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著名物理学家吴大猷、周同庆的命运交错

科普小知识 2022-07-09 17:28:02
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每个人的生活都在时空坐标上画了一条轨迹。通常,这个人的轨迹和另一个人的轨迹在特定的时间和地点有交叉或重叠。在这个十字路口之后,两条轨道又开始相互远离,导致每个人生活中不同的精彩和悲伤。中国资深物理学家周同庆就是这种情况。

1.年轻人的爱和竞争

吴大猷和周同庆都是出生于1907年的物理学家。吴于9月29日出生于广州。他的父亲是1901年的举人。1909年,他的家人从广东搬到了天津。后来,他的父亲去吉林当了一名官员。不幸的是,他于1911年死于海关外的大流行病。后来,一家人回到了广州。吴大猷在广东读完小学,1921年被叔叔带到天津,进入南开中学。1925年,他被南开大学采矿系录取。第二年,因为学校关闭了采矿部门,他转到了自然科学的物理系。1929年,他毕业于南开,公费在美国清华大学学习,但他没有参加。那一年,刚刚从清华大学毕业的周同庆被这个免费名额录取了。

周同庆12月21日出生于江苏省昆山县。他的父亲是昆山一所高中的语文老师。14岁时,周只身来到南京,在东南大学附属中学读书。当时叶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年叶高中毕业时,刚刚向清华大学申请设立物理系。周同庆申请了清华大学物理系,成为第一个本科生。当时只有四个人。他们是王、、、周同庆和。

1929年毕业后,周同庆是物理系第一个公费获得“G”津贴的学生,成为班上第一个出国的学生。他进入普林斯顿大学物理系攻读研究生,师从康普顿(现发现康普顿于1930年离开普林斯顿后,周的导师实际上是亨利·史密斯)。

在普林斯顿大学,周同庆取得了显著的研究成果,先后发表了三篇学术论文:《物理评论》中的氩放电管中的振动和移动辉光模式(1931年)、《美国物理学会杂志》中的二氧化硫的发射和吸收光谱(1932年)和《物理评论》中的博士论文“二氧化硫的光谱”(1933年)。他因出色的表现获得了金钥匙奖。然而,他没有放弃用美元购买金钥匙,而是带回了一张奖状。1933年,他穿越欧洲、英国、德国和苏联回国。

1931年,在饶玉台和叶两位教授的推荐下,获得中国文化基金会第二类研究资助。在许多学校中,吴大猷选择了学费低廉的密歇根大学。在他的博士论文中,他在教授量子力学的S.A .古德米特手下学习。

当时,密歇根大学是红外分子光谱研究的中心。红外分子光谱学是20世纪20年代至30年代上半叶物理学研究的主流。当时学校里的许多教授都是国际知名的物理学家。此外,物理系每年都有夏季研讨会,邀请当时的杰出科学家来讲课。在他的研究中,吴大猷有机会听取了狄拉克(1933年诺贝尔奖得主)、费米(1938年诺贝尔奖得主)、海森堡(1932年诺贝尔奖得主)和其他学者的演讲。

1933年春天,吴大猷开始发表他的论文。1933年6月,他以论文“电势和原子光谱问题”获得博士学位。同年,他获得了中国基金会的研究奖金,并在学校继续他的研究。在他的博士论文中,他提出了“铀之后是否还有一系列14种化学性质相同的元素”的问题,并进行了理论推导。因为当时没有现代计算机,他主要靠手工完成了这项重要的成就。到1951年,乔治·特·西伯格(Seaborg)因发现了超过九种超铀元素而获得了诺贝尔化学奖。因此,当两人在1989年相遇时,西伯格对他说,“那一年的诺贝尔奖应该归功于你的论文”。

2.该回来了

回到中国后,周同庆于1933年至1936年在北京大学物理系担任教授。他负责许多课程,如电磁学、分子运动理论和热力学、现代物理学和实验、原子和分子光谱学、气体传导等。他还对汞分子光谱学进行了研究。在北京大学的三年里,周同庆沉浸在实验室里,在困难的条件下建立了光栅光谱实验室,并带领一名助教完成了两篇论文。

