每个人的一生都在时空坐标里画了一条轨迹,往往这个人和另一个人的轨迹在某时某地有个交点或有一段重合。过了这个交汇,两条轨迹又开始各奔东西,造成每个人生的不同精彩和悲哀。中国的前辈物理学家吴大猷与周同庆就是这样一个情形。
1.少年竞风流
吴大猷和周同庆两位物理学家都生于1907年。吴是9月29日在广州出生,他的父亲是1901年举人,1909年他全家由广东搬迁至天津,随后父亲去吉林做官,不幸因关外大疫,卒于1911年。其后,举家重返广州。吴大猷在广东念完小学,1921年由其伯父带去天津入南开中学。至1925年,考入南开大学的矿科。次年因学校停办了矿科,他才改入理科的物理系。1929年,在南开毕业,考清华大学的公费留美,不料未取。那年考取此公费名额的则是刚从清华大学毕业的周同庆。
周同庆是12月21日生于江苏省昆山县,父亲在昆山一所中学任国文教师。14岁时周便独自一人到南京就读东南大学附属中学。此时叶企孙先生在东南大学任教。在叶的影响下,周同庆对自然科学产生了兴趣。1925年他中学毕业时,叶企孙刚应聘到清华大学创办物理系。周同庆便报考清华大学物理系,成为第一届本科生。当时一共仅四人,他们是王淦昌、施士元、周同庆和钟间。
1929年毕业,周同庆随即以物理系第一名考取“庚款”公费,成为该届学生中最早出国的一位。他进入美国普林斯顿大学物理系读研究生,师从K.T.康普顿(Compton)(现查明因康普顿在1930年便离开普林斯顿,周的导师实为 Henry D. Smyth)。
在普林斯顿大学,周同庆取得了相当出色的研究成果,先后发表了3篇学术论文:《氩放电管中的振动和移动辉纹》(1931)发表在《物理评论》、《二氧化硫的发射和吸收光谱》(1932)收录在1932年美国《物理学会会刊》中、他的博士论文《二氧化硫的光谱》(1933)也是发表在《物理评论》。他因成绩优异获得金钥匙奖。但他没有舍得花美元去购买那把金钥匙,仅仅带回一纸奖状。1933年他取道欧洲,途经英国、德国、苏联回国。
1931年,吴大猷在饶毓泰和叶企孙两位教授的推荐下,获得中华文化基金会乙种研究奖助学金。在多所学校中吴大猷选了学费低廉的密歇根大学。做博士论文时,师从教量子力学的S.A. Goudsmit。
当时的密歇根大学是研究红外分子光谱的中心。红外分子光谱在1920年代至30年代上半期是物理研究的主流,学校的许多教授都是当时国际知名的物理学家。此外,物理系每年都有一个暑期研讨会,邀请当时的杰出科学家来演讲。吴大猷在学习期间,曾有机会听到狄拉克 (Dirac, 1933诺贝尔奖得主)、费米(Fermi, 1938诺贝尔奖得主)、海森堡 (Heisenberg, 1932诺贝尔奖得主)等学者的讲课。
1933年的春天,吴大猷开始发表论文。1933年6月,以论文《电势与原子光谱的问题》取得博士学位。同年他再获中基会研究奖金继续留校研究。在他的博士论文中,他提出“铀元素之后是否有一系列十四个化学性质相同的元素”的问题,且作了理论推断。因为当时还没有现代计算机,他主要是靠手算完成这项重要成果。到1951年,G.T.西博格(Seaborg)因发现九种以上的超铀元素而获诺贝尔化学奖。故而在1989年他们两人见面时,西博格对他说:“当年能获得诺贝尔奖,应归功于你的论文”。
2.归国时光
周同庆回国后,于1933年至1936年间任北京大学物理系教授,负责电磁学、分子运动论及热力学、近代物理及实验、原子与分子光谱、气体传导等多门课程,并进行汞分子光谱的研究。在北京大学工作的三年间,周同庆埋头实验室,在困难的条件下建立起光栅光谱实验室,带领一位助教,完成了两篇论文。
