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第43章 科学巨擘(6)

一位他中年时期的学生说:“周老一再向我们指出,阅读论文一定要分清主次,必须先看几篇主要文章,掌握文章的基本思路和学科的发展方向,千万不可漫无边际地乱看一气。对论文中涉及的许多次要问题,只能暂时放一下,以后再逐步加深理解。”

一位他老年时期的学生说:“在论文的选题上,周老强调难度、价值和可行性三者的结合,重视学生专业特长与论文内容的结合,在调动学生主观能动性的基础上给予宏观把握。在论文进行的过程中,他经常询问论文的进展情况,遇到哪些困难,应采取什么相应的对策。”

他的另一位80年代的博士研究生说:“周老对影响实验精度的关键因素十分注意,每一次找我们谈话,总要我在比较高的精度上说出它对实验的影响到底有多大,依据是什么,不准用‘差不多’这个词回答。”“他还告诫过我,‘做实验不要光同外国人比仪器,要比想法。仪器的先进程度,我们比不过;但想法我们能比过,中国人很聪明。’”

周老对实验和理论推导中的计算草稿要求得十分严格,不少学生曾为此受到批评。在周老师的严格要求下,他的许多学生都养成了及时誊清计算草稿、不随便乱丢计算草稿的好习惯。这给他们以后的研究工作带来了很多方便。

对研究生们的毕业论文和提交学术会议的论文,周老师更是严格把关。每当学生们把学位论文手稿交到他手中后,他不仅逐段逐句斟酌,反复修改,而且亲手推导验证有关公式,对标点符号、图注、目录和页码都仔细校核。一次,一位研究生提交学术会议的论文摘要,经周老审阅后,密密麻麻地改了几十处。除了新添的内容外,连所有语法、单词拼写和标点符号的错误都不放过。

60多年来,周培源一直从事高等教育工作。他不仅在传授知识、组织教学、创建专业、指导科研以及发现和培养人才等方面作出了卓越贡献,还积累了丰富的教学和办学经验,形成了独特的教书育人风格及办学思想、办学理念。他以自己卓越的学识、见解和独特的人格魅力,感染着一代又一代青年学子。

理论奠基,功成身退

1978年7月,周培源被****中央任命为北京大学校长。在全校党员干部大会上,他不无激动地发表了演说:“我一定要把党中央、******对我的信任作为对自己的有力鞭策。我已经76岁,为党工作的日子不多了。在本世纪末实现四个现代化,要为发展科学、教育事业,献出我的余年。我对北大是有感情的,希望能和北大的广大群众一起努力奋斗,早日看到北大成为名副其实的重点大学。”

然而,校长的职位给他带来了繁重的负荷和不绝的烦恼。北大恐怕是中国文化教育界最多事的一块是非敏感之地,派系林立,人际关系盘根错节。作为一个科学家,处理此类事情令他不堪重负,备感艰难。

1980年9月周培源从国外出访归来,深感身心俱疲,难以为继。他半辈子研究湍流,湍流又被称激流,在汉语的词库中有一个词汇叫“激流勇退”,尽管这不是他的性格,但在家人和亲友的再三劝说下,次年他终于做出无奈的抉择,辞退北大校长一职,出师未捷身先退。

周培源在解放思想的前延后续中,遇到了一时难以想像的重重阻力,改革教育、振兴北大的使命未能如愿以偿。一个以继承蔡元培事业为己任的北大校长,终于在度过了多少个不眠之夜后,不得已做出了激流勇退的抉择。强烈的社会责任感,使他得以登上了使命的峰巅;而今却欲干不能、欲罢不忍,其内心如何便可想而知。

【大师小传】

周培源(1902—1993),著名力学家、理论物理学家、教育家和社会活动家,中国近代力学事业的奠基人之一。主要从事流体力学中的湍流理论和广义相对论中的引力论的研究,奠定了湍流模式理论的基础;研究并初步证实了广义相对论引力论中“坐标有关”的重要论点。在教育和科学研究中,一贯重视基础理论,同时关怀和支持新技术的研究。在组织领导中国的学术界活动、推进国内外交流合作方面作出了重要贡献。培养了几代知名的力学家和物理学家。

周培源出生于江苏省宜兴县一个书香门第,其父是清朝秀才。中学时期在上海圣约翰大学附属中学学习。1919年考入清华学校中等科,1924年自清华学校高等科毕业。同年赴美国,在芝加哥大学学习,1926年获学士、硕士学位。1927年到美国加利福尼亚理工学院攻读研究生,做相对论方面的研究,1928年获博士学位。同年秋赴德国莱比锡大学,在?W?K?海森伯教授指导下从事科学研究。1929年赴瑞士苏黎世联邦工业大学,在W?泡利教授指导下从事理论物理研究。1929年回国,任清华大学物理系教授。中华人民共和国成立后,任清华大学教务长、校务委员会副主任,北京大学教务长、副校长和校长,中国科学院副院长,中国科协主席,世界科协副主席,中国国际科技促进会会长,中国力学学会副理事长,中国物理学会理事长,欧美同学会名誉会长,中国人民外交学会副会长,中国人民争取和平与裁军协会会长,九三学社主席,第五、六、七届全国政协副主席。1981年因年事已高,主动辞去北大校长职务。

