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[物理学家小传](中国篇):吴有训

已有 4322 次阅读 2008-2-27 19:43 |个人分类:物理学家小传

吴有训,字正之。江西省高安市荷岭乡石溪村人。现代著名物理学家、教育家。1912年入瑞州中学,1920年毕业于南京高等师范,1926年获芝加哥大学博士学位。1923年与美国著名物理学家康普顿一起从事X射线光谱研究。1927年,康普顿获诺贝尔奖。其研究成果,因吴有训作出过重大贡献,故国外称之为"康一吴效应"。1926年,吴有训回国,任教清华大学。后任国立中央大学校长。1950年任中国科学院副院长。吴有训是开我国物理学研究之先河者,为我国培养了大批科技精英。如参加研制我国第一颗原子弹的著名科学家王淦昌、彭恒武、钱三强、何泽慧等,都出自吴有训门下。
      吴先生是土生土长的江西人,有典型的江西老表的性格。曾记得《吴有训传》里面描述了一句吴先生的一句经典的客家话“赣骂”,那就是“婊子崽!”这三字虽然有点不雅,可至今在俚俗之间广为流传,有时老妈看到自己儿子不听话都不由自主冒出一句“婊子崽”。如今回忆起儿时这些俚语来,甚是觉得亲切和有趣。也怪不得周作人要收集“国骂”,原来骂人也是一种艺术形式,描述了人世间生态万千。
吴先生从瑞州中学毕业后到南京高等师范读书,可以说,大学经历都比不上中国的其他物理学家。1920年从南京高等师范学校毕业,回江西在南昌第二中学任教,后又到上海公学担任短期的物理教员。在胡刚复的指点下,他以优异成绩考取了江西官费留学,1922年1月赴美入芝加哥大学。从他到芝加哥大学开始,师从实验物理大师康普顿,就注定了他在物理领域的辉煌一生。康普顿效应的讲的是光子被其他粒子散射后波长会发生变化。这个实验在当时是非常具有意义的,首先它证明光的粒子性,其次它说明了光的波动性,而二者结合,其实讲的是光的量子性,光的波粒二象性争论数百年到此终止。康普顿用能量和动量守恒计算了光子的德布罗意波长发生了变化,量子力学的初步验证既起源于此。因此,康普顿散射实验是量子力学的一个重要的实验验证。而最终完成这个系列实验的人,正是中国人吴有训先生。吴先生先后用15种材料做X射线散射实验,验证了康普顿效应的存在,这15条谱线为康普顿主要实验证据,在康普顿的专著中一再引证。另外,他用公认的精确无误的实验,消除了来自美国哈佛大学的著名X射线专家W.杜安尼及其助手G. L.
克拉克对康普顿效应的两项质疑。此外,吴有训在发展康普顿散射理论方面也有很重要的贡献,这就是他用精确的实验,解决了康普顿散射光谱中变线与不变线之间的能量或强度的比率问题。吴有训亲身参与了发现和确立康普顿效应中期以后的大量实验验证工作,最后以“康普顿效应”为题完成了自己的博士论文,并获博士学位。而康普顿则在1927年因为这项工作而获得诺贝尔物理学奖。吴有训却从未和他导师相提并论过,有的苏联科学家称康普顿效应为“康-吴效应”,吴有训都摇手严辞谢绝,这是中国人谦虚博大胸怀的体现。康普顿晚年回忆说他最得意的学生有两个,吴是其中之一,另一位是阿尔瓦莱兹,于1968年获得诺贝尔物理学奖。
    1926年吴有训回国,第一件事情是参与江西大学的筹备工作,只可以最终未能成事,要不江西的大学教育就不会如现在一样这么落后了。但要感谢吴先生,让我们江西人,开始了大学的梦想。之后,吴先生在南京第四中山大学(后改名为国立中央大学)物理系任系主任。叶企孙先生得知他回国消息之后,通过胡刚复的引见,邀请吴先生到清华大学任教。1934年,吴有训接叶企孙任清华大学物理系主任,1937年又接替叶企孙任清华大学理学院院长。清华大学物理系,在吴先生的带领下,逐步走向辉煌。现代中国早期科学家,大都源自于此,至于杨振宁李政道等人,那还是后话。吴先生在清华大学开设近代物理实验课程,坚持做学术科研,取得了很多成果,被严济慈誉为开了“我国物理学研究的先河”。1930年在英国《Nature》杂志发表论文《经单原子气体全散射的X射线的强度》,这是中国物理学家在国内的研究成果载于国外科学学报的第一篇文章,文章质量是很高的,因为直到如今发表一篇Nature仍是一件极高的荣耀,中国物理界一年到头难得有一篇。他没有如今一些所谓“科学家”的架子,而是经常自己动手做实验。实验要用到的真空容器和计数器都是自己动手吹玻璃吹出来的,而一些仪器的构架都是他用江西老表的木工手艺一件件做出来的。1937年,清华、北大、南开等学校南迁昆明,成立“西南联合大学”,吴有训先生出任理学院院长。