＃發行日期：1993、12
＃期號：0288
＃專欄：
＃標題：許雲基與台灣首次原子核擊破實驗
＃作者：許仲平
http://book.tngs.tn.edu.tw/database/scientieic/content/1993/00120288/0008.htm
目錄:
．戴運軌與太田賴常合作進行原子核實驗
．許雲基加入原子核擊破實驗小組
．物力維艱，製取實驗必需品
．實驗知識是經年累月一點一滴積下來的
．終於探測到鋰原子核的分裂
．致力於研究碳-14的定年技術
．一生的努力卻未能讓物理學在本土生根
許雲基與台灣首次原子核擊破實驗
【摘要】台灣光復快五十年了，由二次大戰後貧困社會和文化沙漠演變到今天富裕的蒸蒸
日上的科技發展，真是一段值得回憶的路程。就科學發展的觀點來看，抗戰期中的西南聯
大固然值得驕傲，但是光復後的台大和清華也不遜色！它們都能培育出世界一流而且關懷
故國的科學家。我想談的是三個直接參與培育人才和科學發展工作的基層人員之軼事，以
作為紀念、反思和前瞻的資料。
實驗物理學的老前輩許雲基教授是第一位研究物理的台灣人，也是第一個實際動手參加
1948年原子核擊破實驗的研究者。當時原子核實驗的指導者是日據時代來台，戰後暫時留
下來的太田賴常助教授。
戴運軌與太田賴常合作進行原子核實驗
戴運軌先生是早年台大物理學系系主任（1946～1962年）；台灣光復後奉派來台協助接收
台北（帝國）大學。他曾留學日本京都帝國大學，獲得學士學位。由於戴先生會講日語，
因此是接收工作的一大助力。1973年戴先生於退休緬懷往事時說道：（註一）：
「接收工作順利完成，我膺聘擔任台灣大學物理學系教授兼系主任，再兼教務長，並兼理
校務。但其間艱苦備嘗，絕非筆墨所能形容。……（頭兩年內）我曾在台大物理系建設了
二十四萬伏特的直流高壓電源，成立了台灣第一個原子核研究室。在當時物質條件非常困
難的情況下，幾乎沒有一個人認為我的構想可以成為事實。但是我和台大物理系師生們，
仍然排除萬難，不屈不撓的使它終底於成。」
戴主任不是做原子核物理實驗的，雖然在後輩學生心目中，他在近代物理學的學識並不深
厚，也跟不上時代，但他有行政能力、有眼光、有私人關係和某種程度的對外影響力，因
此他對早年艱難時期的台灣大學和台灣大學物理學系有相當的助力。
日據時代，化學系中的物理講座助理教授太田賴常，就已經做過原子核方面的實驗研究（
註二），據說太田還曾得到當時有力人士（台灣製糖會社總社長）的幫助。太田雖然是有
心人而且有能力，但畢竟物質非常缺乏，總是孤掌難鳴。無論如何困難，太田還是盡量預
備各種實驗所需器材，例如他私下收藏當時抽真空時需要的一種非常不易得到的油。
戴先生在擔任新創立的物理系系主任的時候，曾與太田談論過，他知道太田有能力做原子
核實驗（註一），也能幫他實現他當時的構想──成立原子核研究室以及在台大進行原子
核擊破實驗。於是戴主任運用他的影響力使政府當局同意，特別留用太田教授兩年。這件
事要是換成別人來做是辦不到的，因為台灣光復後日本教授只能停留幾個月或半年就必須
遣返日本。於是戴主任和太田兩人便如魚得水般地合作著進行原子核實驗（註二）。
許雲基加入原子核擊破實驗小組
太田需要一位真正懂得電路及電氣而且能夠操作高壓電和強電流的助手。他透過一位化學
系的助教去物色一位台大電機系的畢業生。這助教剛好有個電機系的朋友叫許雲基的將要
