科学家 发表于 2025-11-3 15:45:37

早期中国物理发展的回忆 原创 吴大猷(台湾中央研院院长、杨振宁李政道老师)

本帖最后由 科学家 于 2025-11-3 15:58 编辑

2016年10月24日 09:56 北京
5抗战期间的物理学


1937年,芦沟桥事变发生,抗战一直从1937年持续到1945年,即便等到日本投降,整个国内的情况还是不太平,整个物理研究都停顿下来.



1937年时,我们从北方流落到昆明、四川,1946年刚开始的时候,所有从战地搬到后方的大学,因为“复校”又慢慢地回到原处,这当中经过一年多的时间. 接着是中国的内战,发生在1946年到1948年,也就是在复校的那个阶段,情形很混乱,跟抗战差不多.



抗战的时候,因为日本要打重庆,日本军队差不多到了浙江大学附近,即贵州一个叫独山的地方,因此整个浙江大学的人就散掉了. 李政道先生原来在浙江大学念书,他就从重庆跑到昆明来,到我住的地方.



从那个时候起首,李政道先生就在西南联合大学借读. 那时候,他在浙江大学根本还没有毕业,才念一年级. 等到1946年,我有个机会把他带到美国去,就勉强带他去芝加哥大学,跟芝加哥大学商量,让他念研究所. 因为大学没有毕业,在其他学校根本不能进研究所.



那时候,杨振宁先生比李政道先生早去了芝加哥大学一年,他在芝加哥大学念研究所. 我就把李政道先生也带过去,把他放在芝加哥大学. 我们跟系里头商量就学的问题,系里面的人很好,要他试试看,这是个很特别的事情. 芝加哥大学是把一年分成四个季,试一个季,让李政道先生念看看,假如念得下去,就让他继续. 试了一个学期,他当然没有问题,于是他就继续念下去了. 所以,李政道先生头一个学位就是博士学位,因为他之前大学没有毕业, 有这样的人实在是一件很特别的事情.



中央研究院物理研究所从上海搬到桂林之后,研究工作也是毫无办法. 你也可以想像得到北平研究院物理研究所从北平搬到昆明,所有的实验根本就完全停顿了,不能做了. 所以你想,这两个以物理研究为主要任务的地方都停顿了,学校就更不用说了.



北方的学校都往西南搬,北京大学搬到昆明,交通大学搬到重庆. 就我的水准来看,在1937年抗战开始,各大学搬到后方之前,大学之中真正有实验物理研究工作的,只有北京大学有一些,在一般的大学里面什么都没有. 只有等到抗战时期在昆明,清华大学、北京大学跟南开大学聚在那合成西南联合大学,才有一些发展.



西南联合大学里面的清华大学、北京大学,苟延残喘地在那里做一些所谓的物理研究,但是研究工作**受到限制. 原因在于清华大学之前在北平的时候,它实验物理的阵容很强,教授人数比较多,学生比较多,美中不足的地方是它并没完全建立好一个强的实验研究领域. 所以,等到去了昆明之后,清华本身在物理上并没有多少研究的发展.



清华大学本来除了政府提供的经费以外,还有清华基金,就是庚子赔款退回来的钱. 基金会的钱是由中华文化教育委员会保管,给清华办学校用的, 这项经费是从民国初年就有的,变成清华大学的私房钱. 后来并成西南联合大学之后,这个钱就变成公款,由政府直接提供给北大、清华和南开大学合起来的西南联合大学. 在昆明时期,因为清华大学本身有基金,所以清华他们就做一些计划,用自己的基金设立了一个金属研究所,一个电子研究所,还有一个是关于植物生理方面的研究所. 因为清华大学的研究所并不在西南联合大学的经费之内,因此清华用一点钱在那个机构里多聘一些人,容纳、培养较多的物理学家,所以在实验物理方面也做了一些工作.

比如在昆明时期,有位范绪筠先生,曾经做了一些研究工作. 这位先生在抗战之后,他就出国去了,在普度大学. 他也是中央研究院的一个物理院士,可是,始终跟台湾没有一点联系,因为他从来没有回来过台湾. 据我了解,他大概也没有回去大陆, 范绪筠先生在昆明时期,做过一些跟现在所谓“ 半导体”———晶体的初期有关的研究工作,这是一份很好的工作.



其他,在金属研究所,还有一位余瑞璜先生, 他原来是清华大学的学生,去英国学晶体的结构.从英国回到昆明之后,他并没有在西南联合大学的物理系,而是在清华的金属研究所,这位先生后来继续在大陆做这些有关晶体结构的研究工作,可以说是有贡献的人.

