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國立西南聯(lián)合大學(xué)物理系——抗日戰(zhàn)爭時(shí)期中國物理學(xué)界的一支奇葩(Ⅰ) | 《物理》50年精選文章

 人老顛東 2022-11-10 發(fā)布于安徽

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2022逢《物理》刊慶50周年,,我們精選了50篇文章,,代表歷年所有的作品,獻(xiàn)給廣大物理學(xué)工作者,,以及正在學(xué)習(xí)物理學(xué)和對物理學(xué)感興趣的朋友們,。讓我們重溫品讀,一起感悟物理科學(xué)的真諦,領(lǐng)略學(xué)科大家的風(fēng)采,。

|作者:沈克琦

(北京大學(xué)物理系)

本文發(fā)表于《物理》1995年第3期

推薦理由

西南聯(lián)大物理系培育人才的成績十分突出,,為學(xué)界所公認(rèn),。她的本科生和研究生中有諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)(1957)得主楊振寧和李政道,,國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)(2001)獲得者黃昆,兩彈一星功勛獎(jiǎng)?wù)拢?999)獲得者郭永懷,、陳芳允,、鄧稼先、朱光亞,,兩院院士錢偉長,、胡寧、張恩虬,、李正武,、高鼎三、應(yīng)崇福,、戴傳曾,、李蔭遠(yuǎn)、蕭健,、徐敘珞,、黃祖洽、李德平等,。本文全面,、翔實(shí)地介紹了該系教學(xué)、科研,、教師隊(duì)伍等情況,,對于讀者理解該系為何能取得如此輝煌的成就會有所裨益。


摘 要   全面介紹了由北京大學(xué),、清華大學(xué)和南開大學(xué)組成的國立西南聯(lián)合大學(xué)物理系 (1937—1946) 的教學(xué)(本科和研究院),、 科學(xué)研究、師資隊(duì)伍和畢業(yè)生的情況,。西南聯(lián)合大學(xué)物理系在條件十分困難的抗日戰(zhàn)爭時(shí)期,,堅(jiān)持高質(zhì)量的教學(xué)與研究, 培養(yǎng)出一大批優(yōu)秀畢業(yè)生,,成為抗日戰(zhàn)爭時(shí)期中國物理學(xué)界的一支奇葩,。

關(guān)鍵詞  國立西南聯(lián)合大學(xué),物理學(xué)系,,北京大學(xué),,清華大學(xué),南開大學(xué)


1937年,抗日戰(zhàn)爭開始,,三校(北京大學(xué),、清華大學(xué)和南開大學(xué))南遷,聯(lián)合組成國立長沙臨時(shí)大學(xué),。1938年4月,,長沙臨時(shí)大學(xué)西遷云南昆明,更名為國立西南聯(lián)合大學(xué),。1946年7月,,西南聯(lián)合大學(xué)結(jié)束,三?;仄?、津復(fù)校。西南聯(lián)合大學(xué)物理系在九年期間艱苦奮斗,,堅(jiān)持高質(zhì)量的教學(xué),,努力開展科學(xué)研究,培養(yǎng)出楊振寧,、黃昆,、李政道等一大批優(yōu)秀學(xué)生,十分難能可貴,。西南聯(lián)合大學(xué)物理系可稱為當(dāng)時(shí)我國物理學(xué)界的一支奇葩,。


