物理學(xué)家吳大猷

? ? ? 一、科舉名門(mén),傳承書(shū)香

? ? ? 吳大猷的祖父吳桂丹(1855-1902),字萬(wàn)程,號(hào)秋舫。清光緒二年(1876)應(yīng)考秀オ名列第一;光緒五年(1879)赴省應(yīng)鄉(xiāng)試中舉人;光緒十五年(1889)赴京殿試中進(jìn)士,選翰林院庶吉士;光緒十八年(1892)授翰林院編修,歷充國(guó)史館協(xié)修、功臣館纂修官:光緒二十七年(1901)以記名御史用;光緒二十八年(1902)六月十二日病逝于京邸,享年48歲。生前設(shè)專(zhuān)室珍藏書(shū)籍金石以承傳,是名副其實(shí)的書(shū)香世家。

? ? ? 吳大猷的父親吳國(guó)基(1879-1911)于光緒二十六年(1900中舉。曾任駐美國(guó)使館隨員,到東北辦洋務(wù),逝于任所,享年32歲。此時(shí),吳大猷年僅5歲,母子由其伯父吳遠(yuǎn)基(1876-1956)供養(yǎng),吳遠(yuǎn)基在光緒二十三年(1897)成為拔貢,官至曲周縣知縣。辛亥革命后從事工商業(yè),在天津開(kāi)辦油廠,任天津廣東學(xué)校校長(zhǎng)。吳遠(yuǎn)基兄弟情篤,其弟吳國(guó)基去世后,他把年幼的侄兒吳大猷從廣東帶到天津,負(fù)責(zé)供養(yǎng)母子倆,還讓吳大猷就讀于南開(kāi)中學(xué)。

? ? ? 二、高分跳級(jí)入讀南開(kāi)大學(xué)

? ? ? 1925年春,吳大猷讀高二,決定以同等學(xué)力去考南開(kāi)大學(xué)的礦科。結(jié)果以高分錄取,跳級(jí)成功,就此進(jìn)人大學(xué)之門(mén)。后來(lái)他轉(zhuǎn)入物理系,得到饒毓泰教授的悉心指導(dǎo),從此在物理科學(xué)上開(kāi)拓進(jìn)取,以至后來(lái)教學(xué)育人,研究攻關(guān),畢生奉獻(xiàn),獲得卓越的成就。

? ? ? 大學(xué)三年級(jí)時(shí),吳大猷開(kāi)始做助教,用所得的收入去買(mǎi)英文原版的物理書(shū)籍。1929年以理科成績(jī)第一名從南開(kāi)大學(xué)畢業(yè)。當(dāng)時(shí)學(xué)生人數(shù)不多,師生之間的關(guān)系很融洽,饒毓泰和吳大猷因而成為摯友。

? ? ? 三、在密歇根大學(xué)讀博士和博士后

? ? ? 1931年,在饒毓泰及葉企孫兩位教授大力推薦下,吳大獲得了[中華教育文化基金董事會(huì)(中基會(huì))乙種研究獎(jiǎng)學(xué)金],去美國(guó)密歌根大學(xué)求學(xué)。

? ? ? 20世紀(jì)20-30年代,物理學(xué)的主流是原子和分子結(jié)構(gòu)研究。密根大學(xué)物理系是紅外光譜研究的發(fā)祥地。吳大猷于1931年9月到密歇根大學(xué)。他先隨系主任藍(lán)得爾教授進(jìn)行紅外光譜實(shí)驗(yàn)研究。幾個(gè)月的研究使他不僅受到了良好的專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練,并且在二氧化碳、氧化氮等分子的紅外光譜方面獲得許多研究成果。在這期間,他把紅外光譜儀的直線狹縫改成弧形,提高了它的分辨本領(lǐng)。他的這項(xiàng)發(fā)明后來(lái)被制造紅外光譜儀的帕金埃耳末工廠采用。1932年6月獲碩士學(xué)位后,他在理論物理學(xué)家高德斯密的指導(dǎo)下作博士論文,1933年6月獲博士學(xué)位,成為中國(guó)歷史上第三位獲得博士學(xué)位的理論物理學(xué)家。之后,他回到祖國(guó),并應(yīng)邀到北京大學(xué)物理系任教。不久,他又在中華教育文化基金會(huì)的資助下赴密歇根大學(xué)再進(jìn)行1年的博士后深造,研究原子及分子理論和實(shí)驗(yàn)。

