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超声波的故事（转载 BBS 未名空间站xiaolujiang）
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超声波的故事 ·小炉匠· 话说公元一九五八年，神州大地一片狂热。从日产千吨钢，亩产万斤粮开始，工农 兵学商都在大放‘卫星’。科学界里的卫星也不少了，比如论证亩产万斤粮的可行性， 建三门峡大坝的好处等等，已有多文论述这里就不提了。这里要说个没多少人注意的小 卫星，超声波技术之推广。在当时，经常有人提到要把这个或那个东西 “超一超”， 好像能点石成金一样。记得我识字的时候中小学生读的《我们爱科学》杂志就曾刊登过 一篇叫《神奇的魔棍》的幻想故事。这魔棍就是一袖珍超声波发生器，能够把污水变为 汽水。那时汽水对小学生来说可绝对是个奢侈品，要到春游的时候才能几个人凑钱喝一 瓶。因此在我的心目中超声是一种神力，对其崇拜是大人们不能想象的。这里要讲的是 一个大人的故事，它完全真实的，只不过像其它口述历史一样被演义化了。 那是六十年代初，正是超声波运动热火朝天的时候。有人说它能帮助炼钢，缩短出 钢的时间，又有人说它能提高煤的产热量，提高发电的效率。看来都有些实际数据支持 ，可却无一个统一的理论来解释。那时先父作为一名物理学家，参加了氢弹研制中的一 个小课题，因此他平时虽在中关村的物理所上班，却每隔一个星期就到“乡下”去出几 天差。实际上是去京郊良乡的原子能所工作。去良乡要乘科学院的班车，那时乘车和现 在秩序差不多，车一来大伙儿一拥而上，把车门堵得死死的。家父颇有些旧知识分子的 斯文，不但不跟着去挤，反而站在后面，用浑厚的男低音劝说大家不要急“越挤上车越 慢，排好队上得才快”。有一次在热火朝天上车过程中他突然象阿基米德洗澡，牛顿挨 苹果砸一样的顿悟。超声波的理论就在这挤车的场景中展现。他认为在化学反应时许多 分子竞争一个反应物的结合位点，这种竞争可能使结合减慢，从而减慢反应速度，就好 像大家挤车门一样。超声的作用可以使分子一张一弛地接触反应位点，就可能提高结合 的机率，好象有秩序地上车速度快一样。这一理论是对是错且作别论，但它确实可以对 如钢水中碳的氧化率，煤炭燃烧是否完全，以及化肥合成速度等看似不相关的问题给出 一个共同的解释。因此当家父把他的想法在学术会议上一讲，竟然合者甚众。从此也得 了一个“超声理论家”的虚名。 最使家父得意，并多次在我们三兄弟面前夸口的是，北朝鲜派了一位副首相来，口 口声声要“请老师吃饭”并在席间亲耳聆听家父理论一番。 可实际上北朝同志兴师动众派一位副首相来并不是为了听空头理论，而是另一番原 委。原来当时在原子能所有几位敢想敢干的年青人，把铀矿石拿来“超一超”，想借此 提高铀２３５的分离效率。不成想‘超’过的铀矿石的放射性竟比没超过的高了不少。 他们又用本无放射性的水晶矿石来试验，竟发现‘超’过的水晶也产生了微弱的放射性 。这一成果报到了上面，受到高度重视。一位留过洋并主持原子弹研制的大科学家这时 也认为超声能够打破原子核。这可是个超级大卫星啊，上面指示一定要保守机密。等咱 们研究清楚了再说。那时候对美国大鼻子，苏联老毛子，印度缠头阿三之类保密都比较 简单。那时节只要长得像外国人，想到西山都不行，别说接近原子基地了。可是百密必 有一疏，竞被有着鲜血之谊的朝鲜兄弟探到了风声。这不，副首相就是奔着这个来的。 家父当时是否在这绝密卫星的圈内，他从未提过。但他很善谈，常常开口千言离题 万里。组织上派他和那副首相的一番会晤，可谓用心良苦。想必他绝未泄露国家机密。 否则在不久后文革中一定会受到严厉的清算。我们也就会知道的。 但是在副首相无功而返之后家父却对这件事来了兴趣。他来到原子能所，让放这颗大卫 星的年轻人表演给他看看。尔等拿出一块铀矿石，在盖革计数器（一种测量放射性强度 的仪器）下先测出放射性强度。然后打开超生波发生器，把矿石“超”了一遍。之后再 放到盖革计数前去测量，果然听见噼噼啪啪声音不断，表明‘超’后放射性增强了许多 。几位年轻人又拿来一片水晶，先放在计数器下，只听见几声零星的哔剥，几乎没有放 射性。然后再照样‘超’了几分钟，再拿去测，哔啵声（放射性）果然强了不少。 家父看到这里，突然象明白了什么，马上叫他们在水晶片上涂了一层凡士林油膏， 再拿去‘超’。超完往计数器下一放，只听噼噼啪啪，好似青菜下进滚油锅，计数器的 指针打到标度之外，放射性强之又强。父亲一见，又让他们用铀矿石重新作一次实验， 超前测测，超后再测测。然后用水冲冲再测。结果虽然‘超’后的放射性明显增加，但 用水一冲就回到了‘超’前的水平。这时父亲才胸有成竹地道出了超声加强放射性的秘 密：原来当时的超声波发生器是土制的“簧片哨”，也就是用压缩空气强力吹过一个哨 子样的装置，产生音调极高，人耳听不见的超声波。当矿石放在哨子下时，不仅受到了 超声，同时也被强烈的气流吹着。这原子能所成天和放射性矿石打交道，灰尘中也有许 多放射性微粒。往矿石上一吹，就在其表面沾上许多放射性微粒，当然可以增加矿石的 放射性，也能让原来没有放射性的水晶染上放射尘埃，呈现出放射性来。父亲大概在第 一眼看他们比较铀矿石和水晶时就有了这想法。水晶表面光洁，只能沾上很少的尘埃， 放射性就弱；铀矿石表面粗糙，能沾上很多尘埃，也就显出较强的放射性，于是他叫把 水晶涂上凡士林，油膏可以粘上大量灰尘，果然就出现比铀矿还高的放射性。而用水冲 洗铀矿石可以洗掉尘埃，也就洗去了放射性。 整个过程也就是那么几分钟，一颗诺贝尔物理奖级的“大卫星”就陨落了。我想家 父那时的表情绝对是帅呆了。这种“温酒斩华雄”的事，一个人一生也遇不到几回吧。 之后我问他为什么可以瞬间看破那么多人都深信不疑的实验结果。他说，从物理的基本 知识来说，超声波的能量和打破原子核所需的能量差上好多个数量级呢。他还说几个年 轻人的幼稚还有情可原，但那位留过洋的首席科学家犯这种低级错误就奇怪了，也许他 根本就没看过实验，就拿这项成果去报功，所以才没有机会去怀疑气流的秘密。 几十年过去了。如果父亲错了，今天的物理教科书上绝对会有‘超声核裂变’一章 。中国本土上的物理学家也会得一回诺贝尔奖。但这些都没有发生。历史是经常会重复 的。１９９０年度，美国科学家搞出的‘冷聚变’热核反应和这故事的水平差不多，诚 实的美国科学家们化了大量时间去重复这实验，一年多以后才尘埃落定，普遍否定了冷 聚变的可能性。但现在还有些不信邪的日本科学家在坚持研究。 我现在也在科技界混，但一直嫉妒自己没有父亲那样拨云见日的机会。我深深地记 住了父亲秘传，一定要先亲眼看了实验，再来相信结果。 |
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2楼2008-03-12 03:37:21