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中国物理学之父―吴大猷(一)

  时间:2001-04-09 17:28    来源:     
 
    吴大猷(1907--2000),祖籍广东高要县。祖父吴桂丹是清朝进士,任翰林院编修,记名御史。父亲吴国基为清朝举人,后改念洋书,1911年出任吉林时遇关外大疫而亡。吴大猷虽出身书香门第,但作为独生子的他4岁丧父,由母亲嘉娥和伯父吴远基协力抚育成人。  
  吴大猷从小就聪慧好学,在家庭的熏陶下,他不仅学习算术、英语、文史等课程,而且读了不少古典小说,喜爱绘画、石刻。从故乡的小学毕业后,他考入广州府立中学,一年后虽学习成绩名列前茅,但却对学校的守旧不满,随其伯父远赴天津求学。当时,其伯父吴远基应旅津粤绅之邀,赴天津创办“旅津广东学校”并任校长,吴大猷因此与堂兄弟吴大业、吴大任、吴大立四人同时入南开中学学习。南开中学是一所规模较大、水平较高的私立中学。高二开始分文、理两科,要求必修两门外语,并开设具有大学程度的化学、微积分课程。有些课程如英文、平面几何、微积分、化学等多用英文原版教材。南开中学良好的教育环境使吴大猷成为一名品学兼优的学生。他以后回忆这段时期时说:考入南开中学“是决定我一生前途的第一个机遇。”1925年夏,当时高中二年级的吴大猷以同等学历考入南开大学矿科。在矿科学习一年后,由于办学经费短缺,矿科被迫停办,吴大猷不得已转入本校物理系。如果说他在中学打下了英语和数学的基础,并且不知不觉地对学问产生了兴趣,那么四年大学的培养和训练则使他不仅明白了求知的意义,并且下定了从事物理学研究的决心。
  引领吴大猷进入深奥的物理学殿堂的是中国现代物理学先驱之一、南开大学物理系和物理学院奠基人饶流泰先生。饶先生早年毕业于美国普林斯顿大学,学识渊博,治学严谨,对学生要求极严。勤奋好学的吴大猷深得其喜欢,他先后教授吴大猷电磁学、近代物理、普通物理、气体运动论、高等力学、光学和高等电磁学等。在老师的引领下,吴大猷开始了如痴如醉探求物理学奥妙之路。在大学二年级时,吴大猷即开始利用课余时间将一位爱尔兰物理学家关于解释波尔理论的著作翻译成中文,接着又将德国物理大师普朗克关于热辐射论的书《热辐射理论》由德文翻译成英文,接着又去啃德文版索末菲所著的《原子结构和光谱线》。他还和陈省身等同学担任学校理科学会委员,组织和领导理科学生的课外学术活动。另外他还与几位同学组织了一个读书研讨会,每人各选一门,自行研读,轮流报告心得。这时期,他不但读了相对论,还摸索着学习刚刚创立不久的量子力学。  
  1929年,吴大猷大学毕业,以其学习成绩“极其杰出”而被留校任教近代物理学和高等力学。1931年春,由于饶毓泰和清华大学叶企孙的推荐,吴大猷获中华教育文化基金会研究奖助学金赴美国留学。在美国密歇根大学,吴大猷利用两年时间分别取得物理学硕士、博士学位。他在博士论文中提出“铀元素之后是否有一系列14个化学性质相同的元素存在的问题”的理论,18年之后。即1951年,西博格博士因发现9种以上的超铀元素而获得诺贝尔化学奖。1989年12月西博格初次见到吴大猷,高兴地说:“我当年能获得诺贝尔奖,应该归功于你的论文。”1933年,吴大猷博士毕业后又继续了一年的博士后工作。  
  1934年夏,吴大猷应当时北京大学理学院院长兼物理系主任饶毓泰之邀,回国执教北京大学,并开始从事原子分子光谱研究。当时北平的最高物理学研究机构有三所:北京大学物理系、清华大学物理系及北平研究院物理学研究所,他们经常联合召开物理学讨论会。在北大的三年中,吴大献发表了15篇学术论文。  
  1937年抗日战争爆发后,北大、清华、南开三校迁往长沙办临时大学,吴大猷与饶毓泰夫妇、朱子清、黄子卿等一同随往长沙,后又到成都四川大学任教。1938年夏,长沙临时大学迁昆明改称西南联合大学,吴大猷又随同前往昆明,任西南联大教授。在西南联大,他先后为本科生和研究生开设过近代物理、量子力学、电学、量子力学与原子光谱、量子化学、高等力学、物理学基础等课程,他的学生中不少人后来成为著名的物理学家。其中令他最为骄傲的是杨振宁和李政道两位得意门生。杨振宁在联大读书时就是一个出类拔萃的学生,他选修吴大猷开设的古典力学,学期结束时吴为学生开列十几个论文题目,杨振宁所选的是以群论讨论多元分子的振动,这对他以后的科研产生了重大影响。李政道更是受益于吴大猷的知遇之恩。 1945年春,当时已在浙江大学读了一年的李政道想转学西南联大,但时逢学年的中期,按规定未经考试是不能转学的。但吴对李政道的天资颇为欣赏,于是热情给予援手,未经校方许可留他旁听,第二年转为正式生。后来,吴大猷发现李政道超常的思维能力,更是悉心培养。他曾说:“我无论给他什么难的书和题目,他很快就做完了,又来要更多的。我由他做问题的步骤,很容易发现他的思维敏捷,大异寻常。”是年秋天,吴大猷受命筹划国防科研工作时,他毫不犹豫地选中了这位大二的学生作为随他出国研修的人员。正是这次机会,使得李政道这位尚未大学毕业的学生进入芝加哥大学攻读博士学位。正是由于吴大猷的培养,杨振宁和李政道才得以在物理学研究领域多有所得,最终获诺贝尔物理奖。他们在得到获奖的消息后,两人不约而同地写信给吴大猷,以感谢在昆明的受教之恩。杨振宁在信中写道:“所从事的研究工作,包括得奖的研究工作,都与对称性有关,可以追溯于1941年吴老师的指导论文……”而吴大猷对杨、李的感谢之情淡然视之,他说:“近年来,李、杨成就卓然,国人常提及二人为我的学生,并以李与我的机遇传为美谈。实则我不过适逢其会,在那时遇上他们而已。譬如两粒钻石,不管放在哪里,终还是钻石……。”   
 
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