讲到在清华大学做物理研究的人,还有一位是赵忠尧先生.1930年,赵忠尧先生在美国加州理工大学就已经做很好的工作,我上次也讲过了.那时他在美国的加州理工大学还是学生,做有关γ射线散射这种很有独创性的工作.



所谓的硬γ射线,就是波长很短、能量很大的这个东西,做物质的散射.他让.射线射进来,再散射出去.γ散射这个理论,是从1928年“量子论”发展之后,就被研究过的问题.γ射线被东西散射,要不就是产生康普顿效应,要不就是产生所谓的光电效应.赵先生做的这个研究很重要的原因是,经由他的观察和理论计算,发现量出来的这个散射比以往已经知道的那两个效应要多.除了这两种效应之外,他还看到了别的散射效应.我们后来才知道,赵先生所发现的这个超出以往两种散射效应能够解释的东西,它的来源正是由于后来才知道的正电子这个东西.



这是在正电子还没发现以前,1930年时赵先生所做出产生正电子实验的一个结果.可惜,赵忠尧先生并没有把他所做的实验跟狄拉克的理论连在一起.等到1931年、1932年,有一位跟赵先生同在加州理工学院的美国学生安德森(Anderson)发现了正电子.他用云室头一个在宇宙线中发现了正电子.后来安德森得了诺贝尔物理奖,当然这是一个很重要的发现,因为在当时早已经有了理论,只可惜当时的赵先生差一点点.赵先生回国之后,由于他所需要的实验设备并不是像目前用的大机器,所以,他以前的实验在回到国内之后还可以做一些.后来,在昆明的时候,赵先生也做一些关于核物理的实验.



在清华大学方面,在西南联合大学那个组织之下,由于抗战时期的艰难环境,做实验物理研究几乎没有什麽办法.周培源先生主持领导之下做所谓的“扰流”研究.这个理论问题到现在还是一个很出名的问题.他的一个很重要的学生,就是林家翘先生,在这方面有很大的贡献.前面已有讲过,我这里不再重复了.



参与清华大学物理系的几位先生有吴有训;萨本栋先生没有来西南联合大学,他去了厦门,做厦门大学的校长.在整个抗战时期,他离开了清华大学;还有霍秉权先生,任之恭先生,余瑞璜先生.在抗战时期,清华大学物理系可能是最强的一个系,有从各个不同地方来的人.



在昆明时期的西南联合大学里面,北京大学有四位教授.清华大学有六七位教授.南开大学原来人就很少,因为是私立大学,有一位先生还是在抗战之后,从英国聘回来的,他叫张文裕先生.张先生在英国的剑桥大学是做所谓原子核物理的研究,回来后作为南开大学聘请的教授加入西南联合大学,就跟我们在一起.因为他一个人刚刚从国外回来,又是做实验物理,所以在昆明也没有很多办法可以做研究.



至于北京大学,当然也是有几位先生.原来有一位张佩瑚先生,我们那时叫他副教授,原因是他并没有得到博士学位.不过.这位先生他后来留在北平,并没有跟著北京大学搬到昆明去.所以不必算.北京大学参与西南联合大学的教授有四位:饶毓泰先生、朱物华先生、郑华炽先生和我.饶毓泰先生很不幸,在抗战一开始的时候,太太就过世了,所以他在身体上、精神上都很不好.饶先生主要是做系的主任,处理一些行政的事情.朱物华先生的弟弟就是在写文学散文上很出名的朱自清先生.严格说起来,以现在的标准来看,朱物华先生并不能算是物理系的,因为他学的是电子学、电机工程.但是在昆明那个时候,他算是物理系的.有一个助教跟他做类似计算的工作,不过这不重要.剩下就是我和郑华炽先生,郑先生他主要是做教书的工作.



说来说去,我不能不讲自己,本来我也不愿意讲自己,可是,假如我故意不讲的话,对于整个事实情形也是不忠实,也是没有道理的.



在抗战之前,1934年我从国外回来,到1937年,我在北京有三年的时间.我现在回想起来,这三年是我一生里面精神比较最愉快的时候.因为那时候我刚刚从国外回来,感觉到北京其实并不太平,因为日本人天天在天津、北京附近闹事.但是原来是政治中心的北平城,等到国民政府搬到南京之后,它就变成学术的重镇,所以,北平的气氛一直是很特别的,民风很纯朴.我觉得我周围的这些城市里,我最喜欢的就是北平.



起首,在我刚去北京大学的时候,还有一位周同庆先生,他原来在清华大学毕业后就出国去了,然后从美国回来.他原来也在北京大学,后来1936年去了中央大学.于是,我们就把中央大学的郑华炽请来北京大学.总之,我们几个人的研究工作都是相近的,都是做有关原子和分子结构的问题.



