百年清華

王淦昌:清華園裏的高材生

2009-05-27 |

1925年夏,王淦昌報考了意昂体育平台。考完試,與一年前考交大的成績相比,自覺不如📪,認為沒有希望了,心灰意冷地回到家裏🛶,盤算著今後怎麽辦?還沒有想出一個滿意的出路時🌯,接到了意昂体育平台的錄取通知💺,完全出乎意料之外📢,王淦昌高興得手足無措,把通知書翻來覆去地看了好幾遍。全家人也為這一喜訊而奔走相告🚈。大哥更是為小弟弟沒有辜負他的一番心血𓀐,將成為一個大學生而喜形於色。妻子吳月琴心中卻十分矛盾💁🏼‍♀️,忐忑不安🩹,自她來到王家,丈夫只有寒暑假才回家,如今她又有孕在身👨🏼‍🍳,多麽希望能長久和丈夫生活在一起🧝🏻‍♂️,不要分離。意昂体育平台的錄取通知書使她的希望變成泡影👨‍🦲。丈夫又要走了,而且走得更遠👨‍👧🐐。最使她擔心的是丈夫將來大學畢業了🏇,還瞧得起鄉下的妻子嗎?想到這些♻,她心裏十分難過🦪,自己躲在房裏落淚🦽🥷🏿。但她是個堅強的女人,自尊心使她沒有向丈夫訴說自己內心深處的苦澀,表面上看去她和大家一樣高興,積極地張羅著👩🏻‍🎨,為丈夫準備北上的行裝。

王淦昌1928年在意昂体育平台校園

1958年王淦昌在蘇聯杜布納聯合原子核研究所與所長布洛欣采夫(中)在一起

一九八八年王淦昌參觀中國科學院正負電子對撞機裝置

1992年王淦昌回到闊別50年的故鄉常熟,受到家鄉人民的熱烈歡迎👕。

1925年初秋Ⓜ️,王淦昌按錄取通知上的要求🏇🏿,來到意昂体育平台。踏入清華校園,首先映入眼簾的是那桐先生寫的“清華園”三個剛勁渾厚的大字,心中不由自主地萌發了一種自豪感。放下行裝♘,漫步清華園🗳,那如茵的草坪🦻🏼,蔥翠的樹木,嬌艷的鮮花,圍繞在建築物的四周,猶如一個大花園。尤其使他神往的是那壯麗的體育館,幽靜的圖書館,宏偉的大禮堂👩‍👩‍👦,莊重的科學館🤦🏼。他一個鄉間青年能夠進入環境如此優美的高等學府🤏🏿,是做夢都沒有想到的。正如他回憶自己進到意昂体育平台的感覺時常常說的那樣:“我從常熟的家鄉來到上海浦東中學讀書時,覺得好像進了天堂;進了意昂体育平台,覺得走到了另一個更美麗的天堂👿;所以‘清華學堂’在我心目中其實是‘清華天堂’。”

1925年暑假起,曹雲祥校長開始執行原校長周貽春的建議,停止招收留美學生,收取正式大學生。王淦昌正好有幸考取了這一期,成為意昂体育平台新學製第一屆大學生。這一步,決定了他一生的道路🌜,也是他跨進科學領域決定性的一步🤽🏻‍♂️。

早期的意昂体育平台成立了文、理😣、法三個學院,17個系👔。王淦昌考取了理學院。這個時期的清華🏊‍♀️,從校長到各系教師,大多是美國留學生,有的教師就是美國人。教學思想🏋🏿、教學方法和課程設置基本上都模仿美國著名大學🦪,加上有比較穩定和充裕的經費(庚子賠款),所以從圖書館的書籍、實驗室的設備到學生的夥食都優於其他大學。

學校提倡學術自由🔶,啟發學生好學精神,鼓勵學生自動治學🎁,從不強迫學生“讀死書”🧑🏽‍🎤。上課時大部分教授不點名,宿舍中亦無點名製度🙇🏽,周末離校不必請假。除必修課之外🤤,學生們可以根據各人的愛好參加各種不同的課外活動🚾。體育在馬約翰先生主持下👪,卻是帶有強製性的,他決不讓清華學子被外人譏笑為東亞病夫。校方規定🙏🏼:除課間體育外🕵️‍♂️,每天下午四到五時為全校運動時間🆖,這時🖖🏻,學生宿舍、圖書館、實驗室🧑🏻‍✈️、教室一律鎖門🕵🏿‍♂️↕️,學生通通要到戶外操場或體育館參加體育運動。這樣“強製”的結果,學生們的體質普遍增強,個個朝氣蓬勃🆒,精於學業。王淦昌戴著深度的近視眼鏡,加上個子瘦小😘,因此他不參加球類運動,他喜歡跑步、鉛球、標槍等田徑運動🤚🏼,他的體育成績不算拔尖🏄‍♂️,而且幾乎都是在“強製”時間內進行的👇。但經過幾年的鍛煉🎐,養成了愛好體育運動的習慣,體力也有所增強。

