一篇又一篇的论著:《碰撞电离情况下的法拉第定律》、《岩盐的击穿》、
《固体电介质导电率中的相似定理》。
库尔恰科夫在研究所初期可算一帆风顺,但对绝缘薄层试样的试验证实
了多层绝缘体比整体绝缘体能承受大许多倍的电压这一结论,却被研究所的
新同志证明有错误。若是换一个性格不稳,意志薄弱的人处在库尔恰科夫的
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位置上,这个挫折就会使他丧失对自己能力的信心。然而,这次失败只是燃
起了库尔恰科夫的自尊心,使他更加讲究方法,终生不轻信仓促获得的结果。
后来,他的妻子玛林娜曾说:“无论是高兴也好,忧虑也好,他从不轻
易表露,当他获得某一成就时,他就笑着对我说: ‘你看看吧,你有个多好
的丈夫!……’接着他就思考着新的问题,不再提这项成就了。挫折时也是
这样,很快就转到新的事情上去。”
库尔恰科夫创造活动的积极性更加高涨,他进行了艰巨的组织工作,保
障实验拥有一切必要的装备,使实验室的经过核准的结论得到实际应用,整
日奔波于城市的各个角落,安排各种事情。在这个青年物理学家的集体中,
大家因佩服他的组织天才而给他起个绰号——将军。
1930年,他27岁时,被任命为普通物理学研究室主任。在他的带领下,
研究室工作紧张而热烈,有时夜以继日地工作,节假日也不休息。为了实验。
他毅然放弃了研究所给他的难得的出国学习的机会。
库尔恰科夫第一个把“铁电体”这个概念引入物理学中,他把具有酒石
酸钾纳一样特性的一类电介质都称为铁电体。
在一次实验中,对在各种温度下的混合物的电极化率进行了检验。而在
温度急剧下降时,情况就发生了变化。仪器显示表明,明明是电介质,竟在
数小时内流过很显著的大电流!……
探索、沉思一直继续了好几天,一日,浑身被春雨淋透的伊戈尔闯进了
家门,水珠在他头发上闪闪发光,雨水顺着雨衣往下流淌。微笑和那双闪烁
着愉快神情的眼睛显示出胜利的喜悦。
他终于找到了原因。
当时在场的双亲——消瘦的、留着白胡髭的瓦西里·阿列克谢耶维奇和
腰板依然挺直而又严厉的玛丽亚·瓦西里耶芙娜虽听不明白谈话实质,但却
感到这场谈话具有令人喜悦的含义,于是两人都幸福地笑了。伊戈尔向父母
谈起,在发现酒石酸钾钠晶体的秘密之前,他们曾经经受了许多苦恼。在那
一天傍晚,他们有说有笑地谈了很久。
在库尔恰科夫和实验室其他同事的科学猛攻下,铁电体日益被征服。铁
电体的自发极化机理变得清楚起来,原来,厚晶体的极化率较高,在晶体具
有高质量并且接触良好的情况下,小磁场中的介电常数值达到巨大的数值—
—即19万个单位。
库尔恰科夫深入分析了铁电体的电学—光学性能,还对各种温度下的折
射率、机械常数、膨胀系数及密度、晶体的X射线的散射进行了研究。1933
年出版了他的专著《铁电体》并立即被译成法文。
库尔恰科夫任室主任之后,他的研究没有局限于某一问题范畴内。他领
导了各方面的研究工作,他直接参加了各类繁杂的研究。对碳化硅避雷器的
研究工作在库尔恰科夫的创造性活动中占据着特殊的地位并第一次制服了
“闪电”。
1934年,根据A.Ф.约飞和C.N.瓦维洛夫两位院士的请求,鉴于库尔恰
科夫研究电介质,发现铁电体,研究气体放电及建成避雷器时期的成果,最
高鉴定委员会免予公开辩论,便授予伊戈尔·库尔恰科夫以物理数学科学博
士的学位。
苏联科学院全体会议决定批准库尔恰科夫获得研究所“物理学家”专业
正式会员的学位。
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三、核物理学研究
在1939年之前,全世界的物理学家都认为,利用核能是不可能的,因为
在转化核释放能量时用于核转化的能量的总消耗大大超过本身释放出的核
能。当时核物理学被认为是一个没有实际意义的科学领域。
库尔恰科夫身上具有科学上的远距离瞄准器,远在1932年他就从事核课
题的研究,对这一新兴科学领域——原子核物理学发生了兴趣,为了不落后
于世界科学,研究所的发展也要求开展这方面的研究。这一年还发现了中性
粒子——中子、硅块。核的质子—中子模型就诞生在库尔恰科夫工作的物理