吴大猷:物理学大师及大师之师

著名物理学家吴大猷,被誉为“中国物理学之父”,毕生献身于科学研究和教育事业,为中国科学发展作出了重大贡献,在世界物理学界享有盛誉。

西南联大,人才辈出

1934年夏,留学美国的吴大猷,应北京大学之聘回到中国执教。1937年,因抗战随校迁往长沙,后转昆明,在由北京大学、清华大学、南开大学合并成的西南联合大学任教。吴大猷在西南联大物理系执教期间,培养出了不少科学精英,正如他自己所说过的那样:“我教的那个班,是看不见的‘群英会’。”果然,他班上的大多弟子,后来都成了国内外物理学科中卓有成就的俊彦,如诺贝尔奖得主杨振宁、著名晶体力学家黄昆、美国纽约州立大学电机系主任张守廉、美国西北大学天文物理系主任黄援书……

在古典力学课将要结束时,吴大猷供出了十多个课题,任学生自选作论文。杨振宁选的,是用群论方法于多原分子的振动问题。杨振宁让吴大猷给他参考文章,后独立写了一篇论文。那篇论文,吴大猷一直替他保存着。30多年后,杨振宁正为自己丢失这篇论文而烦恼时,却惊喜地从吴大猷处得到了该论文的原件。由此可见,吴大猷对于学生的科研成果是如何珍视。

1945年春天,吴大猷又收了一名学生,那就是18岁的李政道,后来亦获得了诺贝尔奖。李政道当时已对吴大猷十分仰慕。在友人介绍下,他持着书信来到西南联大,要投到吴大猷门下。

吴大猷后来回忆道:“忽然有个胖胖的十几岁的孩子来找我,拿了一封介绍信,信是1931年我初到密歇根大学遇见的梁大鹏兄写的。梁不习物理,十几年未通音讯了,不知怎样会想起我来了。他介绍的孩子叫李政道。他原在宜山的浙江大学,读过一年级;因为日军逼近宜山,他便奔去重庆。他的姑姑认识梁,梁便介绍李来昆明见我。那时是学年的中间,不经考试,不能转学。我便和联大教二年级物理、数学课程的几位先生商量,让李去随班听讲、考试;如他合格,则候暑假正式转学入二年级时,可免他再读二年级的课程。其实,这不过是我自己以为合理的办法,并未经学校正式承认收可的。”

后来,吴大猷发觉,李政道这个预读生的素质非同一般,“思想敏捷,大异寻常”,“求知心切,真到了奇怪的程度”。“应付课程,绰有余裕”。他几乎天天向吴大猷要比一般学生多得多的习题和读物,并且能够又快又好地做完那些习题,读完那些读物。吴大猷因患风湿,经常腰痛。李政道则利用替他按摩之机,向他请教。吴大猷常向旁人夸奖这位奇才高足是“思维敏捷,大异寻常,前途无量”。

北大的细胞

吴大猷先生对北京大学情有独钟。1998年,他为纪念北大100周年校庆撰写的文章中写到:“我生于1907年,1934年任教北大。抗战时期,我随同北大、清华、南开三校,经长沙到昆明,成立西南联合大学。1938年为庆贺北大40周年校庆,我撰写了一本专著,讨论多原子分子之振动光谱及分子结构。2年后,英文书稿在上海印刷,一部分运往美国。此书竟成为该门物理学的第一部完整权威著作,为我个人和北大获得相当高的荣誉。我生于民国之前,虽不敢说参与创造历史,却是实际走过历史。而我在北大先后12年,见证了学校在苦难中颠沛流离,也随着学校而成长,身上早已长有北大的细胞。如今隔着海峡,遥祝北大的百年大庆,心中实在感慨良多。”

吴大猷多次表示,自己一生中最喜欢的城市是北平(今北京)。因为在北平虽然只生活了3年,但在北京大学他经历了一生中最重要而且愉快的时光。这里是他走向科学与教育事业的起点,这里有他的爱情、友情……不能忘怀的情感世界。在1992年重返北京时,尽管会议与会见的日程排得满满的,吴大猷先生还是要寻觅46年前在北大生活的足迹:上课的教室、居住的会馆、走过的胡同、漫步的小桥……在北大,当看到自己当年亲自从美国购回的大型凹面光栅时,他特别兴奋。对北大物理系如今的发展与成就,他表示由衷的赞赏。他以“身上长有北大细胞”而自豪。在他看来,“北大的细胞”是追求民主、科学与爱国主义的传统,是胸怀坦荡、淡泊名利的高尚情操。

