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叶企孙:赋科学文明予民族人格

科普小知识2022-04-28 08:50:13
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叶企孙:赋科学文明予民族人格

叶一生所做的,就是把物理学移植到缺乏科学基础的中国,在中国开花结果,给中国人民增添科学示范的元素,培养一批顶尖的科学人才,建立一流的大学,培育新的文明。

刚刚过去的2018年是叶诞辰120周年。这个名字曾出现在柴静的笔谈“我今天才认识他”,在少数民族社团和研究机构的讨论中,在图书馆满是灰尘的旧书堆中...简而言之,相对于他培养出来的一半“两颗炸弹和一颗星星”的奖牌获得者,人们对他的印象并不太好。

说到叶,那些了解他的人都叫他“师傅的师傅”。不过,我想说的是,叶是人类和社会文明的一张考卷。尊重他将使所有的中国人生活得更有尊严,更像一个人,并充分发挥他们的创造力。

自主寻求与对科学的热情

今天,提倡科学文明也许并不奇怪。然而,如果历史指针回到上个世纪初,对科学文明的向往始于孩童时期,这可能是一件罕见的事情。

1902年,叶的父亲叶(1856-1935)与黄炎培一起被派往日本留学教育。他没有留下关于这项研究的书面报告,而是在回家后努力建立一所新学校。叶的这种潜移默化的教育,奠定了叶童年时代中西合璧的文化价值取向,引发了他对人类先进科学文明的向往。

1907年秋天,9岁的叶(当时叫叶红娟)进入上海市小学(现在的中学),在那里他的父亲是校长,在高中一年级学习。学校的课程包括西方数学、物理和化学、自然历史等科目。它高度赞扬了现代科学,这引起了叶对的极大兴趣,使他沐浴在刚刚传播到中国的科学的春光之中。

从此,科学逐渐成为叶的抱负。1913年,夏以的名义尽快考入清华。1914年,他撰写了《商业成就考证》等学术论文。1915年3月2日,叶在清华大学图书馆看到了第一期由留美中国学生任洪娟等人创办的《科学》杂志。受其“科学是唯一受大众委托的东西,科学是唯一科学的东西”的影响。3月27日,他在日记中感叹道:“我的同胞不擅长科学,不知道20世纪的文明是由科学家创造的!”“科学”和“文明”的概念就这样深深地植根于年轻的叶的心中。

1915年1月9日晚,叶在清华大礼堂观看科学电影。他看到很少的听众和一些人“无意识地打鼾和睡觉”何感慨地说:“学生要注重科学认识,探索天地奥秘,追求大众幸福。普通国家每天都在变得越来越富裕、越来越强大,这场竞赛不会被淘汰。”“避免淘汰”成为叶探索科学的密切动因,“追求大众的幸福”是其长期动因,这表明他真正走上了用科学追求人类文明的征途。

当叶得知《科学》杂志成立了中国科学学会,他和他的同学们采取行动成立了清华科学学会。1915年5月,叶与同学讨论成立科学社的问题。7月31日,他在假期给刘树勇写信。当时的灾难和洪水谈论科学,并起草了科学协会的章程。它明确规定了“学习科学”的目的,并要求成员遵守以下指示:“1。没有宗教;2.不谈政治;3.目标不应该太远。4.避免高评价;5.实践研究;6.认真做事。”

1915年9月,清华科学社(后更名为科学社)正式成立。叶成为其骨干,并两次当选总统。他认为科学研究不仅仅是个人的事情。科学进步和教育进步也应该通过群体的努力来实现。

1916年,自费订阅《科学》杂志第二卷,全年出版。所以叶觉得这还不够。1916年9月30日,他给美国发了一封信,报名加入中国科学学会,并缴纳了会员费以申请会员资格。《科学》对叶后来的成长和发展产生了很大的影响。他一生追求科学,坚持不懈,始终体现科学精神,把培养学生的科学精神作为自己的首要责任。

就像鸭子下水一样,它冲向了世界科学的前沿。

翻开叶在清华求学的日记,可以看出他读过大量的中外名著、传记、小说、数学、天文、科学和文学。

不过,叶不仅做了简单的知识存储,而且还经常用现代数学方法计算各种古代问题,并在计算过程中发现一些问题或谬误。他养成了一丝不苟、态度严谨、思维精细、视野开阔、见解深刻的学者品质。这是他年轻时达到世界科技高峰和人类文明前沿的先决条件。

