发现新元素的说法不胫而走,一家二流报纸甚至说,费米科学实验小组已将一小瓶装有第93种元素的物质奉献给了意大利皇后。
这些虚夸的报道使费米很不高兴。他不喜欢宣传,也不赞成科尔比诺那种新元素已确切地被发现的说法。他觉得这种宣布还为时过早,无论如何不应该在准确无误的科学实验完成之前便加以宣布。他生怕外国的同行们批评他过于轻率。科学面前,要经得起检验,来不得半点轻率。
事情还在扩大。科尔比诺的演说辞被外国的报章大肆渲染。《纽约时报》用一个版的篇幅,刊载了一篇题为《意大利人撞击铀产生第93种元素》的报道。一家意大利报纸发表了一则伦敦通讯说:“来自罗马关于人为产生新元素的新闻引起了世界科学界人士的极大兴趣此间科学家们在未获得费米院士更详细的报告之前,不愿随便下结论。他们声称对于参议员科尔比诺在科学院集会上所作假设还不愿接受。”
这些新闻报道使费米非常难过。他是在一个晚上读到的。夜深了,他把妻子加蓬从睡梦中叫醒——这是从来没有过的事,他带着几分懊丧的声调说,他的名声成问题了。
“有什么办法补救一下吗?”加蓬关切地问:“你可以发表一个声明吗?”
“我必须在早上跟科尔比诺商量一下。”费米说。
科尔比诺给他带来了烦恼,但是,他仍然认为柯尔比诺是一个观察锐利为学不欺的人,他总是凭他对人性的了解、对事物的分析和他个人的经验,来给人以正确的劝导。费米在需要帮助的时候,总是去找他。这一回也一样。
第二天上午,他们两人共同拟就了预备发表的声明,其中一部分这样说:
“外间对参议员科尔比诺的演辞,给予了不正确的解释在我们所进行的研究中我曾确切地发现,许多经过中子撞击的元素会变成具有辐射性的不同的元素因为铀是原子序数上最末的一种元素,由它所放射出来的物质,顺数下去就是93。”
“正如参议员科尔比诺在演辞中清楚地提及的,第93种元素的存在要证实的话,还得经过无数精细的试验无论如何,这种研究的主要目的,并不是在于产生新元素,而只是在于研究一般的现象。”
关于第93种元素是否存在的问题,当时各国的物理学家观点不一,众说纷坛。有的予以肯定,有的表示怀疑。但是,科尔比诺对于他的“孩子们”的信心始终没有动摇过。直到1937年初,科尔比诺逝世前一个月,他在一篇发表于《新人类学》杂志上的文章中说:
“这一发现被怀疑为不确切但最近两位在辐射化学上最伟大的专家、柏林的李赛·迈特纳和奥托·汉恩却对费米的实验给予了充分的肯定。因此,发现者在1934年对于是否存在第93种元素的问题所作的保留,可以完全取消了。”
后来的事实表明,“发现了第93种元素”的说法是不准确的。费米不愿意轻率地宣传尚未确切得到证实的科学现象,态度是严谨的。
3 专利权问题
费米的研究工作,在1934年夏季暂时被打断,那是由于接受了南美洲的巴西和阿根廷两个国家的讲学邀请。
在海上度过了风平浪静的16天,到达了阿根廷首都布宜诺斯艾利斯,接着,又过了三个多星期贵族式的生活。每到一处,都受到了显贵政要和学术界的热情欢迎。他们把费米夫妇安排在他们这辈子从未见到过的最现代化、最豪华的酒店里,或领他们游览风景名胜,盛情邀请他们到豪华剧院里坐包厢看戏,或邀请他们出席私人家庭晚宴,美酒佳肴,殷勤招待。直到后来,费米真希望不要再接到任何请帖,好让肠胃休息一下。
不论是在首都还是在小小的柯尔多巴镇,还是在文化水平甚高的蒙特维地亚,风景优美的圣保罗和景色宜人的里约热内卢,费米的讲学,每场总是座无虚席。说明他们对科学都很有兴趣。
费米于10月回到罗马。这时,他的实验室增加了一位新成员,名字叫贝伦诺·庞德可夫,也就是16年后逃到苏联的那一个。这时他21岁,前两年由比萨大学转到罗马大学物理系学习,现已获得学位,并被批准协助用中子来撞击元素的工作。
一天上午,庞德可夫和亚马尔第在试验某些金属的人为辐射。平时试验时,金属总是先被做成中空的圆筒,以便放入中子,然后把圆筒放在一个铅匣里。这天上午,他们两个用来做试验的金属是银,庞德可夫首先发现用银做成的圆筒,反应有点奇怪。要是把装有中子的金属圆筒放在铅匣子里,其反应便不一样。
庞德可夫和亚马尔第都觉得很奇怪,便跑去报告费米和拉赛谛。
拉赛谛认为那只是计算上的错误。而对一切现象都不敢臆断的费米,却提议他们把圆筒放在铅匣之外来试试,看结果会怎样。
这样,连续几天,他们在实验中发现了更多奇怪的事情。他们发觉,圆筒周围的东西似乎都可以影响到它的辐射情况。要是把圆筒放在木桌上时,其中被中子撞击后的辐射,便比放在一片金属上为多。
物理学家们对这种现象非常感兴趣。他们把中子源放在圆筒之外,再把一些其他东西摆在它们之间。他们发现用铅片时,辐射便稍有增加。铅的质量很大。费米便提议说:“下一次让我们用较轻的东西来试验一下。比如说,用石蜡。”
计划好了。10月22日上午,他们找来一大块石蜡,在上面挖一个洞,把中子源放入洞里,当银圆筒发生辐射后,便拿到盖格计算器上去计算它的辐射量。那架计算器疯狂地滴滴哒哒响了起来。大家兴奋地欢呼起来:“奇怪!真是不可思议!”“简直是鬼使神差的魔术!”
