太陽博士
吳萑蠡
去年(一九六八)耶誕時,美國太空船阿波羅八號,載著三位太空人,在繞過月球十匝後,按照預定時刻,安返地球。這次飛行之成功,可說是在人類探求自然奧秘過程上的空前成就。略具物理常識的人都知道,只要在計算方面略有偏差,或機械故障,或導航不慎,操縱不當,都可能使太空船無法回到地球引力範圍,而像斷了線的風箏一般,消失在渺茫無際的太空裡。太空人的家屬們,以及一些關心太空科學發展的學者,在那些日子裡,真可說是寢食難安,生怕些微的疏忽,將導致失去親人、或喪失具有高度素養太空飛行員之無可彌補的損失。尤其擔心的是:整個「太陽神計劃」,以及全盤的太空計劃,都將會受到無情的打擊。
為了征服太空,登陸月球,美國和蘇俄都花費了不貲的人力和物力,冒著許多不可預見的危險,來從事這種研究工作,究竟其意義何在?大家都知道,發展核子武器,在軍事價值上來說,比整個太空計劃,既省錢又實際。在經濟學的觀點上看來,我們頂多能從月球上帶回些少量的礦物,那自然是得不償失的。登陸月球之最基本意義,是想瞭解宇宙,我們想從月亮上獲得一些線索,在這些線索裡,我們可能得到一些前所未有的資料,從而瞭解整個太陽系的構成,以及宇宙的奧秘。故登陸月球之積極意義,乃在乎擴張人類智慧領域的教育價值。自然,在宣揚國威的政治作用方面,亦有其不可漠視的意義。
如眾所知,月球是離我們最近的天體。因此,登陸月球是征服其他行星的起步,攀登月亮之能否成功,對於發展整個太空科學的關係至大。所幸,由於阿波羅八號環繞月球之成功,使科學家們對登陸的信心,增加不少。由阿波羅八號帶回來的照片裡。太空專家們,對月球表面的情況,有更一進一步的瞭解;登陸地點的選擇,逗留時間的久暫,以及射離月球表面的技巧等種種設計,都有十分精確的把握。這兩天,「阿波羅」九號在地球軌道上,試驗接駁子母太空船的技術,下一步,就是要派子船正式登陸了。
登陸月球的太空船,將會從月亮上帶回少許的樣品「土壤」,以供美國數百位、期待了已數年之久的科學家們的分析與研究。有的想從這些樣品上獲得天文方面的線索,例如,在太古時,月亮是否是地球的一部分?行星是否是從太陽分離出來的?太陽系是如何構成的等種種問題。有的想要從這些樣品裡,推研在別的星球上是否有生命存在的可能。地質學家想從月球的構造,來瞭解地球的組成。更有化學家、物理學家、以及太空醫學家們,都想分一份「贓」,以證明自己的理論或假設。在這許多月球專家中,至少有一位中國籍的物理學家,孫觀漢博士,有分享第一批樣品「土壤」的榮譽。
孫博士之關於淨化月球表面礦物質的論文,是在英國科學雜誌「自然」上發表的。由於這篇論文,對太空人以及整個太空探險的旅程,都有鉅大的影響,因此極受美國朝野的重視。「紐約時報」,以至其他的報章雜誌,都競相轉載簡要的內容。去年(一九六八)五月份的「工業研究」(Industrial Research)上,在月球研究(Selenology)的專欄裡,對孫先生的理論,更有較詳盡的介紹。這位西屋公司(Westinghouse)核子研究室主任,在他對月球表殼作多年研究後,得出太陽有淨化月球表面礦物質的作用。他的理論根據是:由太陽吹出的風暴(Solar Wind)中所來帶的質子,日以繼夜的撞擊月球的表殼,當質子遇到其他物質時,很易奪取其電子而轉化為氫原子。氫原子的化學反應力很強,是極理想的還原劑。由隕石以及火山活動所構成的月球表殼,在億萬年的過程裡,由於經常受質子的撞擊,已被提煉成粉末狀的純金屬元素。據孫博士的估計,在每平方哩內,有純鐵粉十六萬公斤,鋁粉八萬兩千公斤,以及六萬八千公斤的鎂粉。孫博士的假說,是遠在「觀察家」五號測出月球表面有磁性金屬之前發表的。所謂磁性金屬,自然是指有鐵,或有其氧化物之可能。如果孫先生之推算正確的話,則在四千萬平方公里的月球表殼上,將敷有1.5×10的15次方公斤之純鐵,7.7×10的14次方公斤之純鋁,和6.4×10的14次方公斤之純鎂。
有的科學家,不同意孫博士的看法。他們認為在太陽風暴中所含之質子,為數甚微,不足以引起上述之反應;但孫博士以為,在經億萬年的時間裡,當有可觀數量之氫,足以淨化相當數量的金屬。尤其月球表面,經年不斷的有隕石自太空闖入,本身之火山活動,亦持續的供應著新礦石,故在理論上,不但所述之反應,因有氫和金屬礦不斷的供應而可成立,而且月球的表殼,多半是由這些純金屬粉末所構成。反應之副產物,如水蒸汽,或氣態之矽化物,當逸入太空而消失。