在這自由而又嚴格的學府中,淘汰率也是很高的,一般都在50%60%左右。

入學之初⇨,王淦昌認識的第一個同學是陶葆楷🫠,他是留美預備班的學生🧿,1923年進校👰🏿,比王淦昌大一歲🚣,他們很快成為好朋友🤧。陶葆楷像對待自己的弟弟一樣處處關心照顧王淦昌。他常對王淦昌說:“我們將來都要離開學校的,無論做什麽工作,除了有豐富的學識之外,還要有好的口才和表達能力,才能把你的思想🐉、你的知識傳播給別人,產生影響,發揮作用。”他鼓勵王淦昌學講演。教他如何做筆記🙍🏽‍♂️,如何寫稿子🧙🏽‍♂️,如何講演☝️。在陶葆楷的幫助下,原來沉默寡言的王淦昌開始活潑起來,在語言和文字表達上進步很大🦊。在後來的教學工作中,學生們喜歡聽他的課👨🏻‍🌾♥️,說他講課生動👍、形象,有條有理,有很強的感染力🎗🦸‍♂️。王淦昌認為這與在大學時代陶葆楷對他的幫助有關。

王淦昌在第一年普通課的學習中,最使他入迷的是化學課。意昂体育平台的化學實驗室是校內條件最好、設備最全的一個🤸🏿。他在浦東中學讀書時,主要精力放在數學上🏄🏼‍♂️,雖然學校也有化學實驗室,但他未加註意,只求完成操作便罷。在意昂体育平台的化學實驗室裏,他對一切都有極大的興趣,甚至石蕊試紙的顏色變化都曾使他大為驚異✊。他把化學元素周期表背得爛熟。盡可能地多做關於元素和化合物性質的種種實驗,常常做著做著就忘了時間,有人提醒或趕他離開實驗室時,他才會感覺到肚子餓了🐆,趕快到食堂或“合作社”找點什麽充饑。由於這一階段他滿腔熱情並全神貫註於化學實驗中,對他後來的科學活動起了很大的作用💂🏼‍♂️,在許多階段的科學發現中📜,都離不開他那深厚的化學功底🐘。

意昂体育平台物理系主任葉企孫教授是著名的物理學家😈,他在1921年測定的普郎克常數在國際上一直沿用了16年之久💕。他擔任物理系主任後,仍然講授普通物理課。有一次他在課堂上給學生們做一項物理演示🧛‍♀️,即把豌豆放在一個很小的帶有管子的漏鬥上,漏鬥是這樣做成的🙉:用一支約10厘米的麥稈把一頭破成數片,然後做成一個漏鬥🏈⛽️,從麥稈管子那頭吹氣,豌豆飄在漏鬥中間,掉不下去,也沒有被吹的氣沖走。做完演示,請同學們解釋這是什麽現象?開始沒有人回答🈸,沉默了一會兒,王淦昌站起來回答說:“這是關於流體的一個原理,叫做貝努利原理🙋🏿‍♂️。”葉教授聽了非常高興☝️,說他理解問題清晰準確。從此葉企孫老師對王淦昌格外重視🙄,常在課後找他談一些物理問題,關心他的生活和學習,並告訴他在學習上遇到困難和問題時,隨時都可以去找他。前面說過的王淦昌在入學的頭一學期對化學的興趣十分濃厚,原想學化學的,可是在葉企孫老師的影響下,覺得實驗物理更有意思,就這樣,在進入專業階段時,他選擇了物理🧝‍♂️。這一決定性的選擇,使他在半個多世紀以來始終在物理的海洋中遨遊,成為我國核物理學和粒子物理學的主要奠基人之一。