我是1934年的时候回来,在1934年到1937年这几年之内,我做了一些实验的工作,还有一些是理论的工作.但是,1937年搬到昆明之后,就毫无进展了,因为没有办法做实验.



现在我自己讲自己,实在不好意思,不过,大家就听听.1938年起首,我去了昆明,在那里没有设备,根本就不能做实验.我就想,好,既然不能做实验,我就先坐下来把一个领域,多元分子的理论复*一下.它并不只是由两个原子构成的分子,但也不是太复杂像生物里面上千上百个原子、分子那样地复杂,而是简单的分子.我就根据它的结构跟光谱来划分它们.我把整个这一领域在那时候所有的研究这种分子的结果温*一遍.我心里想,接下来我就来写本书.从1938年到1939年差不多用了半年多的时间写这本书.我原先的意思是要用这本书来纪念北京大学的40周年,因为这个时候刚好是北京大学的40周年纪念日.后来,这本书写成之后,它的结果也可以说并不是当初我所想像、所预料到的.



那时候我一个人在写这本书的情形,不是现在你们在台湾能够想像得到的.比如说,我跑到好远的地方去查一个资料,可是没有汽车,没有交通工具,当时都是走路而已.我跑到中央研究院的化学研究所,在城的另一边,城不大,我就从城这边跑到那边去.那时候从上海运来的书在箱子里还没有打开来. 我有时候就是去查一些参考的资料.另外,我是自己打字,但是我只用两、三个手指打字,就连打字机也是向朋友借来的.同时,纸也很宝贵,因为在那个时候,打字纸不是随便一个地方就可以买到,所以,就托亲戚朋友把它从香港带过来.总之,很令自己讶异的是,自己写书不必说,连打字也是自己来,只用手指头,居然也能打出一本书.



1939年,这本书在上海印制,因为上海有印刷厂.1941年,书虽然是印好了,可是,从上海却运不到昆明去,因为交通根本没有办法.后来,有一个办法是写信到上海的印刷公司,叫它用海运将包装好的书籍寄到国外.1941年,刚好珍珠港事变之前,这本书印出来了之后,我列了一个名单,可能有20位左右吧,我不记得了,我就寄了一些书给那一个领域内所谓的权威.令我很意外的是,大家都大感惊讶,因为竟然有人在昆明抗战这么混乱的时候,还能写出这样一本书来,所有的人都大为惊讶.例如有一位先生,他是普林斯顿大学的一位教授.这个人我并不认识,名叫Compton,他在一个书局里面有一系列的物理丛书.



总而言之,在昆明的时候,我们跟外头的联系差不多都断绝了,所以,他收到我送给他的一本书时,就大为惊讶.主要的原因是因为在1932年的时候,他有一篇文章写的就是我在做学生的时候讨论过的一个问题,他把这一个问题弄得非常复杂.1931年,那时候我刚去美国.1932年,我们系里面每一个礼拜都有一次物理的讨论.那个时候,就有个教授报告这位先生的文章,所以,我有印象.



在那位先生的文章里面,他的理论原来是一个很复杂的东西.后来我写成这本书的时候,这位先生的很复杂的理论,我用几句话就把它讲完了.我就说,事实上我们可以举另外一个比较具有普遍性的问题,用其中一个特别的例子、一个极端的情形来说明他的理论.换句话说,他那一篇文章被我浓缩成一、两句话而已.我心里想,你为什么看中了那本书?但是,这位先生并没有跟我讲到这个.我想很重要就是因为他甚为欣赏这本书.



之后他问我,这本书有没有安排在外面出售?我说:“没有,这本书是为了庆贺北京大学40周年纪念而写的,并没有其他的意思”.他说:“ 你愿不愿意把这本书归纳在我的书集里,在一个丛书系列里面,变成其中的一本书?”我当然是觉得很好.所以我把这本书从上海运到美国.于是在珍珠港事变前,我就写信到上海,把原先印好的几百本书都用船运到美国去.这些书就放在他的系列里面,一下子就卖掉了.为什么呢?因为那本书是讲多元分子的振动光谱跟多元分子结构方面的问题,同时,也可以说是在那个领域里面,头一本较完整的书籍.所以,这本书可以说是大受欢迎,被抢购一空.



总之,我主要就是说,在昆明这么一个困难的情形之下,我能够写出一本书,也总算对物理有一点贡献.除此之外,关于我自己的工作,就是刚才我讲过的,是做一些理论性的问题.另外,只有两个助教跟我一起作研究.因为在那个时候,学生之中没有人可以跟我作研究.学生们没有那个训练、没有那个程度,所以,几个助教还是从北平跟着来的,也继续做一些这种理论的计算.讲到这些东西,也是好奇怪,因为过了10年、20年之后,当时计算的东西居然也能翻印出来.