技术研究所内,由天才物理学家伊万年科提出的。
根据约飞、库尔恰科夫、伊万年科、阿里汉诺夫、斯科别利岑的倡议,
研究所的核研究扩大了阵线,于1932年9月开设了核子讨论会,每月举行5
次,会上讨论当时有关核、量子力学、宇宙射线方面的理论与实验文献。
1933年3月,在原子核讨论会的例会上,库尔恰科夫演讲所谈的是核裂
变。这是值得记住的时刻,再过短短的十年,这一新现象的研究将导致原子
核内部能量的释放。
于是,库尔恰科夫着手创立这种“核”技术。
库尔恰科夫同谢普金等一起用自己的双手建造了苏联第一台获得快速质
子的装置,完成了裂变硼和锂原子的首批研究工作。
1932年和1933年为库尔恰科夫生活中的转折年代,他把自己的注意力
全转移到“无人问津”的科学领域上。
全苏第一次原子核代表大会是 1933年秋天由物理技术研究所在列宁格
勒召开的。作为大会组织委员会主席,库尔恰科夫以高度的责任感着手大会
的组织工作。苏联和国外一些著名权威参加了大会并对一些迫切问题进行了
讨论,给原子核科学带来极大益处。在以后的年代里,核物理学方面的研究
增多了。
接着令人振奋的是库尔恰科夫的实验室内能够轻易获得中子源的消息。
杰出的意大利核物理学家费米发现了中子作用下的诱导放射性现象,在
用α粒子轰击时,某些物质放出中子。这就成了建立中子源的基础。这些使
库尔恰科夫兴奋不已,他接连不断地进行试验。基科因院士回忆道:“当И.B.
库尔恰科夫已在核课题领域内工作时,研究所的同事们经常是这种‘有趣的’
情景的见证人:一个手中拿着一种小物品的人以百米赛跑的速度沿着研究所
的长廊飞奔。这就是И.B.库尔恰科夫,他正急急忙忙地将刚刚得到的被中子
照射的靶送到实验室去为了研究依次产生的短寿命的核。”
库尔恰科夫毫不吝惜自己的身体,经常通宵达旦地呆在研究所内。由于
没有进行起码的防护以免遭辐射,因此在他的手指上经常有粉色的新生皮肤
——这是放射线烧伤的结果。在他的实验室里,发现了中子作用下发生核转
化的秘密。
每到春天,树木吐出一片新绿,天空的色调也有些与前不同,库尔恰科
夫十分喜爱春天的这个时期。他总是感到力量骤增,精神振奋。1935年的春
天来临时,他们在试验中发现了一种新放射性核,三种半衰期分别为 18分
钟、4.4小时和34小时的元素,发现了一种放射性溴。
这一年,他发表了17篇独创性的论文,并与阿尔齐莫维奇一起证实了质
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子俘获中子,确定了俘获中子的第一个截面。
库尔恰科夫用各种物质详细地研究了中子的散射,并测量了散射截面。
同库尔恰科夫一起参加这些研究的人都是些年轻的科学家,而且他们的
人数逐年增加,这是库尔恰科夫为“人才储备”扩大研究工作的战线而吸收
新生力量。就这样,在库尔恰科夫的领导下,打下了苏联中子物理学的强大
基础。
1937年秋天,在莫斯科召开的研究原子核全苏第二次代表大会上,库尔
恰科夫就中子同物质之间的相互作用问题做了报告,作出了有关中子选择性
吸收的结论。
大会于9月26日结束,大会就研究原子核的一些极为重要的问题——中
子的特性、宇宙射线、β蜕变及其他一些问题进行了有益的讨论。大会表明
了苏联核科学拥有极其强大的力量。
为了了解原子核中发生的过程,人们用小粒子——电子及更重的炮弹—
—质子和中子不断对其进行轰击。
库尔恰科夫具有非凡的精力和信念。为了制造回旋加速器,实验室所必
需的建筑材料、高压和高频设备、仪器及其有关的真空技术等问题,他都解
决了,把一切都组织好了。他同其他物理学家一道紧张地工作着,有一次竟
因劳累过度和核辐射昏倒在记录桌旁。他每天同机器打交道,浑身油污,疲
惫不堪。
在他的领导下,列宁格勒的回旋加速器历史以两个方向向前发展着。一
个方向是使1932年在镭研究所建造的回旋加速器投入工作;第二个方向是在
物理技术研究所准备建造大功率加速器。
1939年9月22日,阳光明媚,物理技术研究所的宽敞大院里人头攒动。
研究所的全部工作人员几乎都集合在这里,等待为回旋加速器实验室大楼奠
