马克 · 奥利芬特（Mark Oliphant）现年92岁，衣着考究，可走起路来却步履蹒跚，自少年时代起他的听力就损坏了，这使得他只能在正常的音量之上才能进行对话，然而他忍受了这一打击，布满皱纹的脸上总是洋溢着快乐的神情，笑声朗朗，不绝于耳。

他——精力旺盛，才思敏捷。现在，他积极主张利用氢能源，即通过电解法或其它方法从水中获取氢，将其用作交通运输工具的一种燃料，或利用氢在澳大利亚开发出高温燃料电池。他说，从阳光中获取所需的电要用新南威尔士大学的马丁 · 格林（Marrtin Green）研制的高效太阳能电池才能得到。奥利芬特坦率地承认了现存的问题，例如储存问题，然而他坚定地说：“我相信，到下个世纪初，从清洁燃料——氢中提取能源将会得到证实。”

作为一种动力能源，奥利芬特对氢极其感兴趣，他的早期科研成就是建立在氢基础之上的，或更确切地说，是他对核反应（即氢的一种重同位素——氘）所进行的开拓性研究。今天，奥利芬特把氢视为一种化学能源，即当氢在发动机内或在燃料电池中燃烧时，便会释放出来。现在这种能源已为我们所掌握，随之而来的是技术或经济方面出现了一些小问题。本世纪30年代，这种能源的意义变得更深远，而使用率却变得很少——即这种能源来源于氢原子核之中。

这种报道是从1932年在剑桥大学的卡文迪许实验室开始的，当时，卡文迪许实验室的声誉极高。出生于新西兰的物理学家欧内斯特 · 卢瑟福（Ernest Rutherford）几乎是独立地创立了核物理学，并建立了一个在全世界的原子研究方面卓有贡献的研究小组。其中有9人已经或者即将成为诺贝尔奖的获得者。

到1932年初，奥利芬特已在卡文迪许实验室工作了4年多，获得了博士学位，发表了第一篇学术论文。他还以专业性并以个人名义多次同卢瑟福接触，经过频繁地交谈，他们两个人成了学术上的对立派。奥利芬特和他的妻子罗莎经常到位于威尔士北部的卢瑟福的别墅中作客。作为一名精密仪器的设计者、建造者和操作者，卢瑟福因奥利芬特在核物理学方面所做出的贡献而对他进行了正确的评价。

成绩斐然的年代

可以证明：1932年是卡文迪许实验室取得最大成就即获得三项发现的年代，这三项发现的重要性使研究人员们理应被授予科学发现奖。在卡文迪许实验室，有4个人的关系是亲密无间的，他们都获得了诺贝尔奖的殊荣。

第一位是詹姆斯 · 查德威克（James Chadwick），1932年初，他采纳了卢瑟福的一条极好建议，并在法国和德国获得了一系列发现，他用敏锐的洞察力鉴别出第三种基本粒子——中子，虽然中子的质量接近质子，但却不带电荷。

接下来的是约翰 · 科克罗夫特（John Cockcroft）和欧内斯特 · 沃尔顿（Ernest Walton）。1932年4月，他们分离出原子，建造丁第一台粒子加速器——即一种利用几十万伏的电位来发射质子（氢核）的电子枪，真空管能使质子减速，从而同由硼和锂等轻元素构成的靶相撞。荧光屏上的许多微小亮点被硫化锌所覆盖，这表明在质子的轰击下，这类轻元素蜕变成了α粒子，即氢原子核。

1932年8月，帕特里克 · 布莱克特（Patrick Blackett）取得了一系列成就，他开发丁云室（卡文迪许实验室的另一项发明）的一种改进模型，将其制造成一种用来揭示宇宙射线轨迹的大功率科研仪器，随着这种科研仪器的研制成功，他收集到了一种新型物质的有关数据——这种物质就是正电子，它除了带正电荷外，还相同于电子，这就是“反物质”的最初证据。

奥利芬特在上述研究人员获得的成就中只是一个旁观者，但这一切很快就改变了。在科克罗夫特和沃尔顿分离了原子之后不久，卢瑟福夫妇邀请奥利芬特夫妇到他们的威尔士别墅做客，谈话很快转到近期的研究进展，卢瑟福提出了一项联合计划，这项计划将考查科克罗夫特和沃尔顿的研究中的主要部分。第一项任务是设计并建造一台科克罗夫特-沃尔顿加速器。

过去的生活经历

1932夏天，奥利芬特在卡文迪许地下室继续进行研究工作，他研制的加速器同科克罗夫特和沃尔顿研制的加速器一样，像一架机关枪。他们的加速器能产生强大的质子束，可携带60万电子伏的能量。奥利芬特研制的加速器产生的质子至多能携带20万电子伏的能量。然而，传播到靶目标上的质子能达到100多倍。因此大大增强了核反应发生的机会，随着云室数量的增加及电子扩大器取代猫眼和硫化物屏幕的出现，屏幕上的碰撞点雪花能够更精确地测定下来。