那时候,既没有计算机,什么也没有,就是靠一些老旧的工具,计算尺和对数表来做计算.而且,那时在四川,是用毛边纸来印刷中国物理学会刊物的文章.毛边纸是厕所洗手用的那种纸,所以,用那种纸来印刷文章,根本就是印不清楚,连排版也不成. 你若想翻印的话,也根本翻印不出来,因为你一翻印,后面的字都透过来了.



然而,这种文章后来居然也在美国的哥伦比亚大学,由某个教授不知从哪个地方找来,把它翻印出来了.后来他又作实验,可以说跟我当时做的计算有些相关的地方.其实,我当时一点特别的意思也没有,实验的设备也没有,也没有想到后来会有人对我的计算感兴趣,并且试着找来这些东西.有一年,我在波士顿看书,同仁们有一个讨论会,请了几个人来做讲演,里面有一个人就是哥伦比亚大学的这位先生,对我在抗战时期所做的这些东西,居然发生了兴趣,作实验.



我大概讲得有点偏了.在抗战时期,直到我们抗战结束为止,做物理研究工作的人除了我之外,当然还有刚才我说过的别的先生,如余瑞璜先生,作X射线.后来,他们做的工作也都还有些贡献,只是在抗战时期可以说是甚为稀少.



我们中国在20世纪的头个50年,最大的成就,就是的的确确训练出来有十几、二十位很好的学生,虽然不能说是很多,但是,后来在物理上都继续有贡献.最出名的人,大家都知道,除了刚才我说的李政道先生、杨振宁先生这两位很特别的人之外,还有一些不在物理领域的人,也是我们那个时期一起出来的人.譬如我刚才说过的林家翘先生,他念的是物理,在抗战那一年毕业,1939年考取清华大学的官费,就出国去深造.林家翘先生后来变成世界知名的一位人物.



我讲过了中国物理在这20世纪头50年发展的情形;我也把物理落后西方的原因、背景重说了好几遍,所以,你不能怪我们这些念物理的人不努力,实实在在是因为整个国家的环境、学术的环境,再加上我们有战争这个因素,使得我们原本可能可以发展出很多、很多的物理,最后却只有少许的发展.无论如何,事实上就是这个样子,没有太多可以讲.



后来,在1950年之后,我们出国的人就很多、很多了,有成就的人也很多、很多.但是,这个不在我这个演讲系列要温*的范围里面.现在,当然这个范围是很难、很难划分的,因为内容实在是太多了,所以我想这个系列的演讲就到这里.



(全文完)



xyz 发表于 2025-11-3 15:56:59

南大物理的老前辈大多去清华了,可惜当时没钱,留不下来人。

科学家 发表于 2025-11-3 16:03:08

比如在昆明时期,有位范绪筠先生,曾经做了一些研究工作. 这位先生在抗战之后,他就出国去了,在普度大学. 他也是中央研究院的一个物理院士,可是,始终跟台湾没有一点联系,因为他从来没有回来过台湾. 据我了解,他大概也没有回去大陆, 范绪筠先生在昆明时期,做过一些跟现在所谓“ 半导体”———晶体的初期有关的研究工作,这是一份很好的工作.

萌萌的小猫 发表于 2025-11-3 16:05:46

本帖最后由 萌萌的小猫 于 2025-11-3 16:09 编辑

xyz 发表于 2025-11-3 15:56
南大物理的老前辈大多去清华了,可惜当时没钱,留不下来人。
抗战时期南大物理虽然已经远不如20年代人才汇聚时期,但是仍然算可圈可点的,有施士元,周同庆,张钰哲,张宗遂,赵广增坐镇;后面吴有训,赵忠尧还返回央大几年,包括像毕德显,杨澄中这种略小一辈的名家都在央大物理系教授,培养了冯端,汤定元等物理学著名院士

1942年,中国物理学会第10届年会召开,中央大学物理系提交15偏论文,占了绝大多数

科学家 发表于 2025-11-3 16:16:53

你不能怪我们这些念物理的人不努力,实实在在是因为整个国家的环境、学术的环境,再加上我们有战争这个因素,使得我们原本可能可以发展出很多、很多的物理,最后却只有少许的发展.无论如何,事实上就是这个样子,没有太多可以讲.

changwu 发表于 2025-11-3 16:50:01

范绪筠先生1979年回过大陆,好像只有这么一次。他跟北京的洪朝生院士,哈工的马祖光院士,都有联系,对哈工大的物理专业、半导体专业的课程设置提过一些建议。

changwu 发表于 2025-11-3 16:52:51

因为范绪筠先生是李鸿章的长兄李翰章的曾外孙,政治上的原因,很少跟大陆、台湾来往。
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