? ? ? 四、把量子力學(xué)帶到中國(guó)

? ? ? 1934年夏天,年僅27歲的吳大猷接到已榮任北京大學(xué)理學(xué)院院長(zhǎng)、兼任物理系主任的饒毓泰老師寄來(lái)的聘書(shū),不久即乘船回國(guó)就任北京大學(xué)物理系教授。吳大猷到了北京大學(xué)后做的第一件事就是把他在密歌根大學(xué)學(xué)到的最新的物理學(xué)引進(jìn)中國(guó)。吳大猷剛到北京大學(xué)就得到一筆不少的經(jīng)費(fèi),開(kāi)始把物理系建立起來(lái)。當(dāng)時(shí)最重要的物理學(xué)科是光學(xué),在量子力學(xué)中的實(shí)驗(yàn)幾乎平都和光學(xué)有關(guān)。吳大猷利用他在美國(guó)求學(xué)時(shí)建立的關(guān)系,向最好的制造商購(gòu)買(mǎi)了當(dāng)時(shí)世界一流的儀器。在北京大學(xué)的3年中,吳大猷完成了許多重要的理論工作,研究成果都刊登在世界級(jí)的物理學(xué)報(bào)上,共發(fā)表了15篇論文,其中有不少是非常重要的論著。吳大猷就是這樣在中國(guó)國(guó)土上奠定了其學(xué)術(shù)地位,幾乎所有從事高等物理研究的學(xué)者都知道吳大猷其人,還知道他的工作的重要性。這對(duì)當(dāng)時(shí)落后的中國(guó)物理學(xué)而言,具有十分重要的奠基意義。

? ? ? 在這段時(shí)間,吳大猷最重要的教育工作是把量子力學(xué)帶到中國(guó)來(lái),在北京大學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)的教學(xué)。僅僅就把量子力學(xué)介紹到中國(guó)來(lái)這件事本身,吳大猷已經(jīng)可以當(dāng)之無(wú)愧地成為“中國(guó)物理學(xué)之父”。當(dāng)然,在吳大猷對(duì)中國(guó)物理界的無(wú)數(shù)貢獻(xiàn)中,這件事還是次要的。

? ? ? “七七事變”發(fā)生后,日本軍隊(duì)越過(guò)盧溝橋,全面發(fā)動(dòng)侵華戰(zhàn)爭(zhēng),北京大學(xué)、清華大學(xué)輾轉(zhuǎn)搬遷到云南昆明,與南開(kāi)大學(xué)合并為國(guó)立西南聯(lián)合大學(xué),把三所大學(xué)疏散的教授集中在了一起。1938年冬,吳大猷寫(xiě)了一本關(guān)于“多原子分子的結(jié)構(gòu)及振動(dòng)光譜”的專(zhuān)論。書(shū)在內(nèi)陸印刷困難,因此吳大猷托饒毓泰老師去上海探望女兒的時(shí)候,將書(shū)稿帶去上海尚未被日本占領(lǐng)的租界中的出版公司出版。這本在半年內(nèi)、戰(zhàn)時(shí)極為困苦的環(huán)境中寫(xiě)成的書(shū),成了多年來(lái)多原子分子這學(xué)科的權(quán)威教科書(shū)及參考書(shū)。在當(dāng)時(shí),它甚至是唯一討論到多原子分子的書(shū),那個(gè)時(shí)代的物理學(xué)家都讀過(guò)這本書(shū)。由于這本書(shū),吳大猷得到了世界的青睞。