1934年夏天,吴大猷回到中国,开始在北京大学物理系学习原子和分子光谱学。当时北京大学物理系的教授只有饶玉台、朱武华、周同庆和张,龙继云是副教授。他积极从事理论和实验工作,教授经典力学、量子力学和理论物理,三年来在国内、美国和英国期刊上发表了15篇文章。

1936年,周同庆受聘在南京*大学物理系任教,担任系主任,教授光学课程。抗日战争始于1937年。周同庆随*大学来到重庆,现在仍是物理系的系主任。

到达重庆后,周同庆带领李波、林大忠两位同事获得了当时水利部和水利实验所的资助,并被委托开发“测深仪”项目,以探测河流的深度和水中隐藏的岩石,并通过科学进行教学和救国。他们设计和制造仪器,并亲自航行到河边进行实地测试。经过两年多的努力,“磁伸缩式高频声波自动记录回声测深仪”终于研制成功。相关论文发表于1943年《*研究院学报》。研究成果由当时的教育部授予,并移交给相关部门使用。

1943年秋,周同庆调到重庆交通大学担任物理学教授。抗战时期,重庆大学教授的工资很低,教授们不得不做一些兼职工作来增加收入和补贴家用。于是他去兼任军令部技术办公室的物理组长,并受到了校级军官的待遇。到1945年,他在抗日战争胜利前辞去了这份兼职工作。但这成了复旦大学*不信任他的原因之一。

1937年9月,吴大猷和妻子乘船从天津到青岛,然后乘火车经济到南方、徐州、郑州、汉口和长沙。11月乘船从长沙到汉口,乘飞机到成都。他是国立四川大学的教授。1938年初,费霞飞往昆明,回到西南联合大学。那年秋天,为了纪念北京大学成立40周年,他开始写一本关于多原子分子结构及其振动光谱的专著。手稿于1939年夏天完成,由饶玉台老师带到上海印刷。1939年,该书获*研究院丁文江奖3000元。

这本书出版后,被送往国外同行,受到各方好评。光谱学家厄·康登写道,他无法想象在抗日战争这样困难的条件下写这样一本书,并决定将这本书纳入他编辑的丛书中,由普伦蒂斯·霍尔图书公司出版。1943年,该书还获得了教育部科研成果一等奖。吴大猷在西南联合大学教了八年书。他的科目包括电磁学、现代物理学、量子力学和经典力学。

1943年,周同庆调到交通大学任教。1946年,他随学校回到上海。在交通大学期间,周同庆是理学院院长,并亲自教授普通物理和原子物理。与此同时,他带领老师们建立了原子物理实验室,并在原子物理方面进行了科学研究。到1948年,实验室已经开始形成。

1945年8月,美国在日本广岛和长崎投下两枚原子弹,加速了日本侵略者的投降,唤醒了中国制造原子弹的梦想。

抗战胜利后不久,重庆国民*军政部长陈诚邀请数学教授华、物理教授、化学教授曾昭伦到重庆讨论发展原子武器的问题。这三位教授起草了一份计划,选择优秀的年轻学者到美国学习。吴大猷选择了朱光亚和李政道。华赴美后选孙、、徐先秀。曾昭伦推荐了唐敖庆和王瑞酰基。

当吴大猷9月份抵达美国时,他立即向美国原子能委员会成员巴赫尔询问帮助我国建立研究机构的可能性,并将建议和报告发回军事和政治部门,后来又发回国防部。1946年秋天,他以客座教授的身份回到他的母校密歇根大学,开始从事核物理工作。从1947年到48年,他转到哥伦比亚大学从事原子和分子束的实验工作,并教授“原子物理学”课程。

