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标 题: 现代物理学在中国率先发展的原因(From MIT)
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年01月09日19:37:21 星期二), 站内信件
发信人: sieben (小无聊), 信区: physics
标 题: 现代物理学在中国率先发展的原因(From MIT)
发信站: 日月光华站 (Sun Dec 27 12:38:13 1998) , 转信
物理学的吸引
在科学史中,如果把二十世纪作为物理学的世纪,应该大体不错的。自世纪之
初,物理学领域风起云拥,各种理论日新月异。至二十年代末,相对论与量子力学
的建立,终于引导出一个改变人类思维方式促进社会物质发展的科学革命。尽管,
本世纪下半叶,计算机技术的迅速发展和应用给人类社会带来一场信息革命,相对
论与量子力学仍然是本世纪及人类科学发展史上一次伟大的理论总结。即使到了1
998年,诺贝尔物理学奖仍然是量子物理学的研究,而且,人类还远未穷尽它的
内容。本世纪,物理学的辉煌成就,使得物理学界能够集汇众多优秀青年,也使得
中国物理学界能够吸引众多英华。
就物理学在中国的发展而言,还有一些特别的背景。
1919年11月,英国科学家发表了当年的日食观测结果,证实了爱因斯坦
的相对论理论,震惊了世界科学界,欧洲国家旋即掀起了一个相对论热。尽管,中
国的科学事业尚处发展的初期阶段,却也紧跟其后,兴起了宣传学习相对论的热潮
。由中国科学社于1915年创办的杂志《科学》和五四时期思想领域的重要杂志
《新青年》,都发表重要文章介绍相对论。北京大学等学校还举行了相对论的系列
讲座。一些杂志出版了相对论专号,一些出版社出版了有关相对论的书籍。一时间
,相对论成为中国知识界的重要话题。
1921年初,北京大学校长蔡元培与中国物理学家夏元栗一起,在柏林拜访
了爱因斯坦,邀请他访问中国。后来,由于多种原因,爱因斯坦未能在中国进行正
式的学术访问。但是,他还是在1922年年底于访问日本途中,两次路经上海,
前后共三天,均上岸作了访问。
爱因斯坦在上海停留期间,曾出席宴会,观赏市容,并作了相对论的演讲,受
到中国知识分子和中国青年们的热烈欢迎。报刊媒介对爱因斯坦中国的活动,作了
大量报道,扩大了相对论的社会影响。爱因斯坦在上海期间,还敏锐地观察到中国
劳苦大众的穷苦生活,并对他们表示深切的同情。这段经历,在爱因斯坦的传记中
有明确的记载。(9)爱因斯坦的访问,无疑推动了相对论在中国的传播,激发了
许多青年人学习科学的热情。
1937年5月,在日本侵华战争爆发之前,建立量子力学的领头人尼尔斯-
玻尔正式访问了中国。从上海,杭州到北京,玻尔多次作了有关量子力学的报告,
并和中国物理学家们进行了广泛深入的学术交流。在玻尔的访问之前,诺贝尔物理
学奖获得者狄拉克也曾访问中国。这些世界一流物理学家们的访问,促进与吸引了
更多的优秀青年从事物理学习。
几乎所有中国的物理学前辈们,都具有对物理学的强烈的热爱,都以自己的专
业而感到自豪。对物理学家们而讲,他们从事十分有兴趣而又十分优美的学科。大
至宇宙,小至基本粒子,都是物理学研究的对象,都可寻找其规律。正是这种对物
理研究的热爱,使得中国物理即使在困难重重的战争年代仍然发展成长。
对中国的科学史而言,还有一个未被人注意的现象:不少世界一流的物理学家
,都曾有过中国学生或中国合作者。爱因斯坦,玻恩,海森伯,迈特内,迈克尔孙
,密里根,康普顿,费米,约里奥,居里,等,都是这样的科学家。正是他们的指
导,使得中国物理家能够径直达到物理学研究的前沿。
社会条件的影响