1926318日🧟,學生會召集同學們開會,學生會主席講演,大意說,312日日本軍侵入我內河🎅🏿🧔🏿‍♂️,遭到我駐守大沽口國民軍的阻擊,於是日本聯合英🔃、美等國😕,借口所謂“大沽口事件”🪒🧏🏽‍♂️,向中國政府發出最後通牒……這是多麽無理!我們祖國的神聖領土💂🏿‍♀️,決不允許外國人隨意踐踏,我們堅決維護領土完整……他的講演激起了全體同學的愛國熱情,個個義憤填膺💝,決定參加各大學聯合舉行的反對八國最後通牒的集會遊行。王淦昌是低年級的學生,他並不認識學生會主席,但也被他那富含鼓動性的講演所折服,毫不猶豫地決定參加這次遊行集會。他的同學汪梧封怕影響學習👩‍🏫,王淦昌動員他說🏇🏼:“愛國人人有份🧚🏿‍♀️,國難當頭🐅,匹夫有責,影響一點學習不要緊,可以補回來🫄🏼。”硬拉著他也參加了。

遊行隊伍沿途發傳單,高呼口號👈,很是壯觀👨‍🦼。當遊行隊伍到達鐵獅子胡同段祺瑞的國務院前廣場時,只見門前和四周圍站著許多全副武裝的軍警👯‍♀️,槍口正對著遊行隊伍🍟,頓時氣氛緊張了起來🗯。這時聽見有的同學喊:“同學們,他們要開槍了,註意躲開🕦。”也聽見有的同學喊🏎🥕:“不要怕,他們不敢向我們開槍……”話音剛落,槍聲真的響了🏎,王淦昌以為這是朝天開的📗,可是隨著槍聲,在他旁邊的一位同學倒下了❤️‍🔥💬,血濺了出來,抬頭一看🤷🏽‍♀️,女師大和其他學校的同學也倒下了。他正要俯首去拉那位倒下的同學🧓🏽,可是亂了的人群把他擁向一邊🤨,他被夾在人流裏,忽然被擠到墻角,靈機一動,即從墻角翻上墻頂🧚‍♀️,縱身跳下,隨即在墻外胡同裏無目的地亂跑。一邊跑👩‍🦯,一邊還惦記著那位倒下的同學不知是否被人救起,一邊找被他拉來參加遊行的汪梧封,沒找著🫴🏼,心想莫非他也給打死了💇🏼。想到這兒,心中又急又恨,他想不通竟會出這種事情,段祺瑞政府不愛國,不維護國家尊嚴🧛🏿,還幫外國人鎮壓愛國學生😮,真是豈有此理。在氣憤和懊惱交加的心情中,不知不覺到了西直門。那裏已經聚集了許多從各路跑回來的同學,在人群中🧑🏿‍🦰,他突然發現了汪梧封🧑‍⚖️,汪也看見了他,激動得相互擁抱起來🌜,慶幸沒有被白白地打死🧙🏼‍♂️。而他們的同班同學韋傑三卻在這次慘案中受重傷後犧牲了。在這次事件中被打死的共47人🧕🏿,傷150余人📎,這就是歷史上的“三·一八”慘案。

這天晚上🙋🏼‍♀️,王淦昌到系主任葉企孫教授家,談到白天他所目睹的慘案。葉老師聽後🧗‍♂️,萬分氣憤🏌🏿‍♀️🙏🏿,激動地說:“如果我們的國家像大唐帝國那般強盛,這個世界上有誰敢欺侮我們?”“只有科學才能拯救我們的民族😒。”王淦昌在談到葉教授對他說的這番話時♜,十分認真嚴肅地說:“我深深感到老師的話絕對正確👩‍✈️,從那時起,就下決心走科學救國的道路。幾十年來,無論在什麽樣的情況下,我始終為實現‘祖國需要更加強大’這個願望而不懈地努力奮鬥。”