1948年,吴大猷当选为*研究院第一任院士。

3.交错命运的开始

吴出国之初,原计划在两三年内回国,由国防部恢复原职。然而,当时大陆的形势日益变化,国防部没有时间规划国防科技。1949年秋,加拿大国家科学院设立了300多个博士后奖,以吸引来自世界各地的人才。吴大猷被任命为理论物理小组的主任。当时,他决定在海外呆一段时间,在回国前观察形势。后来,华、和曾昭伦都回到了大陆。当然,在社会变革时期,会有许多因素导致每个人做出不同的选择。然而,回顾当时吴大猷决定不回大陆,并结合此后的历史进程,我们可以看到当时吴大猷先生的忠诚、智慧和远见。

在*,周同庆从1949年下半年开始就指示助理教授方军新建立一套用于真空管抽气的高真空玻璃系统,并将中法制药厂的玻璃工人蔡祖泉调到交通大学从事玻璃吹制工作。1950年后,进口源被完全切断,原子物理实验室的x光管阴极灯丝被损坏,所有x光实验*停止。对真空技术的需求变得更加迫切。交通大学与东北卫生部合作,已经开始开发医用x光管。电机系有试制的高频感应炉,物理系有试制的电子管。周同庆主持“电子管工作委员会”的正式成立。

1952年底,全国各省进行了改组。交通大学物理系的一些人员被并入复旦大学。周同庆、方军新与轻工业部上海精密医疗器械厂华中一班一起来到复旦大学学习x光管。1953年3月底,复旦大学的x光管研究实验室成立。继续接受工业部(现为轻工业部上海医疗设备厂)的委托。*调动了原从事这项工作的交通大学和清华大学的大部分人员,恢复和发展因部门调整而中断的研究工作。周同庆为厂长,方军新为副厂长,华为厂长代表。

经过一段时间的努力,解决了真空浇铸靶、阴极设计、铜和玻璃的管状密封等一系列关键技术,制定了排气、除气等一系列工艺规范文件。1953年秋,中国第一个医用封闭式X射线管试制成功。1954年1月,《科学通报》发表了一份技术报告。5月2日,同一份出版物发表了“x光管发展的新成果”,正式宣布了这项研究的成功。

1955年,周同庆当选为中国科学院数学、物理和化学系成员。

1956年,周同庆参加了“12年科技发展规划”的讨论,并与王大珩一起主持了物理规划光学部分的制定。同年,周同庆被评为复旦大学一级教授。1957年,他邀请各大学的光谱学教师到复旦大学来讨论中国高等院校的光谱学教学和研究,促进了光谱学在中国的发展。

1956年初,周同庆担任新成立的光学教研室主任。教学和研究部门的近10名年轻教师在他的指导下工作,共同建立光学专业。

1956年,胡适之邀请吴大猷到*任教。他在*大学和清大学联合举办的研究生班讲授经典力学和量子力学,以及流体力学和核子之间的相互作用。当时,*只有不到三个物理学博士。此后,他每年寒暑假都会回到*工作4到6个月。

在美国和加拿大,他先后在普林斯顿高级研究所、瑞士洛桑大学、加拿大国家研究所、纽约布鲁克林理工学院和布法罗纽约州立大学工作。1957年,他被选为加拿大皇家学会会员。它的大部分研究工作包括原子和分子结构和光谱、核散射、大气物理、电离体和气体方程、统计物理、相对论等。

1962年,他协助修复**研究院物理研究所,并于1962年至1976年担任所长。1957年,吴大猷首次向**建议制定一项长期学术发展的国家政策。

1965年,吴大猷被任命为布法罗纽约州立大学物理学和天文学系主任。1967年,*的蒋中正签署了宪法的一项特别条款,建立了国家安全会议,根据该会议成立了一个科学发展指导委员会,吴大猷非常任主席。吴1978年从纽约大学退休,长期居住在*。1979年,他担任教育部科学与教育委员会主席。从1983年到1994年,他担任**研究院院长。