01
 
抗日戰(zhàn)爭前三校物理系簡況

北京大學(xué)是我國培養(yǎng)物理學(xué)本科生最早的學(xué)校。1902年,,京師大學(xué)堂(北京大學(xué)前身)開辦預(yù)備科和速成科,。速成科下設(shè)仕學(xué)館和師范館,學(xué)制三至四年,。師范館設(shè)數(shù)學(xué)物理部,,當(dāng)年招生。這是我國數(shù)理方面高等專業(yè)教育的開端,。1904年,,從速成科選派學(xué)生出國留學(xué),1909年學(xué)成回國任北京大學(xué)物理學(xué)教習(xí)的何育杰即為其中之一,。1913年夏,,北京大學(xué)理科本科理論物理學(xué)門(不久改為物理學(xué)門)正式招生。1916年,,第一屆學(xué)生丁緒寶等五人畢業(yè),,他們是我國最早的物理學(xué)本科畢業(yè)生。1934年,,物理系開設(shè)研究院課程,,一些助教兼做研究生,。1935年,馬仕俊,、郭永懷,、趙松鶴被錄取為研究生并入學(xué)。到1937年,,物理系已開設(shè)系統(tǒng)的研究生課程,。1918年,北京大學(xué)開始設(shè)立“系“這一級行政機(jī)構(gòu),。先后擔(dān)任系主任(早期稱系教授會主任)的有何育杰,、張大椿、顏任光,、丁燮林、李書華,、夏元瑀,、王守競、饒毓泰等人,。1937年時(shí),,饒毓泰任物理系主任兼理學(xué)院院長,物理系教授還有吳大猷,、朱物華和鄭華熾,。除吳大猷1937—1938年請假去四川大學(xué)任教一年外,他們都在長沙臨時(shí)大學(xué)和西南聯(lián)合大學(xué)任教,。

清華大學(xué)物理系于1925年開始招收本科生,。1929年,第一屆學(xué)生畢業(yè),,有王淦昌、周同慶,、施士元,、鐘間等四人。此后人才輩出,。1925年,,葉企孫到清華大學(xué)任物理系副教授,1926年升教授并任系主任,。清華大學(xué)物理系是葉企孫一手創(chuàng)辦的,。1925年前留美預(yù)備班物理由梅貽琦講授。在1925—1928年期間,,物理系教授僅葉企孫一人,,全部物理類課程都由他講授。從1928年起,先后聘到吳有訓(xùn)(1928),、薩本棟(1928)、周培源(1929),、趙忠堯(1932),、任之恭(1934),、霍秉權(quán)(1935)等教授,,師資陣容在各大學(xué)中是最強(qiáng)的,。1937年,薩本棟離校,,聘孟昭英任教授。1930年,,清華大學(xué)研究院開始招收物理學(xué)研究生,,陸學(xué)善入學(xué),,1933年畢業(yè),。抗日戰(zhàn)爭前已開出了一系列研究生課程,。讀過研究生的還有趙九章,、傅承義、胡乾善,、王竹溪,、張宗燧、彭桓武,、錢偉長,、謝毓章、黃席棠等人,。1937年后,上述教授中除趙忠堯于1937—1938年請假去云南大學(xué)任教一年外,,都到長沙臨時(shí)大學(xué)和西南聯(lián)合大學(xué)任教,。經(jīng)葉企孫推薦,自1934年起,,清華大學(xué)的物理系主任改由吳有訓(xùn)擔(dān)任,,葉企孫原兼任的理學(xué)院院長職務(wù)自1937年2月起也由吳有訓(xùn)擔(dān)任,。

南開大學(xué)物理系是1922年由留美歸來的饒毓泰教授創(chuàng)辦的。創(chuàng)辦的第一年,,教授僅饒毓泰一人,,1923—1924年,增加一位美國博士P. I. Wold,。1924年,,Wold離去,陳禮教授到校,。陳禮負(fù)責(zé)交流電,、無線電課程和實(shí)驗(yàn)室工作,其他物理課程均由饒毓泰講授,。吳大猷,、鄭華熾是饒毓泰在南開時(shí)的學(xué)生。1929年,,饒毓泰去歐洲從事光譜學(xué)研究,,系務(wù)工作暫由盧祖詒教授主持,后來由王恒守教授任系主任,。1933年,饒毓泰到北京大學(xué)任系主任,。1937年時(shí),,南開大學(xué)物理系有王恒守、祁開智兩位教授,。他們均未到長沙臨時(shí)大學(xué)工作,。