除了物理学本身的吸引之外,中国社会的工作与就业因素促使更多的中国学生
从事物理学习。
1909年,中国选送了第一批47人庚子赔款留美学生。在这47人中,绝
大多数学生学习农,工,商,矿各科,只有胡刚复,严家驺两人学习数理。(10
)按照中国的国情,优先培养教育实用人才,重点改变工业农业的落后面貌,这种
留学方案是有一定道理的。
但是,实际情况却大相径庭。上半世纪,中国经济落后,财力不足,难以有经
济建设的重大发展。数目有限的工农实业,限制了留学生回国后的工作机会。许多
学习农工的中国留学生返国之后,往往面临着失业转行的命运。
1933年,清华大学曾作了一个关于归国留学生的调查。其中包括采矿专业
的61人,航空专业的10人,造船专业的5人。在回国之后,学采矿的只有半数
在矿业服务,学航空的不及半数从事航空业,而学造船的就几乎没有一人在造船。
(11)
而学习物理的中国留学生的情况,绝非如此。在上半世纪,有68名中国留学
生获美国的物理学博士学位。在相同的历史时期,30名中国留学生获德国物理学
博士学位。(12)在他们获博士学位之后,几乎全部都回到中国。只有少数几人
,在1945年之后,又有机会再次赴美国作研究,并留居美国。在他们回国之后
,只是在早期走失极少数人,其余大部都从事物理学的教学与研究,鲜有失业和转
行的。
考查中国教育发展史,本世纪上半叶是一个重要的历史时期。中国现代高等教
育从无到有,从小到大,发生了质和量的变化。表3给出了中国高等教育在三十年
代和四十年代的发展情况。
表⒊中国高等教育发展概况(13)
—————————————————————————————————
年 代 全国高校总数 教职员总数 教师总数 在校学生总数
—————————————————————————————————
1936 108 11,850 7,560 41,922
1945 141 18,440 11,183 83,498
1947 207 33,496 20,133 155,036
—————————————————————————————————
从表中看出,抗日战争爆发前的1936年,中国已有高等学校108所。八
年抗战,中国的高等教育虽历尽艰难,却仍能持续发展。1945年,中国已有高
等学校141所,1947年,全国已发展到207所高校。这些学校,已经构成
二十世纪中国高等教育发展的基本框架。
在这些高等学校中,物理学是一个非常普及和重要的学科。在教师队伍中,回
国留学生是一个重要的组成部分。中国高校所需要的物理学教师的数目,要远超过
回国的物理学专业留学生的数目。以至于,不少学习工程或机械专业的归国留学生
也转行到物理学专业,从事教学或研究。在中国的物理学前辈中,有些人留学学习
的专业并不是物理,而是电机,化学,材料,机械,或其它与物理有关的专业。转
入物理学之后,他们同样做出了十分杰出的工作。
这种需大于求的工作市场,无疑会引导更多的中国学生学习物理。
逐渐壮大的物理学基础
自上世纪末,在中国的新式学校里,就开始设置物理学科。上海南洋公学就是
其中一典型代表。中国的第一个物理学博士李复几,就是由南洋公学于1901年
选送出国的。其他不少中国科学家,如物理学家前辈夏元栗等,也在此学校受过教
育。
中国高等学校中的第一个物理学系是北京大学于1918年建立的。此后,大
同大学,南京高等师范学校,南开大学,北京师范大学,清华大学,燕京大学,四
川大学,中山大学,浙江大学,武汉大学等高校也相继于三十年代之前,建立了物
理学系或相应的理科学系。1928年,中央研究院建立。1929年,北平研究
院建立。隶属中央研究院的物理研究所和隶属北平研究院的物理研究所,也分别于
两院创建时成立。两院的创建,奠定了中国科学事业的基础,使其进入体制化的发
展阶段。