吴大猷一生发表了120多篇科学论文和15部关于科学、科学史和科学哲学的专著。在这些专著中,7本名为“理论物理”的英语书是研究生的教科书。此外,还有7卷《吴大猷文选》,记述了*20多年的工作回顾,是*科学发展的史料。

上述吴大猷建议**在1957年制定一项国家长期学术发展政策。1958年,胡适从美国回到*,担任中国问题研究所所长。当他要求吴大猷制定具体计划后,得到了教育部部长梅贻琦和行政院院长陈诚的支持。次年,他成立了“国家长期发展科学委员会”,使吴的建议得以实施。这打开了*直接支持学术研究的局面,对*的科学发展意义重大。

4.“冷遇”和“礼貌”

在同一时期,大陆经历了*。上面提到的著名化学家曾昭伦当时是高等教育的副部长。在*召开的座谈会上,曾昭伦、费孝通、钱伟长、黄、、陶大勇、吴敬超等同志就“大歌大放”启动后的个人接触和情况谈了一些看法。很快他们被归类为大右派,成为关键的批评和讨伐的目标。这就是当时全国闻名的“六教授”。

1957年夏天,在上海复旦大学,没有得到周同庆的同意,他的两个研究生被派到农村工作,并在返校后被直接分配为教师。这一激烈的措施打断了他的研究。1958年,周同庆受到批评和打击。直到1961年,他参加了广州“摘掉资产阶级知识分子帽子”的会议,情况才开始有所好转。

这时,尽管周同庆是教员,但他没有得到足够的研究经费和研究人员的分配。当时,他只能带领两三个年轻的老师和研究生进行谱线轮廓的研究,这是一个非常小的研究小组。

1963年,光学教研室的一名党员教师提出研制激光器,得到了学校党委的支持。根据周同庆先生的学术造诣,他在物理学方面的地位应该邀请他来主持和指导激光研究。然而,周先生从未能参加这项工作。

我只记得1964年或65年,周同庆先生在一次校庆学术会议上作了一篇关于气体激光器的报告。当时,我感到困惑的是,他没有参与该部门的激光研究和开发,但他能如此清晰和轻松地发言。现在我看到他的学生写的一篇回忆文章说:“很多年后,当我帮助周同庆先生的孩子们整理周同庆先生的手稿时,我发现周同庆先生从那以后读了很多关于激光的文献,也准备写一些关于激光的文章。可以看出,周同庆先生从一开始就对激光研究很感兴趣,但他没有机会直接参与研究工作。”

激光是20世纪60年代早期光学领域的一项重要发现。它的创始人查尔斯·汤斯获得了1964年诺贝尔物理学奖。作为当时中国最高的光学教授,他实际上被物理系的助教(共产主义者)排除在激光发展工作之外,这说明这件事是多么荒谬!

在此期间,吴大猷受到了*最高的礼遇。在他的自传中,蒋中正不仅对他有“尊重”、“信仰”和“爱”之心,而且比平时更有“礼貌”。例如,1967年夏天,蒋中正命令蒋经国从美国接吴大猷到*,从台北乘火车到台中,然后乘公共汽车送他到酒店,并把他安置在酒店唯一的套房里。一切安排妥当后,来到吴的房间看他,穿着长袍马褂。从那以后,他被邀请去不同的地方,一起吃饭。一次晚饭后,夫妇邀请去看电影,并用自己的毯子盖住吴的腿。一件小事显示了他对吴的爱和尊重。1969年8月1日,蒋中正在骊山邀请了许多*政治家和吴大猷。那天正好是吴的生日,夫妇设宴庆祝他的生日。吴每年从美国回到*。蒋中正总是指示蒋经国陪他去*旅游。

1966年,大陆开始了一场前所未有的所谓“*”。虽然他们经历了一系列的政治运动,特别是上述的*,但大多数知识分子已经夹着尾巴做人了。当他们说话时,他们必须说他们的思想需要改革。工人和农民是他们的老师。然而,很少有人在*中幸存下来并逃脱了不幸。