1916年11月21日,叶对他1909年第一次派留学生到1916年的学生所选科目进行了分类。经过深入分析,他确定了在美国学习物理的方向。1918年9月中旬,叶加入美国中北部的芝加哥大学物理系,在密立根接受直接教育。

1920年9月,叶调到美国东部哈佛大学研究所杰弗逊实验室攻读实验物理学硕士学位。六个月后,他选择了实验测量。他的第一项工作是在段的领导下,与帕尔默合作,用x射线短波极限法测定普朗克常数H。改进后的值为:h =(6.556±0.009)×10(-34)j . s(焦耳/秒),很快被国际科学界公认为当时最精确的h值。从那时起,中国名字叶启孙出现在世界现代自然科学著作中。这个值叫做“普朗克常数的叶值”。

1921年6月,叶获得哈佛大学理学硕士学位。9月,在哈佛大学高压物理学家(1946年获得诺贝尔物理学奖)布里奇曼的指导下,他攻读了高压磁学博士学位,并转向了一个完全不同的学术领域。1923年,叶完成了他的博士论文《静压对铁、钴、镍磁导率的影响》,提出了“磁中性”的概念,并发明了消磁方法,当时受到欧美科学界的高度重视。其实验技术、方法和结果大大突破了以往的研究。布里奇曼在他的《高压物理学》一书中认为叶在这一领域做了开创性的工作。通过自己的行动,叶体会到了“30年不变”的信心和决心。

1923年6月,叶获得哈佛大学哲学博士学位。他的论文发表在1925年的《美国艺术与科学杂志》上。这项实验性研究为他将来返回中国开展磁学研究奠定了基础。他关于原子微观结构对铁磁性影响的理论预言,直到20世纪60年代,铁磁性材料科学(如磁带录音机、计算机、光盘等)才得到迅速发展。)。

在短短的三年时间里,他攀登了两座世界科学研究高峰。H值的确定为人类继续攀登科学高峰设置了新的门槛。高压磁学的研究使他成为中国现代物理学中第一个研究磁学的人。许多人已经看到了这一步对人类科学进步的影响,却没有看到它对叶人格的形成和完善的影响。正是这一步给叶的人格注入了科学、理性和实证的元素。

肩负使命,播下科学的种子

"虽然中国有一个科学俱乐部,但中国有科学吗?"1924年,在中国科学学会第九届年会上,与会者对这个问题非常焦虑。

叶早年的生活经历使他有意识地认识到,中国历史上的天文历算并不是一门现代物理科学。中国最早成立的大学物理系是1913年成立的北京大学物理系。同年,玻尔提出了原子结构理论。在这方面,欧洲比中国早几百年。

叶在美国获得博士学位后并没有直接回到中国。相反,他觉得大多数现代物理学大师都是来自欧洲国家的学者。科学的前沿在欧洲。他想去欧洲亲眼看看科技文明是如何发展的。

1923年10月,叶离开美国,赴欧洲考察英国剑桥大学卡文迪什实验室,这是当时诺贝尔奖获得者最多的研究机构。在鼎盛时期,人们认为“世界上一半的物理发现来自卡文迪许实验室”。

叶最关心的是卡文迪什实验室的科学方法,其关键是深刻的批判精神、准确的实验、敏锐的感知和敏捷的操作、教学与科研系统的结合、鉴别能力、根据自己的要求构思、自制仪器设备、理论与实践的有机结合、强调科学方法论、准确性与思辨性的结合、演示(讲解)实验和研究性实验。叶今后在清华设立物理系的各种措施中,如自制仪器和有工厂的实验室等,都能探测到卡文迪什实验室的踪迹。

当叶参观卡文迪什实验室时,汤姆逊的学生欧内斯特负责实验室。卢瑟福非常关心科学在中国的发展,所以他向叶详细介绍了麦克斯韦建立实验室的思想和经验。1931年秋,叶的学生再次参观卡文迪什实验室时,卢瑟福满怀深情地说:“你们中国人在这里学了很多,成绩很好,但一回去就听不到任何声音。我希望你能继续做科学研究。”叶和牢记这一点,并尽最大努力确保从国外回来的教师继续他们以前的研究。

除了敏锐地注意和吸收国际科学前沿的成果外,叶还注重人际交往的重要性。他后来创立了清华大学物理系的办学理念,正是因为他仔细观察了欧洲最好的大学获得的感性知识,他与世界现代科学大师的亲和力,以及他或他的学生多次访问欧洲、学术休假和深造的影响。