此后,中国物理学会于1932年成立。那时,中国的物理学工作者已达30
0人左右。1933年,《中国物理学报》创刊。为方便与国外物理学界的交流,
此学报全部用外文发表中国物理学家的论文。(14)中国物理学事业逐渐走向正
规。
尽管中国国内的物质条件落后,但学术环境相对宽松自由,政府较少干预学术
,中国的物理学家们还是有所作为。他们引进延用欧美的教学和科研体制,推进通
才教育,取得傲人的成绩。
留学法国回国的中国物理学家严济慈,曾于1935年对中国物理学的教学水
平作过评价。他认为,中国学生“科学基础颇属广博而甚充实;毕业后留学欧美,
一二年内即可修完他邦大学之硕士学程,进而从事研究,研究成绩,类多斐然可观
,不居人后。”(15)论及清华大学物理学科程时,他的评论是:“筹设周详,
应有尽有,恐非法之巴黎,英之剑桥所能妣美。”(16)比较历史的实际情况,
严老先生的评论是有些过誉的。但是,中国物理教学发展到较高的水平,也是不争
的实事。学习物理的中国留学生出国之后,往往能在较短时间里,修完学业,从事
研究。这可以从著名德国物理学家玻恩对他的中国学生彭桓武,程开甲,杨立明的
评价中得到证明,也可从杨振宁对他在西南联大的学习的回顾中得到证明。
归国的中国物理学家,不仅是中国物理学的中坚力量,他们还对中国的教育和
科学事业做出了重要贡献。后来,在30名留德中国物理学博士中,曾产生九位大
学物理系主任,五位学院院长,三位研究所所长。在68名留美中国物理学博士中
,也出现了31位物理系主任,15位学院院长,10位研究所所长,和13位大
学校长。在大陆的中国科学院与台湾的中央研究院的领导层中,物理学家是很重要
的组成部分。六十年代,中国大陆成功地研制了原子弹,氢弹,发射了人造地球卫
星。在这个所谓“两弹一星”的重大工程中,科学研究的领头人大都是这些留学归
国的物理学家。
当然,中国的物理学家也与中国人民一起休戚与共。他们不仅经历了物质上的
贫乏穷苦,更经历了政治上的重重劫难。1957年,许多物理学家被打成右派分
子,遭受数十年的政治迫害。文化大革命期间,物理学家更是革命对象,惨遭斗争
攻击。著名物理学家被迫害至死的不在少数。饶毓泰,叶企孙,赵九章,张宗燧,
王普,等中国杰出的物理学家均在文化革命中含冤去世。回顾中国物理学的发展,
人们不应该忘记这些历史的灾难。
结束语
从1907年中国有了第一个物理学博士,到1957年杨振宁李政道获诺贝
尔奖,是整整五十年的时间。在这五十年中间,凝聚了几代中国物理学家的奋斗与
努力。
从1957年的华人第一次获诺贝尔奖,到1998年的华人再次获奖,是四
十一年的时间。这四十一年的时间,是海外华人物理学家不断壮大发展的过程。
考查六位华人诺贝尔奖得主,不管他们现在国籍何从,都与中华民族都有着割
舍不断的血缘关系。其中五位,还直接得益过中国教育。他们的成就不能说与中国
毫无关系。尤其是,杨振宁李政道于1957年获奖时,还没加入美国国籍。至今
,诺贝尔基金会的记录仍然表明,中国曾有两个物理学家获得了诺贝尔奖。对他们
的得奖,天下华人多感荣耀,在情理之中,无可非议。与其发明出一个什么“泛诺
贝尔情结”的名词,去挖苦自己的同胞,去挖掘中华民族的劣根性,不如认真研究
一下中国物理的发展历史,看看是否会得到有利于其它学科的启示。这样,也许会
更加有善有益。
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徒
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Landau:当一个方程的待定参数达到5个,就可以拟合出一只大象。
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