运动开始时,复旦大学的党的*为了保护自己,把学术权威当作替罪羊,煽动群众进行批判性斗争。光学组物理系的党员*特别狠毒。周同庆先生首当其冲,许多老师如毛庆先都受到了批评。他们被泼上墨水,戴上高帽子,被拳打脚踢。那天晚上,高级讲师毛庆先因为太丢脸而跳楼自杀。现在,在网上对*生平的介绍中,只有一句话提到了这一切:“周同庆在1969年之前的“*”中受到了不公平的对待。”

“不公平待遇”这句话对于那些没有经历过那个时代的人来说是不可能实现其真正含义的。想象一下,一个有这样经历的科学家在那个时候随时都可能受到批评、粗暴对待和侮辱。每天,我都要像囚犯一样在别人的监督下排队拿着拖把打扫厕所。这是一种什么样的味道和心情。我也不相信上述周同庆先生的待遇“在1969年得到纠正”的说法。根据复旦大学物理系的记录,1969年,工人宣传队进驻学校,全校继续开展“水桶批阅”。*颁布法令时,大多数教师*下乡。就连1956年入党的谢喜德教授,也要等到1972年4月初才恢复工作,才开始“有资格教书”。可以推测,周同庆先生的康复治疗不可能发生在谢之前。

在此值得指出的是,吴大猷先生受到了*当局的礼遇,他在*的各种职位并非来自*和*的奉承。相反,他憎恶邪恶的诚实和坦率,认为对知识分子来说最重要的是要有正直。在他的任期内,他争取美国的国外科技援助,批评国内的*规章和社会丑恶现象,直言不讳,甚至直接指向当局的高级官员。然而,*最高当局异常宽容。

这是另一件小事。1970年,邀请吴访问中山科学院和蒋介石工学院,并在考察后提供书面报告。在提交意见后,吴顺带一提,国防医学院的学生可能因为服务年限长而不能招收优秀学生。这一意见与江的意见不一致,但仍将吴的意见提交国防部讨论。

吴大猷反对*制造“新竹计划”的原子弹。1967年8月初,他的报告由安全理事会秘书长黄少谷转交给蒋中正。8月13日,安保会议在阳明山中山大厦举行。会前,黄少谷告诉吴大猷,蒋中正、蒋经国(当时的国防部长)和他们三人已仔细阅读了报告,并决定接受他的建议,因此“新竹计划”暂停。

周同庆先生也是一位非常有原则的科学家。他的女儿曾回忆起一件事:时任复旦大学党委副书记的王玲问周同庆是否愿意加入中国*。周先生要了一份党章。他借用党章几天,回答王玲:“党章要求党员为了党的利益牺牲个人利益。他担心“他们不能为党牺牲”。入党的事已经过去了。

1970年*后,他被分配到“科学批判小组”翻译科学材料。当时,复旦大学理科的许多老教授被组织成“大批判小组”翻译材料。教授们并不热衷于“科学批判小组”在批判爱因斯坦和相对论方面的主要任务,但他们中的大多数人并没有公开表达他们。周同庆说:“爱因斯坦的科学理论是以大量实验为基础的。如果你想批评相对论,你必须拿出实验证据。”由此我们可以看出他对真理的坚持和他宽宏大量的胸怀。

自1970年以来,周同庆先生长期患病。他于1989年2月13日在上海去世,享年82岁。吴大猷先生于1994年从*退休,但一直呆在讲坛上,直到最后一口气。他可能是世界上唯一一位在圣坛上讲课近70年的物理大师。2000年3月4日,他在台北因病去世。

回顾这两位祖先的生活轨迹,我深受感动。他们都取得了辉煌的成就,值得后代钦佩。自20世纪50年代以来,他们之间的巨大差异只能归因于个人选择和他们遇到的不同政治环境。

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写作|蒋百川

美国东南大学教授