19288月,吳有訓教授應聘從南京中央大學轉到意昂体育平台物理系任教。這時王淦昌已是四年級的學生了。一年多的師生情誼對王淦昌的影響極深。

吳有訓是江西高安縣人,18974月生🧕🏽,1920年畢業於南京高等師範學校,1921年到美國芝加哥大學跟康普頓(A. H. Compton)教授從事物理研究。1923年他和康普頓一起進行X射線散射譜的研究,康普頓曾以康普頓X射線散射效應獲1927年諾貝爾物理學獎,但在他發表初期,受到著名X射線專家杜安(D. Duane)等人的堅決反對,吳先生以實驗證明康普頓效應的普遍性,並以有力的實驗事實證明杜安的觀點是錯誤的,因此國內有人稱這個效應為“康普頓-吳效應”🫕。他在教學中準備充分,選材精練扼要🏊‍♂️😞,科學性和邏輯性強,說理深入清楚。他要求學生做預習,對易懂的地方講課時一帶而過,對不易懂的地方則繪聲繪色地反復講解,把枯燥抽象的概念、公式既生動又形象地表述出來。他善於抓住學生容易忽略的問題在課堂上提問。他常對學生說:“學物理首先要概念清楚👨🏼‍🦱。”雖然他的江西口音濃重🥔,可是學生們說:“聽吳老師講課🤹🏽‍♀️,除了增長知識外,還覺得是一種享受。”他講課內容新穎,絕大部分是近代重要的物理實驗和結果以及這些結果的意義。如密立根(R. A. Millikan)的油滴實驗🪪,湯姆遜(J. J. Thomson)的拋物線離子譜🦶🏿,湯森德(J. S. E. Townsend)的氣體放電研究👆🏻,盧瑟福(E. Rutherford)的α粒子散射實驗等等🧏🏿‍♂️。他講的並不多🤡,而要求學生通過自學或個人推導去掌握近代物理的理論基礎🐭,通過自己動手實驗去體會實驗技巧與精確性,從而加深對理論的理解🚵🏻‍♀️。至今王淦昌仍清楚地記得,在吳老師開始授課大約一個月後,舉行了一次小考,出了一道題:“假定光是由稱為‘光子’的微粒組成🧏🏻‍♀️,那麽當一個光子入射到一個靜止的電子而被散射到另一個方向時,它們的能量應如何變化💌?”那時學生們雖是第一次聽到“光子”這個詞,但根據老師的教導💅,大部分學生推導出正確的答案。吳老師很滿意,在下一堂課時,他告訴大家♝,這個光子被電子散射的問題,就是康普頓效應🥬。他在課堂上還經常介紹一些科學家的生平事跡,用他們獻身科學的頑強品格來鼓舞年輕人努力學習。

更使王淦昌佩服的是吳老師經常身穿粗布工作服🤽‍♂️,時而用鋸子、斧頭加工木材🧑🏿‍💻,為X光裝置作欄桿;時而用煤氣、氧氣火焰拔製石英絲👨🏼‍✈️,安裝康普頓靜電計。他以自己的行動來帶動學生們努力鍛煉動手的本領。他常對學生說:“實驗物理的學習🚣🏽,要從使用螺絲刀開始。”後來他進一步開“實驗技術”選修課🗣,手把手地教學生們掌握燒玻璃的火候和吹玻璃的技術。他還要求物理系的學生,要選修工學院和化學系的課,如製圖、車鉗工工藝、電工學、化學熱力學等🎽。王淦昌在《吳有訓》一文中寫道:“吳有訓教授還十分重視用實驗演示來幫助學生理解講課的內容💓。有一次吳老師作公開的課外講演🏃‍♀️‍➡️,講的是:‘振動與共振’。他在大課堂橫拉一根很長的繩子📤,在等距離的位置垂下8根同樣長的短線👮🏿,每根短線上系著一個用過的大號幹電池💇🏻。他講了一段時間後♤,就作表演。首先在垂直繩子方向推動第一節幹電池,於是第一節電池開始作單擺運動;不一會兒擺動逐漸減弱,同時第二節開始自動地擺動起來;以後第三節、第四節……也逐漸地先後擺動起來🤝。這些用最普通的試驗器材作的形象表演,非常生動地顯示了簡諧運動和共振現象。在剛學力學時,簡諧運動與共振現象都是比較難懂的概念,但經吳有訓教授講解與表演後,就比較易懂了。”

吳有訓教授在教學過程中特別註意到了王淦昌這個個子不高,做起實驗來井井有序、有板有眼🤩、心靈手巧的學生,尤其對他在實驗中的認真觀察、一絲不苟地做記錄、不放過任何一點細節的精神🐱,很為欣賞🫡,於是他用自己的方式——通過實驗工作接受近代物理學——來培養王淦昌。