吴大猷于1934年夏回国,开始在北大物理系从事原子分子光谱研究。当时北大物理系的教授只有饶毓泰、朱物华、周同庆、张宗蠡,副教授有龙际云。他积极从事理论及实验的工作,同时教授古典力学、量子力学及理论物理等课程,在三年中陆续于国内、美国、英国的期刊上,发表了15篇文章。
1936年,周同庆应聘到南京中央大学物理系任教,并担任系主任,教授光学课程。1937年抗日战争开始。周同庆随中央大学迁往重庆,仍任物理系主任。
到重庆后,除了教学工作外,抱着科学救国的思想,周同庆带领李博、林大中两位同事争取到当时水利部及水工试验所拨款,受委托研制“声测水深仪”项目,探测河道水深及水中暗礁。他们设计,制造仪器,还亲自坐船到江上实地试验。经过两年多的努力,终于制成“磁伸缩式高频声波自动记录的回声测声仪”。有关的论文发表在1943年《中央研究院学术汇刊》上。这项研究成果获得当时教育部的嘉奖,并移交有关部门使用。
1943年秋,周同庆转到当时也已迁至重庆的交通大学任物理系教授。抗战时期重庆的大学教授的薪水是很低的,教授也不得不做一些兼差,增加收入,贴补家用。所以他又去兼任军令部技术室物理组长,拿校级军官的待遇。到1945年,抗战胜利复员前,他就辞去了这一兼职。但此事成为后来他在复旦大学不受共产党信任的原因之一。
1937年9月吴大猷携妻由津乘船至青岛,再乘火车经济南、徐州、郑州,汉口,到长沙。11月乘船由长沙至汉口,乘飞机至成都。在国立四川大学任讲座教授。1938年初夏飞昆明,归队于西南联合大学。当年秋天,为纪念北大四十周年,着手写作《多原子分子的结构及其振动光谱》专著 (英文)。稿成于1939年夏,由老师饶毓泰带去上海付印。1939年该书获中央研究院的丁文江奖金三千元。
该书印出后曾寄国外同行,受各方称誉。光谱学家E.U. Condon 来信说,想不到在抗战那样艰苦的条件下还能写出这样的书,并决定将此书列入由他主编的丛书中,由Prentice-Hall书局出版发行。1943年该书还获教育部科学研究著作一等奖。吴大猷共在西南联大教了八年,所教过的科目有电磁学、近代物理、量子力学及经典力学等。
1943年,周同庆转交通大学任教。1946年随校回上海。在交通大学期间,周同庆曾任理学院院长,并亲自讲授普通物理学及原子物理课程。同时带领教师们建立了原子物理实验室,还开展了原子物理学方面的科学研究。此实验室至1948年已初具规模。
1945年8月,美国在日本的广岛、长崎两地投掷两枚原子弹,加速了日本侵略者的投降,同时也唤起了中国人制造原子弹的梦想。
抗战胜利后不久,重庆国民政府军政部部长陈诚邀请数学教授华罗庚、物理学教授吴大猷、化学教授曾昭伦赴重庆商讨发展原子武器事宜。3位教授拟订了计划,遴选优秀青年学者赴美考察。吴大猷挑选了朱光亚、李政道;华罗庚推举了孙本旺,到美国后又推举了徐贤修;曾昭伦推荐了唐敖庆、王瑞酰。
吴大猷在9月抵美,随即向美国原子能委员会委员R.F. Bacher探询有关协助我国建立研究机构的可能性,并陆续将建议和报告寄回军政部即后来的国防部。1946年秋返回母校密歇根大学任访问教授,并开始从事核物理的工作。1947-48年转去哥伦比亚大学做原子、分子束的实验工作,并讲授“原子物理”课程。
吴大猷于1948年被选为第一届中研院院士。
3.命运交错之初