在1947年夏天畢業，因此他便把許雲基推薦給太田。許雲基在台中長大，曾留學日本，抗
戰勝利後回台大工學院繼續求學；許雲基親身經歷了日本戰敗後的慘況。他有中等身材，
瘦瘦的，溫和而且謙虛。他講話的時候常無意的用一隻手遮住口的這個動作，直到晚年仍
未改變。太田要他畢業後第二天來報到，開始工作。但是他不能理解到底有什麼事情好那
麼緊張的，所以便把太田的吩咐當耳邊風，先回台中老家玩一趟輕鬆一下再說；到了九月
底才回台北。後來他也因此受了狠狠的一番責備。因此他在1947年十月才加入台大物理學
系。
這個原子核擊破實驗組的主要成員（註一），除了兩位教授和一名助教之外，還有兩位不
可或缺的技術人員──林松雲和周木春助理。這兩位助理後來還繼續留在台大物理系的實
驗室工作（都是技正）；周木春先生大約十年前在職中去世。而林松雲先生也大約在七、
八年前退休。林松雲先生雖然沒有什麼學歷，但卻是多才多藝、本領高強，精於電子、高
壓電和真空等技術。（目前，台大鄭伯昆教授還請他做研究室的臨時助理。）就物理實驗
研究的觀點來看，前三者是原核子物理的研究者，後兩者則是技術輔助人員。
物力維艱，製取實驗必需品
年輕的許助教一加入原子核擊破實驗小組後，馬上就發覺這項工作不是輕鬆好玩的，而且
實驗進度每一步都很緊急在推動著。他發覺每一件實驗必需品都在很困難的情況下自己造
出來。新成立的物理系，簡直像窮光蛋一樣，實驗經費少得可憐，僅足夠買些電線電表罷
了！
要鐵板和要做真空用的玻璃，只有向有底子的「富豪」化學系動腦筋，向他們的貯藏室求
援或甚至「不告而取」。需要稀有金屬如鎢絲，既沒錢、也買不到，怎麼辦？幸而戴主任
有辦法打開中國廣播電台的倉庫，要到了作廢的大真空管，取裡面的鎢絲來用。他也有辦
法從台灣電力公司和其他單位要到一些材料如大彈殼以及絕緣和金屬材料。如果沒有這些
材料，那能建造二十多萬伏特的高壓電源和進行原子核擊破實驗呢？
實驗知識是經年累月一點一滴積下來的
許雲基助教不久就覺得只靠電機工程的學識是不夠的，於是一面作實驗，一面努力看書讀
文獻充實自己的物理，尤其是近代物理方面的知識。他體會到實驗物理需要很多各色各樣
的技巧，譬如說抽真空，看來簡單，做起來卻有很多「洩氣」的困難。這些實驗知識不是
幾個星期或幾個月就能學到的，也不可能問別人或看書就能全部學到。這些五花八門的實
驗技巧是要靠自己動手，而且要有耐性去觀察、去想辦法解決困難。總之，它是經年累月
一點一滴積下來的。
有一次他經歷到一件擾人的困難：技工把玻璃吹成附帶有金屬電極的大真空管，在金屬與
玻璃接觸地方老是漏氣，屢試不成，真令人氣餒。後來才發現這玻璃管吹好後，不可以放
在室內冷卻，必須放在火爐裡慢慢冷卻才不會漏氣。千百種材料各有不同的物理性質，書
上有許多說明，但碰到實際問題時，常是書上找不到答案的，有時材料容易接在一起不漏
氣，有時卻極難做到。
終於探測到鋰原子核的分裂
二號館物理系大實驗室中，二十多萬伏特的高壓電源站在那裡，看起來是龐然巨物，抽真
空的馬達老是吵鬧著。好不容易做好的大玻璃管需要試一下，有時強度不夠，「碰」一聲
巨響爆破了，碎玻璃滿地，馬上收拾，重頭再來。於是無日無夜地趕緊工作以保持進度，
好多晚上太田和許雲基就睡在實驗室內，醒過來又開始工作。這種艱苦和享受誰知道？
原子核擊破在當時是高級先進的實驗，是探討未知世界的一條新路徑。對年輕的許雲基，
這是很刺激緊張和興奮的研究工作，他內心充滿著好奇和憧憬，慢慢地愛上了近代物理實
