臺大物理文物廳成立於2005年,位於二號館原子核物理實驗室,主要展示考克饒夫.瓦耳頓(Cockcroft-Walton)型直線加速器及其衍生科學文物,為臺大原子核實驗室第一座加速器。源於臺北帝國大學時代,物理講座荒勝文策教授的團隊所建造,於1934年完成追加實驗,為亞洲首次原子撞擊實驗,之後加速器被帶往日本,於二次大戰時被美軍銷毀。戰後(1945年後),臺灣大學物理系成立,在首任系主任戴運軌教授堅持下,由留任臺大的荒勝團隊成員太田賴常教授帶領許雲基、周木村、林松雲、許玉釧重組加速器,在戰後各項設備缺乏的情況下,團隊以自身的經驗及技術,完成提煉重水及自製實驗設備等研究,於1948年再次完成重組加速器及人工擊破鋰原子的實驗。

2004年物理系決定重組加速器,在許雲基教授團隊及年輕一代的通力合作,成功重組加速器,2005年物理文物廳開放參觀,並將這過程及歷史拍攝成紀錄片「衝破原子核」,於2006年在臺大首映。

展廳除了展示原子核加速器主體,搭配老照片及所使用或研發科學儀器設備,如自臺北帝大時期存留至今的古董天秤、臺灣特有的放射性礦石「北投石」、手搖機械式計算機、氣壓計、用以觀察帶電粒子行進軌跡之手搖型雲霧室,以及眾多早期由物理系老技師吹製的各種玻璃儀器等。並新增普通物理實驗教學儀器與文物資源,希望實體展示,讓更多世人瞭解這段輝煌的科學史。


臺灣早期原子核實驗史

臺灣大學物理系原子核實驗室,可溯源自臺北帝國大學荒勝文策教授建立之物理講座。荒勝教授為京都帝國大學物理博士,與愛因斯坦(A.Einstein)有學術上的往來。曾遊學歐洲,進入英國凱文迪西實驗室,師隨湯木森(J.J.Thomson)與拉塞福(E.Rutherford)。1932年凱文迪西實驗室考克饒夫(J.D.Cockcroft)與瓦耳頓(E.T.S.Walton)共同研發高電壓直線加速器,首次完成以人工加速之粒子撞擊原子核的實驗。荒勝教授得知消息,帶領助教授太田賴常、助手木村毅一與植村吉明建造同型加速器,利用臺灣特有北投石中的Po的α粒子作為比對能量,於1934年證實了考克饒夫等人的實驗。

實驗成功轟動日本。原來學術邊陲的臺灣,在物力維艱的環境裡,竟然可以依靠熱情與意志力,完成了超越日本,甚至躋身於世界學術中心的實驗成就。

荒勝文策受徵召回到日本,建立京都帝國大學原子核實驗室,建造更大型的直線加速器與迴旋加速器,並在戰爭結束前夕完成以離心法分離鈾235與鈾238的理論建構。1945年8月美軍在廣島、長崎投下原子彈,荒勝團隊受日本海軍軍部委託,組織原爆災害調查班。為了取樣,在毫無防護設備的情況下進入原爆災區,其調查報告數據計算之精確,震驚世界。

日本戰敗,五座迴旋加速器皆遭美軍拆除丟入湖裡,荒勝抱憾終身。後來在木村毅一的努力下,京都大學重組了迴旋加速器,也建造原子爐。爾後,日本政府整合物理學界研究資源,在筑波設置大學成立科學城,規劃國家高能物理實驗室(KEK),建造大型加速器,開展跨國合作研究,也奠定了臺灣大學物理系高能物理組參與的B介子工廠計畫的基礎。

原子彈改變了世界政治的版圖。蔣中正總統認知核物理的重要性,任命同鄉戴運軌教授接收臺北帝國大學,整合物理、工業物理、氣象、力學四講座成立臺灣大學物理系,籌設重組加速器。由留用的日籍教授太田賴常帶領許雲基助教、周木春、林松雲、許玉釧三位技師,在政治動盪物資艱困的年代裡,無懼於高壓電及輻射,重建加速器,再次實驗成功。太田賴常教授回日本後,臺大團隊在許雲基教授領導下致力提煉重水,在離子源、加速器本體、電磁鐵設備、觀測裝置上,與金工場陳秋鴻、黃水金、林進成等技師合作,不斷進行改良。除此,也發展碳十四年代定年技術,協助地質系、人類系研究。臺灣長濱文化的年代定年,即是一例。原子核實驗室也與光學實驗室合作,研發氦氖雷射技術。

實驗成功,振奮民心士氣,也影響了臺灣早期科學政策。戴運軌教授也成了中央大學在臺復校首任校長,並參與籌畫清華大學在臺復校事宜。

1985年許雲基教授退休後,物理系空間不足,加速器等設備被迫拆除。林松雲、許玉釧技師收集遭拆解的加速器相關零件,分藏於倉庫、地下室、浴室天花板等處。過去閃爍著原核子反應的雲霧室蒙上灰霧,轟轟啟動的加速器靜睡於蛛絲塵網之中。然而,從催生位於新竹之國家同步輻射中心的劉遠中教授、鄭伯昆教授,到參與日高能實驗室國際合作計畫的年輕學者等人,許許多多海內外的物理菁英,都曾受益於此。

