我国核物理研究开拓者赵忠尧教授逝世(3)

这项结果对赵忠尧而言，是一个崭新的开始，吸收系数的测量结束后，赵忠尧想进一步研究硬伽马射线与物质的相互作用机制，观测重元素对硬伽马射线的散射现象。鲍文听了赵忠尧的想法后说："测量吸收系数，作为你的学位论文已经够了，结果也已经有了。不过，如果你要进一步研究，当然很好。"当时虽然离毕业只有大半年时间了，但由于有了第一个实验的经验，赵忠尧还是决心一试。由于反常吸收只能在重元素上被观测到，赵忠尧决定选择铝和铅作为轻、重元素的代表，比较硬伽马射线在这两种元素上的散射强度。这个实验一直到当年九月才结束，赵忠尧准备了好久的暑期旅行因此取消。

赵忠尧的这个实验结果首次发现，伴随着硬伽马射线在重元素中的反常吸收，还存在一种特殊辐射。赵忠尧不仅测得了这种特殊辐射的能量大约等于一个电子的质量，而且还测出它的角分布大致为各向同性。原来，当硬伽马射线通过重金属铅时，会产生成对的正反物质--反物质碰到正物质，两者迅速消失，并演变成光子。湮灭后产生的光子是一种没有方向性的、被"软化了"的伽马射结，能量相当于电子的静止质量。这些记录表明人类历史上第一次观察到了正反物质的湮没现象。赵忠尧把这个结果撰写成第二篇论文《硬伽马射线的散射》，于1930年10月发表在美国的《物理评论》杂志上。密立根看到学生取得如此重要的研究成果，心中好不得意。在进行博士论文答辩时，他当着其他教授的面"讥笑"起赵忠尧来："这个小伙子不知天高地厚，当初我让他做这个题目，他还嫌太简单，说要¹考虑考虑¹呐！"后来，密立根在他1946年出版的专著《电子、质子、光子、中子、介子和宇宙线》中还多处引述了赵忠尧论文中的结果。

赵忠尧的这些研究成果是正电子发现的前导，国际物理学界对此给予了高度评价，可以说，赵忠尧是第一个观测到正反物质湮灭的人，也是物理学史上第一个发现了反物质的物理学家。这个发现足以使赵忠尧获得诺贝尔奖，当时瑞典皇家学会也曾郑重考虑过授予他诺贝尔奖。不幸的是，有一位在德国工作的物理学家对赵忠尧的成果提出了疑问，虽然后来事实证明赵忠尧的结果是完全准确的，错误的是提出疑问的科学家，但这却影响了赵忠尧的成果被进一步确认。1936年，为了表彰正电子的发现这一重要成就，瑞典皇家科学院把诺贝尔物理学奖授予了1932年在云雾室中观测到正电子径迹的安德逊，而不是1930年首先发现了正负电子湮灭的赵忠尧。

安德逊也承认，当他的同学赵忠尧的实验结果出来的时候，他正在赵忠尧的隔壁办公室，当时他就意识到赵忠尧的实验结果已经表明存在着一种人们尚未知道的新物质，他的研究是受赵忠尧的启发才做的。

前诺贝尔物理学奖委员会主任爱克斯朋在1997年撰写的一篇文章中坦诚地写道："书中有一处令人不安的遗漏，在谈到有关在重靶上高能（2.65兆伏）伽马射线的反常吸收和辐射这个研究成果时，书中没有提到中国的物理学家赵忠尧，尽管他是最早发现硬伽马射线反常吸收者之一，赵忠尧在世界物理学家心中是实实在在的诺贝尔奖得主！"

1931年，赵忠尧学成回国后到清华大学担任物理系教授。是时，叶企孙从理学院调任清华大学校务委员会主任，吴有训接任理学院院长，赵忠尧曾经一度接任物理系主任。当时清华大学物理系还有萨本栋、周培源等多位教授。这个时期，为办好物理系，大家在极为简陋的条件下，齐心协力地进行教学和科研。

赵忠尧开设了我国首个核物理课程，主持建立了我国第一个核物理实验室。当时中国的核物理研究还是一片空白，但他却在极为简陋的条件下进行了一系列研究工作。他和物理系的同事一起，用盖革计数器进行伽马射线、人工放射性和中子物理的研究，研究结果有的发表在《中国物理学报》上，也有一些发表在英国的《自然》杂志上--如《硬伽马射线与原子核的相互作用》，以及《Ag、Rh、Br核的中子共振能级的间距》等。著名物理学家Ｅ．卢瑟福在前一篇论文前加了按语，说这一实验结果提供了正－负电子对产生的又一证据，并对赵忠尧回国后能自己动手创造条件，继续进行科学研究大加赞赏。1937年，抗日战争爆发，赵忠尧先后到云南大学、西南联大和中央大学任教，在那种难以想像的艰苦条件下，他除了教学工作之外，还和张文裕用盖革-密勒计数器做了一些宇宙线方面的研究工作，由于在当时的条件下不可能完成这些实验，他便将实验方案写成文章在国外发表……赵忠尧与他的老师叶企孙一起，培养了一批后来为我国的原子能事业做出重要贡献的人才：王淦昌、彭桓武、钱三强、邓稼先、朱光亚、周光召、程开甲、唐孝威……诺贝尔物理奖得主杨振宁和李政道也都曾经受业于赵忠尧。