驗而忘了電機本行。要擊破原子核需要把帶正電的質子利用靜電力加速到相當大的速度和
能量，再使它撞到靶上的（鋰）原子核。二十多萬伏特直流高壓電源是用來加速質子的。
當時許雲基主要工作之一是，製造質子源（proton source）──可以產生很多質子。質
子是氫原子的原子核，所以只要把氫原子中的電子「踢」走，剩下來的就是質子。
日夜努力，排除萬難，終於在1948年五月十三日探測到鋰原子核的分裂。這表示靶上的鋰
原子核被高速運動的質子擊破了，這一次成功的原子實驗使整個物理系師生欣喜若狂。這
是科學迎頭趕上西方先進國家的第一步。當時連全中國第一流大學北大、清華都沒做過這
樣的原子核實驗（註三）。
致力於研究碳-14的定年技術
積年累月地學得探測各種放射線，許雲基教授在1960年代致力於研究碳-14的定年技術，
同時他一直負責系內近代物理實驗。碳-14是天然具有放射性的同位素，它的原子質量是
14，半衰期是5700年。可利用碳-14來測定含碳的古物（植物、化石、動物骨骼等等）的
年代。這種測定極微量放射線需要高度的精密技術來減少測量誤差，很需要靈思巧手來做
──有點出神入化到了一種「藝術」的境界。在當時台灣是不做第二人想的。許雲基教授
完成這個實驗，可以算是達到世界水準。他除了把結果寫成論文發表外，也在台大、清大
做過學術報告。他相當自信可以與這方面世界一流的專家討論也不會遜色。
一生的努力卻未能讓物理學在本土生根
綜觀許雲基教授的物理研究生涯，早年只接受太田教授一年的指導，接著完全靠自己的興
趣和毅力摸索前進，一直到能做原子核實驗而且寫論文發表在世界一流的物理刊物《
Nuclear Physics》。這是一段非常艱辛漫長的路程，尤其是在當年經費很匱乏的環境下
。
可惜，許雲基教授一生累積下來核子物理和碳-14定年的實驗結果和技術，在台大沒有人
來繼續發揚光大。這似乎是重複幾千年來科技在中國歷史上失傳的悲劇下場。最近地質學
系購買一部利用碳-14來測量年代的儀器，以為是台大首次能測量含碳古物的形成年代，
不知物理系許雲基在三十年前就已經做過了。
許雲基教授研究成果的散佚，正是吳大猷先生長久以來的憂慮──科學未能在台灣生根。
基本上，這也是為什麼李遠哲回台一再強調做科學實驗研究時大家要合作，不要一個教授
單獨帶學生作研究。很明顯的，今天這種經費不足的小實驗永遠競爭不過歐美的科研成果
。目前我們最少需要三、四位教授一起合作，把經費合在一起買儀器，才能比較有機會解
決科學上重要問題，才能與歐美比高低。當然，三、四位教授要找到一個共同的研究題目
是比較困難，不過實驗科學研究要生根發展除此之外沒有別的捷徑。
台灣在光復將近五十年的今天，經濟實力日漸雄厚正，學術研究亦日趨自由多元，如果此
時吳大猷對台灣科學生根的宏圖和李遠哲對科學研究以合作求發展的構想不能付諸實現，
更待何時？
註一：戴運軌《中外雜誌》6～12頁 民國六十二年六月號。這回憶中有兩點值得注意：
一、他說建設了24萬伏特的直流高壓電源。當時造出來做實驗的是25萬伏特的直流高壓加
速器（註二）。二、他說在1948年五月十二日探測到鋰原子核分裂。可是他在《八十回憶
錄》中卻說是在五月十三日夜8時35分測到的。後者應當是比較可靠。
科月審稿先生指出戴運軌《八十回憶錄》的某些記載與本文有很大的出入：本文說參與這
實驗的人員是戴、太田、許、林、周；而且說太田是實驗的指導者。戴文則說，1946年九