雖然孫博士的理論,尚有待證實,但孫博士在實驗室裡,已著手從事上述之反應,期以支持他的觀點。如果在月球表面,真有如孫博士所述,敷滿了純金屬粉末的話,則對旅遊月球的太空人,將有不少影響。一方面,他們將有取之不盡、用之不竭的構材和燃料;鐵,可用為構材,鋁和鎂可作為燃料,助燃之氧,可取自表殼下層氧含極豐之矽酸鹽。但同時,純金屬粉末的存在,對太空人的安全,可構成極大的威脅,因如所攜帶之氧逸出,而與那些粉末接觸的話,後果將不堪設想。
孫博士也解釋為什麼這種反應沒在地表面上發生;那是由於地球的磁場,把帶電荷的太陽風暴,引向兩極。在那裡,質子流又和空氣接觸而引起電離作用,產生美麗的光閃,這就是所謂的「極光」。因此,質子流既被地磁導開於前,復受阻於空氣,無法到達地球表面,所以地殼是由含矽酸鹽的岩石所所構成。但在月亮上就不然,沒有磁場可作無形的屏障,也沒有空氣保謢其表層,故經年被以時速百萬英里的太陽風暴所吹襲,而產生如許之純金屬粉末。
孫博士在三年前發表月球自行發光的理論,「時代週刊」曾在「科學」專欄裡,詳加介紹。由於孫博士之姓名之英文拼法,與太陽同義,因此在對關心太空科學發展的人們中,很少有不知道這麼一位中國籍的月球專家──「太陽博士」(Dr.Sun)。
太陽博士在科學上的成就,實在是不勝枚舉,早年在核子領域裡鑽研,發明以「閃爍計數計」測定不帶電荷的中子,也是第一個測定鈾及釷的快中子分裂、所產生的遲發中子的人。但最難能可貴的是孫博士愛國熱忱,認識孫博士的人,沒有一個不知道孫博士是多麼的和藹可親,更沒有人不知道孫博士是多麼懷念故園。孫博士的愛國,並不是只在口頭上說說而已,而是勇敢的付諸行動。住在美國稍久的留學生都記得:孫博士和李景均教授聯名在匹茲堡報紙上發表的公開信,駁斥另一位「中國通」教授的親共言論。孫、李兩先生曾措詞委婉的責問,而那位教授始終未能答覆,這件事在留學界中流傳很廣。孫博士懷鄉,也不是信口雌黃的,不但他的美籍夫人和他的位子女都能說、寫中文,(流不流利,那是另一回事,肯下工夫去學一種語言,這種精神就很難得),而且還在他家的後園裡種植了白菜以及其他的中國菜蔬。孫博士常說他來自鄉間,親近泥土,才能使自己的身心重回到幼年生長的故園。
孫博士曾前後返臺六次,擔任過清華大學原子能研究所的第一任所長,並負責裝置清華大學的原子反應爐。一九六一年暑假,孫博士應政府之邀;返臺出席陽明山會議,發表過那篇迄今仍膾炙人口「二百八十八字」的書面報告,在那篇報告裡,孫博士只強調了一個「做」字。當時臺北各報的短評裡,都對孫博士那篇奇短的報告,頗有讚詞。但對孫博士來講,這只是他平日作事為人的本色,並沒有想標新立異以冀成花邊新聞人物。孫博士的的確確是一位只做不說的科學實踐家,他埋首在實驗室中,孜孜的探討大自然的真理,稍有休閒,不是在後園和泥土親近,就是在關心祖國的近況。遇到新人新政、經濟成長率提高等好消息時,就喜形於色,逢人便告。聽到國際姑息份子又形猖獗等不利新聞時,就憂心如焚,遇有適當機會,如社團邀請先生演講時,就力斥其非,並闡述中共之倒行措施、「紅衛兵」之橫行等等。以孫博士在國際上享譽之隆,講出來的話又出自肺腑,聽的人能不被感動的,也實在很難。孫博士也常常做些一般人認為傻事:既不能增其令譽,也不能廣其財富,而且有時還會帶來不少的煩惱。但他說:只要他認為是對的,就要勇敢的去「做」,以求心之所安。有的人曾懷疑孫博士那來的精力與時間去做那麼多的事,他的回答是:「忙的時候沒時間,閒的時候沒精神。要做事,只有在忙裡偷閒,乏中打神,勉強掙扎著前進。」這些話,足以說明這位月球專家的處世態度,勤於治事而厚於待人。
在美國有不少的報章雜誌,闢有專欄介紹在行之專家。在科學欄裡,經常有中國籍人物出現,像孫博士已不知被介紹了多少次。跟美國朋友聊天,常談起孫博士、丘宏義博士等傑出的中國科學家。但在初抵美國的我國留學生中,除了李、楊等頂尖人物外,知道其他有獨特成就的就不太多,這不能不說是很遺憾的事。筆者不敏,願對孫博士之行誼,就所知略述一、二,期能拋磚引玉。如有心人想編輯「名人錄」(Who's Who)也算做了番舖路的工作。
一九六九年三月二十一日臺北「中央日報」