基的庄严时刻。这时刻不仅对研究所的未来,而且对整个苏联的核物理学都
是重要的。约飞为未来大楼的基础砌起了第一块砖,库尔恰科夫砌了第二块
砖,当时库尔恰科夫已被称为“新的回旋加速器之父”。
施工紧张进行,椭圆形的二层大楼在库尔恰科夫亲自监督和关怀下建成
了。回旋加速器原定于1942年1月1日起动。但1941年6月22日爆发的战
争一笔勾销了所有的计划。几天内参加建设的人们分散到了苏联各地。
库尔恰科夫在建造列宁格勒回旋加速器这一宏伟事业中,将科学、技术
和生产大规模地结合在一起,充分体现了他的组织才能。
四、导师
1927年2月库尔恰科夫受聘在理工学院讲授《电介质说》,从此,开始
了他的教学生涯。
1932年库尔恰科夫应邀与M.H.波克罗夫斯基师范学院的教员一起开讨
论会并带领学生上核实习课。开始在师范学院建立实验室,教授物理学。
库尔恰科夫是一位优秀的教师,他讲课具有独特之处,他善于把复杂的
东西讲得简单明了,学生们甚至谈论道:“讲得太清楚了,似乎没有什么可
库尔恰科夫经常向学生们介绍最新科学资料,除了听课之外,每个物理
系学生还要完成原子核,X射线方面的实际工作。结果,未来的教师得到了
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良好的科学训练。
许多学生晚间在实验室学习。库尔恰科夫常常来到他们中间,帮助他们
弄懂一些复杂的电路,听取他们的意见,提示他们,讲得既愉快又有分寸,
因此学生十分乐意同他一起工作。
库尔恰科夫兴高采烈地投入了为师范学院建立现代化实验室的工作。来
自教员、研究生、大学生中的热心者作他的助手,他跟青年们在一起似乎变
得年轻了,他们的刚毅和敏锐受到库尔恰科夫的赞扬。他们当中有大部分人
后来成了著名的物理学家。像舍巴舍夫完成了核物理学方面的一些有价值的
研究,科罗特克维奇也表现出实验者的巨大才能。他们年轻力壮,精力旺盛,
受到库尔恰科夫的感染而热情满怀。他定期把助手们召集在一起,同他们讨
论科学事业,并请来一些著名的科学家来参加这些讨论会。
为了关怀师范学院这个新生儿,库尔恰科夫既不吝惜时间,又不吝惜精
力。甚至在他出差之际,他还写信给学院,在科学和学习方面应该做些什么,
怎样做才好。
师范学院的实验物理学实验室在科学界名列前茅,一些学术杂志登载了
物理教研室工作人员的著作,而且每篇论文的最后都写道:“最后,请允许
我们感谢И.B.库尔恰科夫对本文的指导……”因为库尔恰科夫亲自详细制订
他们的研究工作计划,审查和修正他们的学术论文。
他很快就成为师范学院师生爱戴的人。后来他的学生,任赫尔岑师范学
院数学系主任的B.Г.卢代科夫斯基满怀喜悦地回忆他们敬爱的教授,讲了
一件为库尔恰科夫照相的事:
有一次,墙报编委会委托业余摄影爱好者卢代科夫斯基为库尔恰科夫照
一张像。“课后,我在实验室房间内遇见了他。”
“伊戈尔·瓦西里耶维奇,编委会委托我给您照张像。”我向他问好后,
对他说,
“好吧,可是在哪里照呢?”他答应道。
“在隔壁大教室吧。”
我让他坐在椅子上,把他的脸转向亮处。我调节好镜头的焦距,怕耽搁
他工作过久,便匆匆按动快门。当即在实验室冲洗底片,结果曝光不足!我
委屈得哭了!像片是非要不可的,可是我却把它照坏了!唉,我还有什么脸
面去再次打扰这位忙碌异常、受人尊敬的人啊?
我终究还是决定课后在原子核实验室旁边转悠一下,也许能碰见他,再
次说服他照一张像,我果真见他快步从实验室走出来。他看了我一眼,立刻
明白是怎么一回事了,他问我:
“怎么,照坏了?”
“是的。”我叹息一声承认道。
“得了,我们去再照一张好了。”
我再次替他拍照。当我已经动手关相机时,他问道:
“您还有底片吗?”
“还有。”我回答说,但不明白他是什么意思。
“请再拍一张,”他意味深长地使了个眼色,解释说:“为了保险!……”
库尔恰科夫是学生的导师和朋友。
1936年,他为学院所建立的功绩受到专门的表彰:“鉴于物理教研室И.B.
库尔恰科夫对物理学科研究工作进行高度熟练的有效指导;鉴于他极其诚
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