吴出国之初,原拟以二、三年为期限回国向国防部复命,然该时大陆情势日变,国防部已无暇国防科技计划。1949年秋,加拿大国家科学院设三百余博士后奖金,广揽世界各国人才。吴大猷被聘为理论物理组主任。他当时决定暂留海外,侯观局势再行返国。后来,华罗庚与曾昭伦都返回大陆。当然在社会变动时期会有许多因素致使各人作出不同选择,然而现在回顾吴大猷当时不回大陆的这个决择,再联系到此后的历史进展,可以看到当时吴大猷先生为人的忠诚,以及他的智慧和远见。
在大陆,周同庆从1949年下半年起,指导助教方俊鑫建立供电子管抽气用的玻璃高真空系统,并抽调中法药厂玻璃工蔡祖泉到交通大学做玻璃吹制工作。1950年后,进口来源完全断绝,原子物理实验室的X光管阴极灯丝损坏,所有X射线的实验被迫停顿,对真空技术的需要更显得迫切。交通大学与东北卫生部合作,开始研制医用X光管,由电机系试制高频感应炉,物理系试制电子管,并由周同庆主持正式成立了“电子管工作委员会”。
1952年底全国院系调整,交通大学物理系部分人员并入复旦大学,周同庆和方俊鑫来到复旦大学,与轻工业部上海精密医疗仪器厂的华中一等一起从事X光管的研究。1953年3月底成立了复旦大学X光管研制实验室,继续接受工业部门(此时改为轻工业部上海医疗器械厂)的委托,由政府调集了交通大学、清华大学原来从事该项工作的大部分人员,恢复和发展因院系调整而中断的研究工作。由周同庆任主任,方俊鑫任副主任,华中一为厂代表。
经过一段时间的艰苦努力,解决了真空铸靶、阴极设计、铜与玻璃的管状封接等一系列关键技术,并制定了排气和除气规范等一系列工艺规程文件,于1953年秋试制成功我国第一个医用封闭式X光管。1954年1月,在《科学通报》上发表了技术报告,5月2日在同一刊物上发表了《研制X光管工作的新结果》,正式宣布了研制成功。
1955年,周同庆当选为中国科学院数理化学部的学部委员。
1956年周同庆参加“十二年科学技术发展规划”的讨论,与王大珩一起,主持了物理学规划中的光学部分的制订。同年,周同庆在复旦被评定为一级教授。1957年他邀请各大学的光谱学教师到复旦大学,研讨我国高等学校光谱学的教学和研究工作,对我国光谱学的发展起了推动作用。
1956年初,周同庆担任新成立的光学教研室主任,教研室有近10位青年教师都在他的指导下工作,共同努力建立光学专门化。
吴大猷在1956年应胡适之邀赴台任教,在台大和清大联合主办的研究生班讲授古典力学和量子力学,兼及流体力学和核子间的交互作用问题。当时台湾有物理学博士学位的还不到三位。此后他每年利用寒暑假期回台工作4至6个月。
在美加,他先后就任于普林斯顿高等研究院、瑞士洛桑大学、加拿大国家研究院、美国纽约布鲁克林理工学院、纽约州立大学布法罗分校。1957年获选为加拿大皇家学会会员。其研究工作多在原子分子结构及光谱、核子散射、大气物理、电离体及气体方程式,统计物理,相对论等方面。
1962年他协助在台湾恢复中央研究院物理研究所,并在1962-76年间任所长。1957年吴大猷首次向台湾政府建议制定国家长期发展学术的政策。
1965年吴大猷任纽约州立大学布法罗分校物理与天文系主任。1967年台湾蒋中正援宪法的特别条款,成立国家安全会议,下设科学发展指导委员会,特命吴大猷为主任委员。1978年吴从纽约大学退休,以后长居台湾,1979年担任教育部科学教育委员会主委。1983-1994年出任台湾中央研究院院长。
吴大猷一生共发表了120余篇科学论文,15本科学、科学史和科学哲学的专著,在专著中,7册题为《理论物理》的英文著作,是供研究生用的教科书。此外还有7册《吴大猷文选》,叙述在台湾二十余年工作的回顾,也是台湾科学发展历史性的资料。
