大对撞(“创新报国70年”大型报告文学丛书)
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二、格致

当居里夫人由于在物理和化学方面惊人的发现而获得诺贝尔奖时,中国的物理学几乎还是一片空白。

从20世纪20年代到1949年,贫弱中国的物理学刚刚起步,最初是派一些留学生去国外学习物理,少数人回来后在各大学里教授一些物理课程,但开不起一个班,也不可能每所大学都有物理研究所,因为根本没有中学阶段的物理教学,只能先从大学里很少的学生教起。

中国物理学家最早的前辈之一吴大猷先生,算是最为了解中国物理发展的科学家了,他在年近九十高龄之际,应李政道等晚辈们的邀请,在我国台湾、香港、大陆等地作了多次演讲,后来由他的学生将他的讲话录音整理成了一本书,叫作《早期中国物理发展之回忆》。这本书由他口述,黄仲彦、叶铭汉、戴念祖整理,柳怀祖编。

书的封面是吴大猷先生的头像,吴先生一头银发、长长的寿眉,目光睿智而又恬淡,他双手搁在胸前,仿佛正对着凝神听他演讲的学生:

我给大家说明一下这个统计数字,这是20世纪的前半个世纪,从1900年到1952年的统计数字。这个时期:

1900年到1910年,在国外获得物理学博士学位的只有1个人。

1911年到1920年,这十年内获得物理学博士学位的共有2个人。

所以若从20世纪的起首讲,这时中国的物理学研究可以说是一片空白,没有近代物理。

1921年到1925年,这时期是我所说的训练第二代物理学家的阶段,这时候出国留学念物理学获得博士学位的有9个人,比之前稍微多了一点。

1926年到1930年,这五年里获得物理学博士学位的有10个人。

1931年到1935年,获得物理学博士学位的有24个人,我就在这个阶段里。

……

在吴先生的说明里,可以得知20世纪初,中国学习物理的人寥若晨星。吴先生在1925—1929年就读于南开大学,那时的南开还只是一所规模很小的私立学校,整所大学的学生不过300人。吴先生就读的那一届,所谓物理系毕业的就只有他一个。真是稀有品种啊。

当时南开大学教授物理的老师只有两位,一位饶毓泰,一位陈礼先,陈教授还主要是教关于电机和应用方面的课程,物理课差不多就是饶先生一个人教。饶先生曾留学美国,获芝加哥大学理学学士学位、普林斯顿大学哲学博士学位,1922—1929年任南开大学物理系教授、系主任。后来,饶先生去了德国,做研究去了,刚毕业的吴大猷留校,成为教力学和现代物理的老师。他自嘲为:“蜀中无大将,廖化做先锋。”后来他也到美国密歇根大学留学,聆听了一批世界著名物理学家的授课,然后踌躇满志地回到国内,先后在北京大学和西南联合大学(后文简称“西南联大”)任教。

北京大学最初成立的理科学院,名称里却没有理工,而是叫“格致”,显然源于传统的儒家学说。“格物致知”一词出自《大学》,是儒家一个重要的哲学概念。格,至也。物,犹事也。致,推极也。知,犹识也。北宋朱熹认为,“致知在格物者,言欲尽吾之知,在即物而穷其理也。”这是朱子对格物致知概括、精确的表述。推极吾之知识,欲其所知无不尽也;穷至事物之理,欲其极处无不到也。朱熹认为格物致知就是即物穷理,凡事都要弄个明白,探个究竟。

那位曾给吴大猷教过物理的饶毓泰先生去德国做了一段时间研究之后,辗转回到中国,成为北京大学物理系教授、系主任、理学院院长。饶先生1948年当选为中央研究院院士,1955年为中国科学院数理化学部学部委员(今称院士)。他为中国物理学的研究和教育事业做出了极为重要的贡献。

清华大学稍后才成立物理系。1925年,清华由原来留美的预备学校成为一座功能齐全的大学,并设立物理系,那里出了一位重要的人物——叶企孙。1911年初,清政府将原来负责派遣留学生的游美学务处改为清华学堂,同年2月招生时,叶企孙还不满13岁,他在父亲的鼓励下报考了清华学堂并被录取,成为其第一批学生。从清华毕业之后,他赴美国芝加哥大学学习物理,1920年获物理学学士学位,并于同年9月进入哈佛大学研究生院,攻读博士学位,师从实验物理大师P.W.布里奇曼(P.W.Bridgman)。布里奇曼1946年获诺贝尔物理学奖,在他的指导下,叶企孙投入压力对铁磁性物质磁导率影响的研究,研究成果作为他的博士论文于1925年发表。布里奇曼在其《高压物理学》一书中对叶企孙的这一工作给予详尽介绍和高度评价。

叶企孙从事的这项研究,为他日后回国开创我国磁学研究奠定了基础。1925年8月,叶企孙应聘清华大学物理系副教授。清华大学物理系成立之初,由梅贻琦任系主任,学生有王淦昌、周同庆、施士元和钟间。随后,梅贻琦接任清华大学教务长,物理系主任一职便由已升为正教授的叶企孙担任。叶企孙先后聘请了许多富有才华的科学家到清华大学,如吴有训、萨本栋、赵忠尧、周培源等。叶先生在物理学方面的研究自不待说,重要的是他先后在清华大学、北京大学培养了一批又一批物理学研究人才。

可以说从那时起,中国的物理学研究才初见端倪。

也从那时起,中国古老的“格物致知”才由想象和推理,进入到真正科学的轨道。