二个主题是关于工程控制论问题。1948年,麻省理工学院的数学老教授维纳的《控制论》(原名《控制论:关于在动物或机器中控制和通讯的科学》)一书提出建立一门控制论科学,给钱学森以重要启发。钱学森凭借自己研制从弹道火箭到可控和制导火箭技术的丰富经验,很快用控制论的原理,解决了一批喷气技术中稳定和制导系统的问题。1952年,钱学森发表《远程火箭飞行器的自动导航》一文,在加州理工学院开设一门新课——“工程控制论”,引起各方极大兴趣。1954年,钱学森的《工程控制论》在美国出版。《工程控制论》探讨在更为复杂的工程中(不包括生物),实现自动控制与自动调节的理论,以及自动控制与自动调节系统的结构原理。钱学森的《工程控制论》被译为德、俄、中等多种文字,引起世界各国科学技术界以至哲学界的广泛关注,形成一股“控制论热”。《工程控制论》是工程控制理论的重要奠基石,也为自动化科学技术的发展指明方向。
1955年8月,周恩来总理接到由陈叔通先生转交的钱学森的密信,指示王炳南大使通过中美大使级会谈进行交涉。梁思成、潘菽等一大批科学家、民主党派人士致电美国总统,要求释放钱学森等。美国迫不得已放人。1955年8月5日,钱学森一家终于接到美国政府准予回国的通知。
临行前,钱学森和蒋英带着天真可爱的儿子永刚、女儿永真,去向恩师冯·卡门告别,同时将自己的《物理力学讲义》和新出版的《工程控制论》一书奉献给最敬爱的导师。不忍分离的冯·卡门老人眼里噙着泪花,紧紧拥抱着他一生最赏识的学生说:“你现在学术上已经超过我了!”
在美国无理扣留完全属于钱学森自己的800多公斤图书和全部科学技术资料后,钱学森和家人登上克里富兰总统号轮船,返回祖国。
回国后不久,钱学森就向国务院提出《建立我国国防航空工业的意见书》,1956年春,他参加制订《科学技术发展远景规划纲要》,并主持完成了《喷气和火箭技术的建立》的规划。此后,钱学森长期主持领导中国火箭、导弹和航天器的科研事业,被誉为“中国航天之父”。
http://www.chinataiwan.org/twrwk ... 20071211_499484.htm |
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