上述的吴大猷在1957年向台湾政府建议制定国家长期发展学术的政策,到了1958年,胡适由美返台任中研院院长,再请吴大猷拟出具体的方案后,始得教育部长梅贻琦及行政院院长陈诚的支持,翌年成立“国家长期发展科学委员会”,从而使吴的建议得以实施,此举打开了政府直接支持学术研究的局面,对台湾科学发展意义极为重大。
4.“冷遇”与“礼遇”
同一期间,大陆经历了反右运动。上述的著名化学家曾昭伦,时任高教部副部长,在民盟中央召集的座谈会中,曾昭伦、费孝通、钱伟长、黄药眠、陶大镛、吴景超等在会上谈了在大鸣、大放开始后个人所接触到的情况和对形势的一些看法,很快就被划为大右派,成为重点批判和讨伐的对象。这就是当时闻名全国的“六教授”。
1957年夏天在上海的复旦大学,在没有得到周同庆的同意之下,他的两个研究生被下放到农村劳动,回校后就直接分配做教师,这种釜底抽薪的方式使他的研究因此中断。1958年,周同庆受到批判、斗争。直到1961年,他参加了给“资产阶级知识分子”“摘帽”的广州会议,情况开始有些好转。
此时周同庆虽然是学部委员,但得不到充分的研究经费的资助以及研究人员的配备。他当时只能带领两、三位青年教师和研究生做光谱线轮廓的研究,这是一个很小的研究小组。
1963年,光学教研室中一位党员教师提出研制激光器,得到校党委的支持。按照周同庆先生的学术造诣,他在物理学界的地位,理应请他出来主持、指导激光研究。但是,周先生始终没有能参加这项工作。
我只记得在1964或65年一次校庆的学术报告会上,周同庆先生做了一个关于气体激光的报告。当时我就很纳闷,他没有参加系里激光器的研制工作,却能说得如此深入浅出,明晰易懂。现在看到他的学生所写一篇回忆文章中说:“多年之后,我在协助周同庆先生的子女整理周先生的遗稿时发现周先生从那时候起读了许多关于激光的文献资料,还准备写有关激光的文章。可见,周同庆先生一开始就对激光研究非常感兴趣,只是没有机会直接参加研究工作而已。”
激光是上世纪60年代初光学领域的重大发现,其开创者Charlos H. Townes为此获1964年诺贝尔物理奖。作为当时中国光学的顶尖教授,居然会被物理系一名助教(共产党员)排斥在激光研制工作之外,可见此事是何等荒唐!
此间,吴大猷在台湾受到最高的礼遇。在他的自传中,蒋中正对他不仅兼有“敬”、“信”、“爱护”的心,且有超乎通常的“礼遇”。例如1967年夏天,蒋中正吩咐蒋经国去接从美来台的吴大猷,由台北搭乘火车至台中,再乘坐汽车送他到宾馆,且安置他于该宾馆唯一的套房中。等一切安排好之后,蒋中正整衣、着长袍马褂去吴的房间看他。此后又陆续邀他游览各地,一起进餐。有一次晚饭后,蒋中正夫妇邀吴大猷并坐观赏电影,且将他自用毛毯覆盖在吴的腿上。一件小事,显示对吴的关爱和器重。1969年8月某日,蒋中正在梨山邀请台湾多位政要及吴大猷。当日恰逢吴的生日,蒋中正夫妇即设宴为他祝寿。吴每年夏冬由美返台,蒋中正总是嘱咐蒋经国陪他游览台湾。
1966年大陆开始史无前例的所谓“文化大革命”。虽然已经经历过一系列政治运动,尤其是上述的反右运动,大部分知识分子都早已夹紧尾巴做人,开口必言自己的思想需要改造,工人农民是自己的老师。但是很少有人能在文革中得以幸免,逃脱厄运。