抗日戰(zhàn)爭前的北京大學(xué)物理系和清華大學(xué)物理系都很重視開展科學(xué)研究工作。在十分困難的條件下,,不僅開展理論物理研究,,還千方百計(jì)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室和吹玻璃室、金工車間等,,積極開展實(shí)驗(yàn)研究,,成為當(dāng)時(shí)我國進(jìn)行物理學(xué)研究和培養(yǎng)高質(zhì)量物理人才的重要基地。這種開拓進(jìn)取精神在西南聯(lián)合大學(xué)時(shí)期得到了繼承和發(fā)揚(yáng),。

1937年時(shí),,清華大學(xué)、北京大學(xué)物理系的教授陣容均屬國內(nèi)一流,,科研和教學(xué)在國內(nèi)均名列前茅,,因而在1937年夏,三校匯合組成的長沙臨時(shí)大學(xué)(1938年更名為西南聯(lián)合大學(xué))物理系在各方面均位居全國之冠,。三校物理系過去一直有著密切的合作關(guān)系,,如教授互相兼課,,聯(lián)合舉行學(xué)術(shù)討論會,互相借用科研儀器設(shè)備,,聯(lián)合邀請國外知名學(xué)者來華講學(xué)等,。法國的朗之萬教授,丹麥的N · 玻爾教授就是那時(shí)來中國的,。所以在西南聯(lián)合大學(xué)時(shí)期,,三校物理系教師們親密無間地合作是有很好基礎(chǔ)的。


02
西南聯(lián)合大學(xué)物理系的教學(xué)
2.1 本科畢業(yè)生要求——修滿132學(xué)分

2.1.1 必修課程(括號內(nèi)為學(xué)分?jǐn)?shù),,下同)

(1)公共必修課:大一國文(6),,大一英文(6),德文一(6),,中國通史(6),,經(jīng)濟(jì)學(xué)概論、政治學(xué)概論,、社會學(xué)概論中任選一門(6),,體育八個(gè)學(xué)期(要求及格,不計(jì)學(xué)分),。

(2)專業(yè)課程:微積分(8),,微分方程(3),高等微積分(8),,普通物理(8),,普通物理實(shí)驗(yàn)(不另計(jì)學(xué)分),力學(xué)(6),,電磁學(xué)(6),,電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)(3),熱學(xué)(6),,光學(xué)(6),,光學(xué)實(shí)驗(yàn)(3),微子論(3),,無線電學(xué)(8),,無線電實(shí)驗(yàn)(3),近代物理(8),,近代物理實(shí)驗(yàn)(1),,普通化學(xué)(8),普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)(不另計(jì)學(xué)分),。

2.1.2 選修課程

可任選全校各系所開課程,。本系曾為本科生開設(shè)過的選修課有∶物性論(3),應(yīng)用電學(xué)(4),,聲學(xué)(3),,普通天文學(xué)(3),,天文物理學(xué)(3),實(shí)用無線電(6),,實(shí)用無線電實(shí)驗(yàn)(2),,大氣物理(2)。高年級學(xué)生還可選修研究院課程,。

2.1.3 畢業(yè)論文(1.5學(xué)分)

由教授們提出題目,,學(xué)生自選。少數(shù)為研究性課題,,絕大多數(shù)是文獻(xiàn)綜述性的,。

2.2 研究院的教學(xué)
經(jīng)教育部批準(zhǔn),西南聯(lián)合大學(xué)自1939年起招收研究生,。三校研究院分別招生和管理,,但課程是統(tǒng)一開設(shè)的。物理系師資力量雄厚,,在物理學(xué)的許多分支學(xué)科都有造詣很深的學(xué)者,,因而研究院課程豐富多彩,研究生和青年教師可以接觸到當(dāng)時(shí)物理學(xué)發(fā)展的前沿問題,。許多西南聯(lián)合大學(xué)畢業(yè)生后來能成為國內(nèi)外知名物理學(xué)家,,是與這些高水平課程分不開的。