現今臺大物理系在臺灣大學二號館原子核實驗室舊址,由許雲基教授、林松雲、許玉釧技師帶領年輕一代重組加速器,作為科學文物展示,以發揮科學教育的功效。飲水思源,我們希望藉此追尋臺灣原子核研究早期歷史的軌跡,釐清亞洲核物理實驗的脈絡,呈現出遍地荊棘的時代裡,那種追求科學真理的精神。


原子核實驗室 歷史照片


相關人士

荒勝文策
(1890-1973)

日本兵庫縣人,京都帝國大學物理博士。臺北帝國大學首任物理講座教授,領導建造高壓加速器,完成以人工加速之例子撞擊原子核的實驗。返日創立京都帝國大學原子核實驗室,主持原爆調查班,後擔任甲南大學創校校長。

太田賴常
(1902-1970)

日本奈良縣人,京都帝國大學理學士,物理講座首任助教授,擅長重水提煉。戰後帶領臺大團隊重建加速器。返日後取得大阪大學物理博士,擔任神戶大學教授、教養學部長,曾任神戶大學附屬明石中、小學校長。

木村毅一
(1904-1992)

日本京都人,京都帝國大學博士,與湯川秀樹、朝永振一郎同班。協助荒勝建造加速器,與其同返京都,並參與原爆調查。戰後致力重建遭美軍摧毀之迴旋加速器,為京都大學首任原子爐爐長。

植村吉明
(1912-1973)

臺北高等工業學校畢,臺北帝國物理講座技術員,擅長抽真空技術。後取得京都帝國大學物理博士,擔任京都大學教授。

戴運軌
(1898-1982)

浙江奉化人,京都帝國大學理學士。奉命接收臺北帝國大學,創辦臺灣大學物理系,利用政界人脈調度資源,指揮重組加速器。後擔任中央大學在臺復校首任校長,並參與清華大學在臺復校。

許雲基
(1924- )

臺灣大甲出身,京都帝國大學電機科轉入臺灣大學電機系。經太田賴常訓練學得抽真空、組裝加速器技術。之後擔任實驗室負責人,擘劃原子核實驗室各項改革,並發展碳十四年代定年法與氦氖雷射技術。

周木春
(1922-1982)

臺灣臺北人,畢業於日本武藏野電器學校,戰後返臺,是成員中最早進入物理系者。擔任採購等行政事務,同參與實驗操作,曾參與製造臺灣最早的霓虹燈,並負責碳十四年代定年技術裡的樣本純化工作。

林松雲
(1920-2017)

臺北松山人,二戰末期擔任中廣技師,學得電子、電路知識,為臺灣第一代電子技師。負責組裝加速器高壓電設備、電路規劃與真空管技術曾為計算加速器產生的粒子。製作臺灣第一台二進位計數器。

許玉釧
(1928-2017)

臺灣新竹人,臺北帝國大學有機化學講座玻璃技師,戰後專任原子核實驗室技師。深諳結合玻璃與金屬熔合秘訣,擅長吹製科學玻璃儀器。臺灣第一把雷射刀、教學用電子槍…等,皆是出自他的巧手。



許玉釧 技師



許玉釧是日治時期培養出的第一代臺籍玻璃技師。當時十六歲的許玉釧因受到日籍玻璃技師太山次郎的賞識,進入臺北帝國大學。為研究臺灣特有高山植物精油聞名的野副鐵男教授吹製科學玻璃儀器。而後加入當時亞洲最先進的原子核實驗室一臺大物理原子核實驗室,靠著手工燒製精密玻璃儀器的拿手絕活,許玉釧成為當時不可或缺的重要成員。

在戰後物資缺乏的年代,臺灣的第一把醫療雷射刀、第一把教學電子槍,也都出自他的巧手。許多研究單位因他精湛的技術慕名而來,臺大農化系、地質系、醫學院;甚至是中科院、中研院眾多的實驗研究,都能見到許玉釧為科學實驗所留下的足跡。

「那個鐳喔!遠遠的就有反應,搭搭搭。」「幾個人用擔架扛機器樓上樓下去找喔!」老夥伴林松雲技師津津樂道當年蓋格計數器在臺大醫院立下大功的故事,而計數器中就有許玉釧吹製的玻璃零件。靠著原子核實驗室自製的儀器,幫臺大醫院找回遺失的鐳管,而為此記大功的公文還細心收藏至今。

數十年來,許玉釧為原子核實驗室奉獻了無盡的青春歲月,當年的年輕小夥子,已經成了學生口中的許阿公了。吹玻璃實驗課,是臺大物理系師生特有的回憶。學生們總是目不轉睛地看著許阿公變魔術般,從跳動的火燄中吹化出高難度的儀器。課堂之餘許阿公偶爾會燒製一些晶瑩剔透的小東西,看到學生拿出收藏十年的特製玻璃親嘴魚,話不多的許阿公也露出靦腆欣慰的笑容。

幾乎以校為家的許玉釧,退休後依舊不分晴雨穿梭在校園内。當年時時看照儀器的習慣不改,雖然工作環境又悶又熱,但醉心於玻璃世界的許阿公忘了滴下的汗水。對吹了一輩子玻璃的老技師而言,火焰裡玻璃嗚嗚的歌聲是最美妙的音樂。





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