复旦大学在运动一开始,学校的党领导为了保全他们自己,便把学术权威作为替罪羔羊,唆使群众对他们进行批判斗争。物理系中以光学组的党员干部尤为凶狠残暴,周同庆先生首当其冲,与毛清献等多位教师被揪出批斗。他们被墨汁淋头、戴高帽、遭受拳打脚踢。当天晚上资深讲师毛清献先生不堪受辱而跳楼自杀。现在这一切在网上有关周先生的生平介绍中,仅用一句话一笔带过:“‘文化大革命’中,周同庆受到不公正的对待,直到1969年得以纠正。”
“不公正的对待”这句话,对于没有经历过那个年代的人,是不可能体会它的真实含意的。试想一下,一位有如此阅历的科学家,在当时可以随时被人批判,动粗和污辱。每天要排着队,象囚犯一样在别人监督之下,拿着拖把去打扫厕所。这是一种怎样的滋味和心情。我也不相信上述的周同庆先生的待遇“在1969年便得以纠正”这个陈述。按复旦物理系志记载,1969年,工宣队已进驻学校,全校继续在搞“斗批改”。当年林彪发出一号令,大部分教师被迫下乡。连在1956年就入党的谢希德教授,也要等到1972年4月初才刚刚恢复业务工作,仅开始“具备任课资格”。可推测对周同庆先生的待遇的恢复不大可能发生在谢之前。
这里值得指出的是,吴大猷先生在台湾受到当局的礼遇,以及他在台的种种地位,并不是靠对政府和领导的逢迎阿谀而得来的。恰恰相反,他为人耿直嫉恶如仇,认为知识分子最重要的是要有骨格。在他任职期间,对外争取美国科技援助,对内抨击政情法令、社会丑陋,直言不讳甚而直指当局要员。然台湾最高当局却宽忍异常。
这里再举一件小事,1970年蒋中正请吴去中山科学院及中正理工学院视察,并在视察后提供书面报告。吴在呈交的意见后面,顺便提到国防医学院的学生服役年限过久,可能因此而招不到优秀学生。此意见与蒋的看法相左,但蒋中正仍将吴的意见交国防部研讨。
吴大猷反对台湾制造原子弹的“新竹计划”。在1967年8月初他的报告经安全会议秘书长黄少谷转呈蒋中正。8月13日安全会议在阳明山中山楼召开,开会前,黄少谷即告诉吴大猷,蒋中正、蒋经国(时任国防部长)和他三人已详读该报告,且已决定接纳他的建议,从而“新竹计划”便得以中止。
周同庆先生也是一位很有原则的科学家。他女儿曾回忆一件事:当时的复旦大学党委副书记王零曾问过周同庆先生是否愿意加入中国共产党。周先生要求借一本党章看看。他借来党章看了几天,回答王零说:党章里要求党员必须为党的利益牺牲个人利益,他担心“做不到为党牺牲”。入党的事情就此作罢。
文革中1970年以后,他被分派到“理科大批判组”,翻译科学资料。当时被组织到“大批判组”翻译资料的有复旦大学理科各系的许多老教授。教授们对于“理科大批判组”的批判爱因斯坦和相对论的主要任务一点也不热心,但他们大都不公开表示出来。周同庆却说:“爱因斯坦的科学理论是以大量实验为基础的,如果要批判相对论,就要拿出实验依据来。” 从中可见他的坚持真理,胸怀坦荡。
周同庆先生从1970年开始,长期被疾病缠身,1989年2月13日在上海逝世,享年82岁。吴大猷先生1994年在台湾退休,但仍执教于讲坛,直到他生命最后一息。他或许是世界上仅见的一位登坛讲学近70年的物理大师,2000年3月4日,他病逝于台北。
回顾这两位先辈的生活轨迹,感慨万千。他们都有过的辉煌和成就,值得后人敬仰。他们在上世纪五十年代之后的极大差别,只能归结到个人的选择,以及所遇到的不同的政治环境。
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第六章欧姆定律复习课件课件
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