引进物理学

1934年吴大猷到北京大学后,做的第一件事,就是把在美国学到的最新的物理学理论引进中国。当时最重要的物理学科是光学,量子力学中的实验几乎都和光学有关。吴大猷利用他在美国求学时建立的关系,向最好的仪器人购买仪器。当时,唯一能刻出最精密光栅的专家,是美国约翰?霍普金斯大学的伍特教授。吴大猷从伍特教授处定了一个高分辨率凹面大光栅(刻线部分宽6英寸,每英寸刻3万线),装在从德国一家公司购来的大型光谱仪上。加之吴大猷从密执安大学订购的石英水银灯、氦辐射灯等,这些都是当时世界第一流的仪器。当时的北大物理系,几乎近一半的教授都从事原子、分子及拉曼光谱的研究。吴大猷既从事实验也做理论研究,十多年间共完成论文15篇,其中有不少是非常重要的。这不仅提升了吴大猷在国际物理学界的知名度,同时也为北京大学乃至中国物理学界争得了荣誉。

吴大猷在北京大学及西南联大讲授过很多种课程,最重要的是“古典力学”和“量子力学”,这两门课其实是相通的。有人把吴大猷与美国著名的科学家奥本海默相比。奥本海默是从欧洲把量子力学带到美国去的,他的学生希夫把他的授课笔记整理后,写出了一本量子力学教科书(1940年),在美国乃至中国用了几十年。吴大猷同样在中国最早(1934年)把量子力学的要义整理为讲义,有系统地进行教学。听课的学生中,有相当多的人以后成了著名的物理学家,如黄昆、杨振宁、李政道、黄授书、张守廉、林家翘、李荫远等。在这些学生的回忆录中,大都讲了这段学习经历。吴大猷是否最早把量子力学引入中国,无需考证。但是,吴大猷先生无疑是将现代量子力学介绍到中国的最重要的物理学家。

筹建国防研究机构,推荐李政道去美国

抗战胜利后,吴大猷在昆明接到通知,要他与华罗庚、曾昭抡火速前往重庆。原来,国民政府要与他们商谈筹建国防科学研究机构。三人到重庆后,住进了陆海空军招待所。参谋总长陈诚、军政部次长俞大维亲自登门拜访他们,讲明请他们前来的用意。吴大猷力陈自己的看法:一切科学计划应由根做起。他建议成立研究机构,培养基本人材;并派一些基础人员出国进修。经过与华罗庚、曾昭抡研讨后,拟定了一份赴美国考察的方案。

陈诚阅后,大喜过望,当即决定选派华罗庚(数学)、吴大猷(物理)、曾昭抡(化学)三位当时中国最有名的科学家,带一些最优秀的青年科技人才,同行赴美国研修国防的基础科学。华罗庚推荐了孙本旺,曾昭抡推荐了唐敖庆;而吴大猷则力排众议,将当时名不经传的学生李政道带着一同赴美(当时杨振宁已留美,黄昆已留英),这在科学史上成了一段佳话。其后,李政道得到国家奖学金,入美国芝加哥大学研究院深造,1950年获博士学位,在该校天文学系任讲师半年,在加利福尼亚大学(伯克利)物理系任讲师一年。1956年,杨振宁同李政道合作完成“弱相互作用宇称不守恒”的论文,并获得1957年度诺贝尔物理学奖金。

该年冬天,李政道与杨振宁从广播上获悉自己得到了诺贝尔奖。两人获奖后的第一件事,都是向吴大猷致电,感谢恩师的培养。此后,在许多场合,杨振宁一再表示,对他工作最大的影响,就是吴大猷引他进入群论这个领域。而吴大猷对于此事,在他撰写的《回忆》一书道:“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。实则我不过是适逢其会,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。”

母校客座教授,国际著名学者

1946年,吴大猷受当时的中国国民政府教育部长及中央研究院代院长朱家骅之命,代表该两机构,赴英国参加伦敦皇家学会举行的庆祝牛顿三百周年纪念大会。同年吴大猷赴美国,任母校密歇根大学客座教授,决定由原子分子领域转向从事原子核物理学中的高能质子中子之散射理论研究。1947年秋,又应邀赴哥伦比亚大学,从事实验研究工作。头一年,将拉比早年的分子束实验装置重新装配,研究核力介子理论;讲授近代物理学,指导研究生作关于大气中氧分子、原子的分布平衡问题博士论文。第二年,到纽约大学兼讲量子力学课程。吴大猷被国际科学界誉为“钶系元素研究的先驱者”,被我国科学界誉为“中国物理学之父”。

1949年秋,受加拿大国家研究院之聘,吴大猷到那里主持理论物理组工作,写了一本散射量子理论的书。上世纪60年代初,开始从事电浆(或称电离体)物理方面的研究。1960年10月至1961年2月,应邀去瑞士洛桑大学讲授气体和等离子体物理学。在加拿大,吴大猷工作了14年,共发表论文50篇。

1963年,吴大猷辞掉了加拿大国家研究院的职务,去纽约布鲁克林理工学院任物理学教授。但实际上,他是在该校太空及气体动力学研究所讲气体运动论。他所讲的内容最后结集成书,以《气体和等离子体运动方程》出版发行。1965年秋,吴大猷又转到纽约州立大学水牛城分校,任物理学和天文学系主任。1978年从纽约州立大学退休,长居台湾。

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