? ? ? 在北京大學(xué)和西南聯(lián)大任教期間,吳大猷指導(dǎo)的本科生、研究生中成就卓越的眾多,除了早已聞名于世的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主李政道、楊振寧之外,還有黃昆、朱光亞、馬大猷、張守廉、黃授書(shū)、李蔭遠(yuǎn)等著名的資深學(xué)者、教授專(zhuān)家。此外一些外國(guó)杰出的科學(xué)家也稱(chēng)自己曾受吳大猷的教益,1951年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主西博格在1985年見(jiàn)到吳大猷時(shí)高興地說(shuō):“當(dāng)年能獲得諾貝爾獎(jiǎng),應(yīng)該歸功于您的論文?!弊阋?jiàn)其影響深遠(yuǎn)。

? ? ? 五、在美國(guó):使“野雞大學(xué)”升級(jí)為“鳳凰大學(xué)”

? ? ? 從1949年秋季起,吳大猷在加拿大國(guó)家研究院主持理論物理組,共發(fā)表論文50篇,還與日本物理學(xué)家大村充(T. Ohkura)合作出版了《散射的量子理論)一書(shū)。

? ? ? 1963年秋,吳大猷辭掉了加拿大國(guó)家研究院的職務(wù),前往紐約布魯克林理學(xué)院,名義上是物理學(xué)教授,實(shí)際上是在其太空及氣體動(dòng)力學(xué)研究所講授氣體運(yùn)動(dòng)論。他講的內(nèi)容是以洛桑大學(xué)講課的講義為藍(lán)本加以增刪的、不久,《氣體和等離子體運(yùn)動(dòng)方程》出版。1965年秋,吳大猷考慮再三,決定到紐約州立大學(xué)水牛城分校任物理系和天文系主任。這時(shí)水牛城分校正處于半真空狀態(tài)中,原有的校舍過(guò)小,開(kāi)始在郊區(qū)建新址。州政府已撥6.5億元經(jīng)費(fèi)去建新校舍,可仍要數(shù)年后才能建好遷去。吳大獻(xiàn)到了原校址一看,物理系并沒(méi)任何實(shí)驗(yàn)設(shè)備基礎(chǔ),因此要等到新校舍建好后才能進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),而要充實(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,需要大筆經(jīng)費(fèi)。當(dāng)時(shí)也沒(méi)有這筆經(jīng)費(fèi),而理論物理不需要實(shí)驗(yàn)設(shè)備,容易聘請(qǐng)到學(xué)者。和系中同仁討論后,大家一致決定先發(fā)展理論物理,實(shí)驗(yàn)物理則等到遷去新校址后再發(fā)展。學(xué)校對(duì)這個(gè)決定欣然同意,認(rèn)為這是最切合實(shí)際的辦法。1965—1968年,學(xué)校把教授的名額增加十多個(gè),使教師的陣容大幅擴(kuò)大,理論物理因而很快得到發(fā)展,到1968年已脫離C級(jí)的惡名,晉級(jí)為B。吳大猷在水牛城分校任系主任到1969年,這時(shí)系務(wù)已整頓就緒,經(jīng)過(guò)幾年的努力,該校的教師陣容和科學(xué)水平大為改觀。到了1979年,他オ正式退休,這時(shí)他已71歲了。吳大猷初到水牛城分校時(shí),物理系是C級(jí),到他退休的時(shí)候,水牛城分校物理系的水平已經(jīng)到了國(guó)際知名的A級(jí)了,這所原來(lái)的“野雞大學(xué)”已經(jīng)變成世界上的“風(fēng)凰大學(xué)”。

? ? ? 六、引領(lǐng)臺(tái)灣十年物理學(xué)熱

? ? ? 1956年11月至1957年4月,吳大猷曾回臺(tái)灣,在臺(tái)灣大學(xué)和臺(tái)灣“清華大學(xué)”聯(lián)合主辦的研究生班上講授古典力學(xué)和量子力學(xué),兼及流體力學(xué)和核子間的交互作用問(wèn)題。在這次講課中他介紹了李政道和楊振寧宇宙不守恒的發(fā)現(xiàn),掀起臺(tái)灣長(zhǎng)達(dá)10年之久的物理學(xué)熱。1961年之后,吳大猷為發(fā)展臺(tái)灣的科學(xué)事業(yè)經(jīng)常回臺(tái)灣,并任臺(tái)灣“中央研究院”物理學(xué)研究所代所長(zhǎng)。1965年,他兼任物理學(xué)研究中心主任,開(kāi)始新的物理學(xué)事業(yè)籌劃工作;1967年,被任命為“科學(xué)發(fā)展指導(dǎo)委員會(huì)”主任和“科學(xué)委員會(huì)”主任,此后,他每年回臺(tái)灣兩次,工作5個(gè)月。