石蜡使银的人为辐射增加了100倍。
中午,他们老不情愿地离开实验室照常去用点心。这时的费米,以他一贯对新事物的敏感反应,在单独用膳时,就对石蜡奇怪反应原因想出一个头绪来了。
他想到了放射的速度问题。发现了石蜡的现象,它的作用在于石蜡里含有的大量氢气,能使中子放射速度减低。而减低了放射速度的中子,就会有多得多的机会来和银的核子相撞。就像一颗速度低的高尔夫球比一颗速度高的更有入洞机会。因为速度高的会从洞口直滚过去。
如果费米的解释不错,那么,其他含有大量氢气的物质,也应该和石蜡有同样的作用了。费米于是提出:“让我们看看相当分量的水,会对银的辐射发生什么作用。”
他们很自然地想到实验室后面,科尔比诺私人花园里的金鱼喷水池。马不停蹄,当天下午,他们就把中子源和银圆筒拿到喷水池上来,把两样东西都放到水里做试验。结果,水里的金鱼虽然很镇静,水池边的人们都大为兴奋。费米的理论被证实了:水也使银的人为辐射增加了许多倍。
这天晚上,他们聚集到亚马尔第家里,共同商议起草实验报告,以及一封寄给《科学研究》杂志的信。具体分工是:费米口述,赛格勒记录,金妮打字,其余的人都可提出参考意见。这事本来很简单,但是,只听见他们大声说话,热烈辩论,兴奋地在楼板上走来走去。以致他们离开时,女仆低声问主人:那些客人是不是都喝醉了?
现在,他们有更多的工作要做了:再度试验多种元素,以不同厚度的合适物质围住中子源,测量被减低了放射速度的中子的能量等等,使他们的理论更为完善。
几天后的一个上午,科尔比诺到实验室来。他问他们目前在做什么?他们说,正在准备对他们的实验写一篇更详尽的报告。
科尔比诺立即生起气来。
“什么?你们想发表比你们已经发表的更多的东西吗?”科尔比诺的话冲口而出,还配以迅速的手势。“你们疯了吗?你们没有想到你们的发现也许可以应用到工业上去吗?你们没有想到,在详细报告怎样制造人为辐射物质之前,必须首先取得专利吗?”
专利!这对那六个研究者倒是一个重要的提醒。
那几位物理学家虽曾讨论过低速度中子的用场,却没有想到他们是发明者。由阳电子和速度未减低的中子撞击所产生的辐射量是那样微小,自然难以想象到实际的用场。但是现在,低速度的中子既然可以使辐射量增加至百倍之多,那么,在不久的将来,用人为的辐射物质来代替稀少的天然辐射物,自然是想象中的事了。但当时那几位物理学家只预见到,这种人为辐射可能在医药上和化学上有些用途,却从来没有想到核能的发展。
至于取得专利这一点,他们却犹豫不决。他们在“象牙之塔”里面工作,自得其乐,对工业上的事情不懂也不管。他们认为科学家为自己的发现而要求专利,还是罕见的事。
费米喜欢说,他不去找钱,钱却会来找他。这时他的收入有罗马大学和意大利学院的薪金,出版著作的版权费,国营广播公司董事会的车马费,出国节省下来的钱以及投资所得的利润等。全年收入相当于7500美元,在意大利算是可观的了。也就从未想到专利问题。
但是,科尔比诺却坚持他的意见。他是个很实际的人,参加了好些工业经营,阅历丰富。他的“孩子们”一向都肯听从他的劝告。于是,费米、拉赛谛、赛格勒、亚马尔第、达古斯丁诺、庞德可夫和那位供给铀的“老天爷”特拉巴齐便联名申请“用低速中性电子产生人为辐射”的专利权。
他们又辛勤工作了一年。但没有重要的发现。尝过成功滋味的赛格勒,觉得研究工作和成就都延迟下去了,就对费米说:“你是‘教皇’,有的是智慧。你能告诉我,目前的成就是否一年比一年减少了呢?”
费米一点也不犹豫,用“教皇”的口吻说:“到物理图书馆去,那里有大本世界地图。打开来看,你就可以得到解释了。”
赛格勒照着去做。找到了世界地图,一打开,就是阿比西尼亚。
墨索里尼酝酿了很长时间的对阿比西尼亚的战争,终于在1935年10月爆发。这使这些物理学家和其他能用脑子的意大利人都深感不安。随后,他们天天都在注意并无胜利可言的战事的发展。一方面感到不满,担心经济制裁对意大利本来就已脆弱的经济来一个雪上加霜。另一方面却又怀着幻想:军事上的失利会带来一次政治危机吗?也许会发生叛乱?会来一次军事政变?
在这种情形之下,有谁能够全神贯注于研究工作呢?何况,原来无牵无挂的那群合作伙伴都已逐渐离散。特别是在罗马学生中最聪明最有前途,对物理学该有最大贡献的马佐拉诺,由于法西斯的黑暗统治,悲剧地结束了他的生命。