月有戴運軌、河田末吉（教授）、林嘉仁（助教）、洪金和（技工）和林松雲（助理）一
起開始這項實驗研究；後來在1948年二月，人員更換成戴運軌、太田賴常、許雲基和周木
春。換句話說，這個長達21個月的原子核擊破實驗，只有戴主任一個人從頭到尾參加，太
田只在實驗末期來參加三個月（假設日期沒有印刷錯誤）。
這是不合事實的。這個重點記載出入需要澄清一下：首先要理解，這個原子核擊破實驗在
當時的台灣是一個非常困難的實驗，它牽涉到許多方面的技術和儀器製造。因此，一群沒
有經驗和科研底子的人是不可能進行這項實驗並在兩年中做出來。戴運軌來台大之前，並
沒有做原子核實驗的經歷或訓練；河田末吉是台北帝大物理講座（第二任）教授，他的專
長是宇宙射線物理，他也沒有做原子核實驗的經歷和訓練。其他林嘉仁助教、洪金和技工
和林松雲助理就更不必說了。〔根據許雲基的回憶，河田（1947年回日本）、林嘉仁（
1947年離職）和洪金和（1947年離職）都沒有參加這實驗；而且林松雲助理並沒在1948年
二月被更換，他一直是參加這實驗的。許雲基本人在1947年十月加入實驗組。〕
太田從1946年九月（物理系成立）到1948年二月在物理系做些什麼工作？扮演什麼角色？
我們只要仔細看一下他在台北帝大時期的經歷和工作（參看註二），就很容易回答這些問
題。話說當年日據時代，台北帝大物理講座（第一任）教授荒勝文策，得知西方在1932年
首先完成人工破壞原子核的實驗，便決心嘗試這實驗，他率領當時太田賴常助理教授和木
村毅一助教建造了一個24萬伏特的直流電加速器，終於在1934年七月二十五日完成鋰原子
核擊破實驗！這個科研壯舉與西方只差兩年，它是日本第一座加速器，也是世界上第一次
重複那個人工破壞原子核的實驗。京都帝大激賞荒勝的科研本領，那年就把他「挖走」，
於是荒勝把加速器及助手木村帶去京都。太田則留在台北孤軍奮鬥，一直到台灣光復才得
到戴主任的「賞識」和幫助。許雲基在1947年十月加入物理系當助教，同時也參加這實驗
。太田馬上訓練他真空技術，約半年後才讓他參加建造加速器。由這段歷史，我們很容易
理解太田在這實驗中所扮演的角色，也可看出來戴主任的構想──進行鋰原子核擊破實驗
──大約是怎麼來的（註二）。此外，科月審稿人又提出：雖然戴文及本文都說原子核擊
破實驗在1948年完成，但1947年四月出版的《國立台灣大學概況》的第41頁卻記載：「原
子物理學研究室曾成功於鋰原子核之擊破，並曾用大型光譜儀檢出重氫。」作者相信這段
記載是指1934年荒勝文策所完成的實驗。
註二：鄭伯昆《物理雙月刊》15卷1期141～145頁 1993年。鄭教授詳細說明1950年前後
台大原子核實驗室的研究。他把鋰原子核擊破實驗的來龍去脈、前因後果和進行情況講得
清清楚楚的。很有趣，值得詳閱。
註三：吳大猷《吳大猷文選》遠流出版社240～245頁 1992年，談到抗戰前我國物理學情
形。抗戰後幾年的大陸更談不上科研了。
許仲平任教於美國麻州大學(Dartmouth)物理系
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我覺得該是還台北帝大教授歷史定位的時候了
讀本文許多歷史被忽略了
以戴運軌為關鍵字找到的文章 改天po以他為主題文章
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