? ? ? 1969年,他辭去組約州立大學(xué)系主任職務(wù)后,專(zhuān)注于個(gè)人研究和臺(tái)灣科學(xué)事業(yè)。1979年,他從紐約州立大學(xué)退休,長(zhǎng)居臺(tái)灣。從此,他主要在各大學(xué)授課和從事研究。他在臺(tái)灣大學(xué)講授理論物理學(xué)、數(shù)學(xué)物理學(xué)發(fā)展史;在臺(tái)灣“清華大學(xué)”講授量子物理學(xué)、古典物理學(xué)、氣體運(yùn)動(dòng)論、原子和分子物理學(xué)、非平衡態(tài)熱力學(xué)和散射的量子理論;在臺(tái)灣“交通大學(xué)”講授數(shù)學(xué)物理學(xué)發(fā)展史、近代物理學(xué)和物理討論。1979年,他出任臺(tái)灣“科學(xué)教育指導(dǎo)委員會(huì)”主任,致力于初中、高中的科學(xué)教育改革。1983年春,他賣(mài)掉在美國(guó)的住房,該年冬任臺(tái)灣“中央研究院”院長(zhǎng)。除了為公務(wù)操勞、參加各種學(xué)術(shù)會(huì)議外,他還潛心撰作,著有《現(xiàn)代物理學(xué)基礎(chǔ)的物理本質(zhì)和哲學(xué)本質(zhì)》、《量子力學(xué)》(上、下冊(cè))、《物理學(xué):它的發(fā)展及哲學(xué)》。臺(tái)灣學(xué)者非常珍視吳大猷的科學(xué)著作,在他八十大壽之際,將他的119篇論文結(jié)集成冊(cè)出版。同時(shí),吳大猷提出諸多建議,向社會(huì)報(bào)道科學(xué)發(fā)展以及關(guān)于改革教育、純化民風(fēng)等的情況,亦已出版《吳大猷文選》七集。

? ? ? 七、晚年兩次回祖國(guó)大陸,乘興回肇慶歡敘

? ? ? 1992年5月17日,85歲高齡的吳大猷教授,在他的學(xué)生李政道和夫人秦惠君等4人的專(zhuān)程陪同下,赴大陸參加學(xué)術(shù)活動(dòng)。抵京時(shí)受到中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)周光召和有關(guān)單位負(fù)責(zé)人的熱情接待,出席“第一屆東亞、太平洋、美國(guó)超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)物理實(shí)驗(yàn)和技術(shù)研討會(huì)”,其間在京參觀了中國(guó)科學(xué)院的機(jī)構(gòu)和設(shè)施,和同行進(jìn)行交流。

? ? ? 5月23日,吳大猷回北京大學(xué)參觀,受到全校師生的熱烈歡迎,校長(zhǎng)吳樹(shù)青親自頒“榮譽(yù)教授”證書(shū)給他。24日,時(shí)任中共中央政治局委員、國(guó)家教委主任李鐵映和國(guó)務(wù)委員、國(guó)家科委主任宋健專(zhuān)門(mén)接見(jiàn)了他。又參加“中國(guó)當(dāng)代物理學(xué)家聯(lián)誼會(huì)”,當(dāng)時(shí)的中共中央總書(shū)記江澤民、國(guó)家主席楊尚昆、國(guó)務(wù)院總理