回国后,叶在从事教学工作的同时,利用其长期担任《科学》杂志编辑的机会,为《科学》杂志编辑审稿,并从投稿人中找到一些人才进行有效培养。他积极参加科学术语考试,积极参与中国无线电事业建设,积极参与中国科学学会和中国物理学会的工作,精心选拔社会公派学生,千方百计发现科学人才,并给予适当指导,使钱学森等许多人受益。

叶回国实现抱负的抱负遇到了种种障碍。1926年3月12日,日本军舰驶入中国内陆水域,被中国军队*。然而,包括英国、美国和日本在内的八个国家向中国发出了“最后通牒”。3月18日,北京学生*示威被军警击毙。当天晚上,王和几个同学去叶北医院七号院讲述了白天的凶杀案。叶兴奋地看着王,低声对他说,“谁叫你去的?!你明白你的使命吗?为什么一个国家或民族会被打败?你为什么落在后面?你明白吗?如果我们的国家像大唐帝国一样强大,在这个世界上谁敢欺负我们?一个国家就像一个人。丛林法则是不可改变的。科学是防止我们的国家被外国羞辱的唯一方法。科学,只有科学才能拯救我们的国家……”泪水顺着我的眼睛流了下来。他的激情和洞察力感染了学生,成为王一生中最重要的事,决定了他的人生道路。

留学回国的叶深知自己的使命,那就是把科学的种子播向正确的目标,造福中国人民。扩大文明的影响,为社会每个人创造幸福。

日本的入侵中断了他播下科学种子的工作。然而,当外敌入侵时,他没有退缩。相反,他站起来表演了一部惊悚片,讲述了一个学者骑着马,用自己的专业知识和人脉攻击一个小偷。这说明叶不仅是一位杰出的科学家和教育家,而且是一位不讲政治、心中充满社会责任感的仁人志士。

1929年和1943年,叶先后发表演讲。他认为“自然科学的研究就是环境的研究。这是为了了解环境,并注意其应用,以改善生活。研究环境的许多乐趣可以被视为一种人生哲学。研究环境的应用是人类的希望。”简而言之,“科学对生活有很大帮助。这两者之间有着密切的关系。在一个现代国家,每个人都应该重视科学,提倡研究精神,这样科学才能快速发展。那么没有一个国家不强大。”

为了保证种下的种子能结出果实,叶忍受了太多的屈辱。当他被要求写成绩单时,他故意“忽略”他最喜欢的学生王在哥廷根大学学习的一个部分,以确保目前从事秘密核武器工作的王不会被销毁,中国的核弹发展也不会受到影响。

正当他患严重丹毒的时候,时任原子弹项目部副部长的钱三强在中关村大街上遇到了叶,跑过去迎接他。叶孙棋说:“你必须迅速离开我,并迅速逃跑。以后你见到我的时候,你再也不会和我说话了,离我远点。”他担心钱三强会因此遭受不幸。

一九七二年六月,叶被置于监视之下。王利用北京出差的机会,冒着极大的风险和龚祖通一起去北京大学看望他。他对两个最亲近的门徒没有表现出内心的痛苦,而且情绪很好。他对自己所受的冤屈保持沉默,不让王有任何理由被别人抓住。

在精神和肉体折磨期间,叶不管受了多大的委屈,都没有向别人吐露过。相反,他采取了一种长期的态度,避免愤怒、抱怨、羞辱和抱怨。

晚年,学生钱去看望他。他不断购买新书和订购外国期刊。他的左右两边仍然堆满了书。他坐在藤椅上,喜欢看书,谈论科学史和古诗。他拿出宋书,翻到的《*史·甥侄书》一段,给钱看:“我好喜欢跟天吵架。我能说你应该和罪人一起放弃它吗?然而,当你已经继续你的生活时,你应该仍然能够找到它。至于你能不能,你可能不知道你的意思。”我想介绍这篇文章来表达我此时的心情。在那段时间里,叶和他的弟子们怀着通过科学救国的雄心,遇到了最大的困难,不是在物质方面,而是在无知和野蛮的力量。在各种胁迫和胁迫的情况下,很少有人能够实事求是,不说违背自己意愿的谎言。不过,叶做到了。他不像那个时期的许多人那样为了逃避而胡说八道。在他的"*"时期,他被释放后*招供、接受检查、招供和*招供,包括"隔离审查"、"监督和监禁"以及"监督和居留"。总之,他只说了一句话:我是科学家,我是诚实的,我不会说谎,因此保持了他坚持的文明底线。

