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1939年3月，欧洲大陆腾起漫天硝烟，在德国的立体进攻之下，奥地利、捷克斯洛伐克先后陷落，其他邻国也惊恐万状。此时，钱三强正处于完成博士论文的关键阶段，需要进行总结、计算，继而撰写论文。为此，他放弃了节假日，谢绝了应酬，天天埋头做实验。
4月24日，钱三强初步完成了博士论文实验，写出一篇概要，经伊莱娜审阅，以简报形式发表在《法国科学院公报》第208期。
这年夏天有一个插曲。在英国留学的王大珩、彭桓武、夏震寰、卢焕章，相约来到巴黎，与钱三强相聚。四人都是1938年考取的中英庚子赔款第六批留英公费生
。王大珩，24岁，钱三强的同班同学，在英国帝国理工学院攻读应用光学；彭桓武，24岁，钱三强的上一级同学，在英国爱丁堡大学师从马克斯·玻恩
研究理论物理；夏震寰，26岁，毕业于清华土木工程系，在英国曼彻斯特大学学习水力学；卢焕章，24岁，毕业于上海交通大学化学系，在伦敦大学帝国学院化工系攻读博士学位。
有一种相逢，是“他乡遇故知”的兴奋；有一种相逢，是“风雪夜归人”的温馨。尤其是彭桓武，在“终年不见太阳的爱丁堡”得了一种怪病，一坐到饭桌前就胃口全无，不吃饭又饥饿难耐，他这次赶赴巴黎的目的，就是晒太阳治病。没想到，巴黎的艳阳，真的治好了他的怪病。
山水之于中国人，好比明月前身。在尽情游览了巴黎的名胜之后，王大珩等人还打算前往德国观光，并且已经通知了在柏林留学的何泽慧。钱三强并非不喜欢旅行，而且也想前去看望分别三年的何泽慧，但手头的实验尚未完成，加上欧洲即将爆发战争，所以他决定留在巴黎，给他们担任联络员。彼此约定，一旦发生变故，就立即通知对方。王大珩等人到了柏林，何泽慧见面就问：“钱三强怎么不来？”
很快，欧洲风云突变。8月23日，德国与苏联签订《苏德互不侵犯条约》和《秘密补充协定》。希特勒没了后顾之忧，接下来进攻欧洲各国，只剩下先后顺序问题了。一时间，欧洲战云密布，人人自危。预感大战将至，钱三强赶紧给何泽慧发了一封电报，建议王大珩等人从速折返法国。
而德国，作为战争的发起方，普通民众和游客，是嗅不到硝烟，感受不到危险的。人们仍像丹麦童话里的人儿一样，该吃就吃，该喝就喝，该玩则玩。本来，王大珩等人还想游玩一些景点。接到电报，只能中断旅行计划，如约登上返法列车。下车后，他们还想住进巴黎大学，却发现校舍已被征为军营。于是，钱三强督促他们立刻换车赶回伦敦。当他们登上列车，发现沿途各站人山人海，拥挤不堪，这才感到大事不妙。而他们乘坐的这趟车，竟是战前巴黎直达伦敦的最后一趟列车。他们返回英国的第二天，二战便全面爆发。到了晚年，彭桓武仍旧忘不了钱三强发出的那份“救命”电报：“如若没有钱三强的帮助，我当时就会被困在柏林，后果不堪设想。”
9月1日，德国对波兰发动“闪电式”进攻。3日，英、法对德宣战，二战全面爆发。巴黎的气氛顿时紧张起来，大学城也不太平，一些国民党分子大肆制造反共舆论，说苏联出卖了西方，未来还要出卖中国。在宿舍里，性格耿直的钱三强与他们争论起来，一位姓丁的学生差点把刀子扔到他身上，骂他是共产党，是苏联的帮凶。钱三强借机与这伙国民党分子断绝了来往，并开始与战争赛跑，他要赶在战火烧到巴黎前拿到博士学位。
1940年1月，他的实验全部结束，博士论文也拿出了初稿，题目是《含氢物质在Po-α粒子轰击下所产生的质子群》。论文根据伊莱娜的建议修改后，分成AB两部分在《物理学与镭学学报》发表。论文原本则提交到法国科学院，申请评审答辩。
论文评审委员会由三人组成。委员会主席是德比艾纳，他是居里夫妇的亲密同事，居里实验室第二任主任，89号元素锕的发现者；第二位评审委员是钱三强的导师伊莱娜；第三位评审委员是巴黎大学教授奥热，他是法国核科学领域的权威科学家，后来被戴高乐总统任命为法国原子能总署专员。这个评审团的权威性和豪华程度，前所未有。
1940年4月11日，评审委员会举行答辩会。面对三位专家的提问，钱三强全程用法语流利地回答问题，得到了他们的一致肯定，论文顺利通过评审。伊莱娜对钱三强给出的评价是：勤奋、热忱，具备领悟科学的天分。
1940年5月，《法国科学院周报》发表了钱三强的博士论文，还配发了作者的照片。
只有不自我设限的人生，才能不断突破。取得理学博士学位后，钱三强并未立刻回国，因为此时距离公费留学三年时限还有几个月，他想抓住最后的时机，尽量多学点东西。
但这样一来，他还能顺利回国吗？