? ? ? 李鵬接見(jiàn)了他,并合影留念,吳大猷被安排在前排與楊尚昆主席坐在一起。當(dāng)日,江澤民在北京釣魚(yú)臺(tái)國(guó)賓館芳菲苑會(huì)見(jiàn)出席當(dāng)代物理學(xué)家聯(lián)誼會(huì)的海內(nèi)外學(xué)者,特地與吳大猷親切握手合照。會(huì)議期間,吳大猷由李政道等人陪同,神采奕奕地參觀了當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)景名勝,與科技界專(zhuān)家會(huì)晤。6月5日,重返母校南開(kāi)大學(xué),獲南開(kāi)大學(xué)頒發(fā)的名譽(yù)博士學(xué)位,校長(zhǎng)毋國(guó)光主持,還將他1929年以理科第一名畢業(yè)的成績(jī)單贈(zèng)送給他作紀(jì)念。

? ? ? 1998年11月28日,吳大猷回廣東番禺領(lǐng)取香港企業(yè)家霍英東頒發(fā)的杰出成就獎(jiǎng)。這是他晚年的第二次大陸之行,這期間他乘興回到了闊別60多年的故鄉(xiāng)肇慶,受到肇慶市委、市政府領(lǐng)導(dǎo)的熱情接待,并贈(zèng)送了名貴端硯和《肇慶教育志》。故鄉(xiāng)的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)也于30日上午專(zhuān)程到先生下榻的星湖大酒店拜會(huì)了他,并敘鄉(xiāng)親情誼,同時(shí)贈(zèng)送了紀(jì)念品。年已耄耋、滿頭銀發(fā)的吳先生仍然精神矍鑠,笑容可掬地歡迎到訪人員。在座人員見(jiàn)他說(shuō)普通話,便問(wèn):“吳博士,您能講廣州話嗎?”“哦,我已經(jīng)幾十年沒(méi)講廣州話啦,講得不好。”先生笑著用粵語(yǔ)回答。當(dāng)在座者贊揚(yáng)他培育了楊振寧、李政道兩位諾貝爾獎(jiǎng)得主者時(shí),他謙虛地說(shuō):“這不是我的本事。我只覺(jué)得自己很幸運(yùn),學(xué)生很聰明、很勤奮!”“吳博士,您是中國(guó)的驕傲、肇慶的光榮!”先生聽(tīng)了這一贊譽(yù),連忙謙遜地說(shuō):“過(guò)獎(jiǎng)了,我只是一個(gè)普通的老師?!?/p>

? ? ? 在肇慶學(xué)院,談到教育問(wèn)題時(shí),吳先生語(yǔ)重心長(zhǎng)地說(shuō):“教育關(guān)系到國(guó)家民族,甚至世界的進(jìn)步與發(fā)展。”先生舉例:“美國(guó)之所以經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),就是政府十分重視教育,國(guó)民受教育的程度高?!彼终f(shuō):“我回來(lái)聽(tīng)說(shuō)肇慶辦了大學(xué)非常高興。辦好大學(xué)對(duì)培育人才、發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步非常重要。”他隨之又提出獨(dú)到見(jiàn)解:“我認(rèn)為,辦大學(xué)首先要重視質(zhì)量,而不是規(guī)模。”其間,他向西江大學(xué)贈(zèng)送了《吳大猷文選》,揮毫寫(xiě)下了大學(xué)校名和“以質(zhì)立校”的題詞。

? ? ? 八、物理巨星隕落,科學(xué)遺作長(zhǎng)存

? ? ? 肇慶之行4個(gè)月后,吳大猷因病住進(jìn)臺(tái)大醫(yī)院,不足一年即告不治,終年93歲,安享近百之壽。追思會(huì)和公祭非常隆重。一代物理巨星遽然隕落,逝者已矣,但其成就遺世,包括物理學(xué)各大分支的物理教科書(shū)六大冊(cè),其中有《相對(duì)論量子力學(xué)和量子場(chǎng)》、《狹義相對(duì)論》(甲部)、《廣義相對(duì)論》(乙部)和專(zhuān)著現(xiàn)代物理學(xué)基礎(chǔ)的物理本質(zhì)和哲學(xué)本質(zhì)》《量子力學(xué)》《物理學(xué):它的發(fā)展及哲學(xué)》,以及一大批論文、專(zhuān)文,連同被人津津樂(lè)道的人格風(fēng)范和科學(xué)界、教育界的佳話,都將造益后人。

? ? ? (本文摘錄于肇慶陳大同教授《史繹集》,僅用于公益文化分享。)

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