晚年,他在苦难中的表现充分表明他是一个泰莎。钱曾把叶和饶玉台相提并论,说:“他们都很坚强,但饶先生就像玻璃,硬而脆,而叶先生就像一块钢,既硬又可塑。”

“硕士生导师”的成就

1925年5月,回到清华任教的叶认同清华大学四位导师的教育理念,即文理融合、古今融合、中西文化融合。然而,他想做的不止这些。他试图从自然科学的角度作出独特的理解,体现为科学、科技、理论和实验并重。

1929年叶创办了科学学院,并任院长,很快使科学学院成为当时清华最大、最重要、最先进的学院。据说“1929年至1938年清华大学物理系是中国高等教育史上一个不朽的传奇”。培养了一大批优秀人才和科学家,共有55人获得院士称号。它们已经成为20世纪下半叶中国科学发展的支柱。高成功率在历史上是罕见的。

清华元老陈岱孙说:“在短短的几年里,清华从一所没有学术地位的知名学校变成了一所名副其实的大学。在这一突变过程中,应该说科学学院处于最前沿,物理系处于最前沿。”叶是最前线的领导者和先锋。

叶意识到文明的发展不是孤立的。发展中国的科学事业超出了一个人或几个人的能力。他始终站在世界科学发展的前沿,注重输送和吸引人才,以填补中国的空白和薄弱的学科。

他认识到,文明的发展要求尊重人性,对学生采取适当和严格的教育方法,强调“因材施教”和“重质量轻重量”的原则。

他意识到文明的发展需要尊重法律。在教育实践中,他摸索出大学实现育人目标的最佳途径是教书育人和管理大学。叶在清华大学管理*的建立过程中发挥了关键作用,并两度担任校长。遵守程序规则,拒绝门外汉进入学校管理,这样清华就不会落入“党性教育”的陷阱,不懂科学、不懂学术知识、不懂教育的人就会被赶出去。这一制度创造了清华的“黄金十年”,一直使用到西南联合大学,创造了中国现代大学制度的典范。由于这一制度符合文明进步的条件,这一制度的建立也将为清华找到一个文明的生长点。

叶发现并培养了许多中国科学家,包括理论物理学家王竹溪、彭焕武、张宗遂、胡宁,核物理学家王、、钱三强、何,力学家、钱伟长,光学家王大行、周同庆、龚祖通,晶体学家卢雪山,固体物理学家葛廷水,地球物理学家赵九章、翁、,秦新玲、李、陈芳云、于光远。西南联合大学物理系学生黄昆、戴传曾、李、、、徐、、朱光亚、邓稼先、、等。,以及后来的学生周、、唐、、胡、、蒲福柯等...“两颗炸弹和一颗星”奖状的23名获奖者中,超过一半是他的学生。

从教育的角度看,叶可以把概括为“三个最”:第一个“最”是教育意识最强。教育观念是一种特殊的教育观念,体现在叶的身上。一方面,他对学生有着非常敏锐的洞察力,并且他能直接而准确地察觉到学生在哪里有优势。另一方面,它对人类文明和科学研究的前沿非常敏感。他可以根据学生的本性,相应地把他带到研究人类科学文明的前沿。

第二个“最多”是他最高的教育表现。他取得的成果与他使用的资源和时间之间的比率非常高。在教育史上,许多人都当过校长,但他们的整体表现不如他。

第三个“最”是他的学生为中国社会的科技和文明发展做出了最大的贡献。这是20世纪在中国找不到的第二个人。它在中国几千年的教育史上是无与伦比的,在世界教育史上也是罕见的。

叶的学生说,这位敬爱的老师“致力于科学,少说多做,热爱从生活中学习。无私奉献,为祖国、为人民、为无辜的生命”。

统计他去世前许多学生和朋友回忆起的词的频率,发现频率较高的词有:公平公正、诚实坦率、无党派、大度、豁达、大度、高尚、正直、无私、公平诚实、高尚、崇高理想、理性务实、严谨、一丝不苟、真诚友爱、不冷不热、慷慨善良、谦虚真诚、善解人意、慷慨大方、知识渊博、造诣深厚、思想深邃、目光远大、内敛典雅、文学素养,这些都是人类文明的见证