西南联大是中国现代科学家的摇篮,几乎每一个学生在中国的科研领域都是独当一面的人物,杨振宁、李政道、黄昆、邓稼先、黄祖洽…… 一个个都是响当当的人物,这些人物的导师不少都是吴有训先生的学生。把吴有训先生成为我国现代物理学的“祖师爷”都不为过。1945年,出任国立中央大学校长,时为蒋介石的亲自任命。1947-1948年,内战爆发,吴有训先生在哈佛和MIT做学术访问,暂不出任中央大学校长职务。1948年末,蒋介石兵败如山倒,慌乱之际,蒋开始“抢救大陆学人计划” ,吴先生榜上有名。同年,第一届“中央研究院院士会议”召开,吴先生被选为“院士”,据说当时蒋要他出任院长,吴拒绝了。这里有段有趣的“广播找人”故事,就是在国民党全军溃退台湾那时,吴先生收听到一段广播:“吴有训先生,你在哪里?听到广播后请你马上启程赴厦门,那里有人接你……”老蒋临走前仍然念念不往拉吴先生到台湾出任中央研究院院长,可见吴在科学界的地位。当然,之前蒋先生的教育部长还有毛先生的地下党人都光临过吴的住处,在抉择面前,吴先生选择了跟随共产党,这正是新中国物理学教育甚至科学复兴的重要根源。没有吴当初的选择,估计中国的“两弹一星”不大可能造出来,因为完成“两弹一星”的元勋包括元勋的老师们都是吴的门生,吴的人品足以号召他们。
难以想象,如果吴被老蒋得手,中国现在的情形会如何?假如老蒋弄出几个原子弹,那我们这辈人存在不存在都是个问题了。
    新中国成立之后,吴先生身兼多职,包括教育部长一职。1950年,赴北京任中国科学院近代物理研究所所长。这个近代物理研究所,就是我们物理所的前身。吴先生同年12月,中央人民政府任命吴有训为中国科学院副院长。1955年,当选为中国科学院数理化学部委员兼学部主任,这就是新中国科学院的第一批“院士”。
吴先生在物理所担任所长和科学院担任副院长(院长是郭沫若先生,见我博客中照片)和数理化部主任时期,为发展我国科学事业竭尽心力。他在推动各项工作中有魄力,事业心强,具有远见卓识。人工合成胰岛素的鉴定会就是他的主持,虽然这项工作因为属于集体署名而未能获得Nobel,但在中国的科研界,却是一件极其振奋人心的消息。吴有训是中国物理学会的创始人之一,中国物理学的发展纲要也曾经由他拟定,1956年,中国科学院组织全国的科学家制定国家科学十二年发展远景规划,在远景计划的拟定和执行等方面,吴先生顷尽心力。
他是中国科学院和中国科学界的形象代表,为中国科研在世界占有一席之地做出了重要努力。
十年浩劫,吴先生因为在新中国成立之前和蒋某人接触密切,也因此没少受到关押、殴打和批斗。不过,幸亏有周恩来、邓小平等人的保护,吴先生还算是十分幸运的,总算保住老命,只是身体已大不如前。而赵九章等人就没那么幸运了,最终被批斗致死。文革结束,邓小平和方毅院长带来了科学院的第二个春天,可吴先生,已经身心疲惫、年老力衰了。
    1977年11月30日,吴先生逝世于北京,享年80岁。邓小平、乌兰夫、方毅(时为科学院院长)等人前往追悼。吴先生的学生,中国原子弹之父——王淦昌先生撰文悼念:“吴有训先生一生献身事业勤奋不已,直到生命的最后时刻,仍念念不忘为后来者铺路,充分反映了他‘自古贤亮惜新秀’的崇高的精神境界,这种可贵的品格,很值得我们敬佩和学习,我们是承上启下的一代,一定要把这些优秀思想品格继承下来,并发扬光大,甘为人梯,为四化培育更多的栋梁之才,为中华民族腾飞于世界作出应有的贡献.我相信中华民族是完全能自立于世界民族之林的,吴有训先生的一生就说明中国人是有聪明才智的,是勤奋而有创造力的,不仅中国人的智力可以与其他任何民族相较量,其品质也可以与任何民族相媲美.”
    吴有训的一生是光辉的一生,他为我国的科学事业和教育事业贡献了毕生精力,是永远值得后人景仰的科学先驱。至今,在物理所图书馆的书架上看到那几个大架子的吴有训先生赠书,心中就油然而生敬仰之情。一代物理科学先驱,永远光耀后人。
     195010月的一天,正值北京的金秋季节,在当时华北大学(中国人民大学的前身)可容纳300
人的大礼堂中,座无虚席,人们正聚精会神地倾听着一位科学家的演讲。吴有训先生充满感情地说道:“告诉诸位,从这次去欧洲的经验,我真高兴我是中国人!”
    我真希望,总有一天,在Nobel物理学奖的领奖台上,有那么一个人,可以同样充满豪情说:“我很自豪,因为我是一位中国人。”

   是为纪念吴有训先生!



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