最初的几个月，奥利芬特和卢瑟福利用质子束分离了锂核、硼核及铍核，像科克罗夫特和沃尔顿早已在此以前完成的一样，尽管分离得更为精确，通过完成这一系列工作，他们搞清了许多小的疑团，并发表了论文。

然而，不久，混乱便开始了。奥利芬特试图把元素当作靶，但结果看上去都一样，射进云室的雪花几乎总是由一种恒定能量的质子来控制——即在空气中传播14厘米。现在存在着一些证据，尽管中子很难探测，但是它们还是存在的。相同的研究一直在伯克利进行者，它是欧内斯特 · 劳伦斯领导的，后来他成为核物理学方面的一颗冉冉升起的新星。伯克利的研究人员有一种解释——即重轻核（专业用语）是一种不稳定的粒子，它同靶相碰撞分离出一个质子和一个中子。

粘住靶

奥利芬特说：“并非如此，分推测，这一答案是伴随靶的混合物而出现的，因为，他已经观察到质子的数量是随着时间而增加的。如果从光束中点燃的重氢发某种方式粘住靶，那么它们自己就会成为落在它们后面的重氢的靶。奥利芬特已经知道，清洗一个裸露的靶会大大减少质子的数量。

为了处理好这一物质（剑桥和伯克利之间的有礼貌争论），奥利芬特和一个同事用硫酸铵和磷酸制取靶，从而取代了上述重氢化合物中的一些氢。所获得的结果是毫无疑问好，质子（氢核）的特征图像立即呈现出来。虽然，真正的碰撞是在重氢核之间进行的，而不是在重氢核和原始靶物质之间进行的。芬伦斯很快高兴地宣布：奥利芬特是正确的。

地下室的加速器中首先产生了唯一的发现，卢瑟福和奥利芬特宣布了这个新的探测范围，叫做“粒子氚核子和元素氚直到最近，含有一个成员的氢核家族已拥有了3个成员。

然而，还存在着另外一个疑难问题——即共享中子，显然，1对重氢核可以促使2个质子和2个中子相互作用。一个携带2个质子和2个中子的粒子一定会在瞬间生存下来，结果合成2个重氢核。在已观测到的结果中，1个质子单独生成，而另一个质子同2个中子组合起来生成氢核，然而，还有一个单独生成的中子，大概这个单独的中子留下了2个质子和另外一个中子，在粒子中把2个单位的电荷和3个单位的质量组合起来——1个氦核的质量为3。

终身的发现

它是奥利芬特事业上的最重要的发现，当然，氦-3的存在并没有获得证明，仅仅是推论而已。氦-3给靶留下了这样的贫能量——相当于在空气中的范围为0.6厘米——从而向后两年的探测发起了挑战。

奥利芬特讲述了一个有关卢瑟福和氦-3的故事——即一个充满生动细节的轶事。在围绕这些数据冥思苦想了数小时之后，据说奥利芬特在毫无进展的情况下神情沮丧地回到家中。没过多久，由卢瑟福那里打来的电话声把他唤醒，他突然意识到短期粒子的同一性，它们尚未被发现，它们是质量为3的氦粒子。

当然，质量为3的短期氨粒子尚未被发现，但是，事实上，它们在这里的确是无关紧要的。这种物质的进展可以就对卢瑟福的风格是极有价值的，他的工作及思想影响看他周围的人，这就是卢瑟福其人，至于奥利芬特，他是卢瑟福最亲密的人之一，他不愿做卢瑟福不赞成的事情。

在着手一次秘密的调查研究之前，是谨慎促使奥利芬特等到卢瑟福离开后才开始。当重氢融合在一起时，假设能量被释放出来，分离出来的能量会比聚集起来的粒子多吗？这种核聚变是能量的纯来源吗？在克劳的帮助下，奥利芬特系住仪器，使其将一束加速的重氢核对准一根充满重氢大气的管子。这项开拓性试验接近成功时，所耗费的能量极少，但是，当卢瑟福听到这一切时，却恰恰唤起了他的热情。卢瑟福强调指出：原子核决不能产生能量，他将这个概念称作“月光”，在10年内，随着最早的铀裂变于1942年趋于极限时，他的这种观点被证明是错误的。

就氢聚变而言，进展相当缓慢，面且聚变反应堆中产生的有用能量还是十分遥远的事。如果有朝一日，或者说当这一天来临时，马克 · 奥利芬特将会分享到这一份荣誉，至少是在精神上也是个安慰。正是他最早给重氢粒子之间的重要反应下了定义，而且首先大胆地提出了将这些反应变为了一种大有前途的能源。

[New Scientist，1992年11月14日］