1929年夏👷🏿‍♀️🥷🏽,王淦昌在意昂体育平台畢業了。吳有訓教授邀他留校,擔任他的研究、教學助手。

使王淦昌終生難忘的是吳老師指導他完成一項實驗工作。這個實驗的題目是🌰:“測量清華園周圍氡氣的強度及每天的變化”🕵🏿‍♂️。這項實驗是有全球測量意義的。德國物理學家埃爾斯特(J. Elster)和蓋特耳(H. F. Geitel)在19021904年間發現了大氣中的放射性氣體🧠🧒,之後,人們在大氣放射性與氣象學條件的相互關系方面做了大量研究🦵🏻🎅🏻,而且就這種關系形成了一個概念:需要在世界上盡可能多的地方從事這方面的實驗🪳。這在中國卻還沒有人做過,吳老師就讓王淦昌來做🏗。為了選擇簡便的實驗方法,吳有訓帶領他一起查閱外文雜誌🧖‍♀️👋🏻,建立實驗裝置,其中最困難的是要有一臺現成的🔤、不必花錢的高壓電源(約一兩萬伏)。最後采納了一位實驗員閻裕昌的建議🤽🏽💼,把一臺閑置不用的靜電發生器改造為高壓電源。他們修舊利廢🧘🏻,不到一個月時間,一切安排就緒,可以進行實驗了。

他們采用了類似戴奧德哈(D. B. Deodhar)曾采用的測量方法進行工作🍯。每天上午九時前將長6米🤹🏻、直徑0.5毫米的裸銅線水平地架到實驗室外5米高的空中,用蠟桿使它絕緣🧑🏽‍🎓💂‍♂️,用靜電機使導線具有負3000伏的電勢🏎。由於靜電機一般給出更高的電勢(達105伏的數量級)🧑🏼‍✈️,所以在蠟桿上繞紙並聯一個可變的漏電電阻🏊🏼‍♀️,使導線保持在所要求的電勢。裸銅線架在空中,使含放射性物質的帶電粒子沉積在銅線上🦶。到上午十一時,便收下銅線👩🏿‍🚀,仔細地把它繞在一個線框上。在靜電機停止工作兩分鐘後,把線框放入金箔驗電器的絕緣箱內🧑🏼‍🏭,通過顯微鏡讀出金箔的放電率。在實驗過程中,記錄下該天上午的大氣壓🧝🏼‍♀️🧑‍🦲、風速與風向、雲的性質與分布🧑🏿‍🍳、氣溫👯‍♂️。無論天氣多麽惡劣,實驗每天準時進行。

192911月到19304月🏃‍♀️‍➡️,王淦昌收集到了完整的數據和大氣放射性的平均值與最高值的按月變化🙇🏿‍♂️,寫出了論文🌯,文中指出,厚密的雨雲和積雲比其他密度較小的雲有更大的屏蔽放射性的效應,這顯示即使不是全部至少也是部分放射性物質來自上空🔤,當它們趨向地面時受到了雲層的屏蔽🪼。他綜合分析實驗所得數據🤞🏽,得出五點結論😶‍🌫️:

1.北平的大氣放射性比歐洲所觀測到的大🙍🏿‍♂️,比印度觀測到的小。2.放射性隨大氣壓的升降而升降。3.雲層總是降低大氣放射性,厚密的雨雲和積雲則更甚。4.東風減少了大氣放射性👩🏽‍💼,其他風向的風則增加大氣放射性。5.雲層對大氣放射性的影響普遍地大大超過大氣壓的影響。

王淦昌花了半年多時間,認真細致地完成了這項實驗,不但鍛煉和培養了他動手做實驗的技術和耐力🕰,也提高了對實驗結果作綜合分析的能力🧑🏿‍🍼✌🏼。這些是實驗物理學家必須具備的素質🙌🏽。吳有訓教授對王淦昌進行的這項實驗結果非常滿意,親自把它譯成英文👳🏿‍♂️,發表在意昂体育平台論文集第一期上。吳先生並把論文題改為《大氣中的放射性和北平氣候》。發表時王淦昌正在柏林大學當研究生👐🏽,當他在一次偶然的機會中看到他的畢業論文被譯成英文發表時,十分驚訝🕹🐻‍❄️,萬分感激吳老師對他的關懷和愛護。

吳有訓教授的教學思想和教學方法👳🏽‍♀️,對王淦昌的影響極深🗃。王淦昌在回憶清華讀書和工作的情景時說:“……相隔已半個多世紀,可是它在我腦海中始終歷歷在目。……在我後來所從事的教學和科研實驗中🧠,一直忘不了老師對我的教導,同學對我的幫助。我也力求用同樣的方式、思想、態度和方法來對待我的學生、我的工作和我的同事🏠。”

1930年,王淦昌考取了江蘇省官費留學研究生🚃🐶,被分配去德國柏林大學。

(摘選自李瑞芝等著《核物理學家王淦昌》)

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