按當(dāng)時(shí)規(guī)定,,要取得碩士學(xué)位,,必須符合以下要求∶(1)修滿24學(xué)分的課程,還規(guī)定70分為取得學(xué)分的最低成績,;(2)通過畢業(yè)初試;(3)通過論文考試,。這兩次考試都由多名教授組成的考試委員會主持,。例如楊振寧的畢業(yè)初試委員會成員為嚴(yán)濟(jì)慈(北平研究院物理研究所研究員)、鄭華熾,、楊武之(數(shù)學(xué)系教授),、葉企孫、吳有訓(xùn),、王竹溪,、趙忠堯;論文考試委員會成員為吳有訓(xùn),、錢臨照(北平研究院物理研究所研究員),、葉企孫、趙忠堯,、王竹溪,、黃子卿(化學(xué)系教授),、馬仕俊。其論文是∶(1)晶格常數(shù)及相互作用能與有序度的關(guān)系,;(2)超晶格統(tǒng)計(jì)理論中準(zhǔn)化學(xué)方法的推廣,。導(dǎo)師是王竹溪。畢業(yè)成績的計(jì)算辦法為∶課程平均成績占1/4,,畢業(yè)初試成績占1/4,,論文考試成績占1/2,滿分為100分,。

2.3 開設(shè)的課程與授課教授(不包括實(shí)驗(yàn)課)

2.3.1 本科課程

(1)普通物理∶吳有訓(xùn),、趙忠堯、鄭華熾,、張文裕,、馬仕俊、王竹溪,、許湞陽(師范學(xué)院理化系教授),。

(2)力學(xué)∶劉晉年(數(shù)學(xué)系教授)、周培源,、趙忠堯,、馬仕俊。

(3)電磁學(xué)∶霍秉權(quán),、吳有訓(xùn),、吳大猷、趙忠堯,、葉企孫,。

(4)熱學(xué)∶鄭華熾、葉企孫,、王竹溪,。

(5)光學(xué)∶饒毓泰、鄭華熾,、虞福春(講師),。

(6)無線電學(xué)∶任之恭、孟昭英,、朱物華,、馬大猷(電機(jī)工程系教授)。

(7)近代物理∶吳有訓(xùn),、吳大猷,、霍秉權(quán)、饒毓泰,、鄭華熾,、周培源,。

(8)實(shí)用無線電∶任之恭、張景廉(教員),。

(9)應(yīng)用電學(xué)∶朱物華,。

(10)物性學(xué)∶葉企孫、張文裕,。

(11)微子論(即氣體分子運(yùn)動論)∶葉企孫,、王竹溪、馬仕俊,。

(12)普通天文學(xué):戴文賽(天文研究所研究員),。

(13)天文物理學(xué)∶戴文賽。

(14)聲學(xué)∶張文裕,。

(15)大氣物理學(xué)∶趙九章,。

(16)普通物理示教實(shí)驗(yàn)表演(每兩周一次)許湞陽。

2.3.2 研究院課程(括號內(nèi)為學(xué)分?jǐn)?shù))

(1)流體力學(xué)(6):周培源,。

(2)電動力學(xué)(3):周培源,、王竹溪。

(3)統(tǒng)計(jì)力學(xué)(3):王竹溪,。

(4)量子力學(xué)(6):吳大猷,、王竹溪、馬仕俊,。

(5)理論物理(6):馬仕俊,。

(6)物理學(xué)基礎(chǔ)(3):吳大猷(本科生選習(xí)本課時(shí),按4學(xué)分計(jì)),。

(7)動力學(xué)(2):王竹溪,。

(8)X射線及電子(6):吳有訓(xùn)。

(9)廣義相對論(3)∶周培源,。

(10)光之電磁論(3):饒毓泰,。

(11)高等力學(xué)(3):吳大猷。

(12)量子力學(xué)與原子光譜(3):吳大猷,。

(13)量子化學(xué)(3):吳大猷。

(14)放射性與原子核物理(6):張文裕,、霍秉權(quán),。

(15)原子核、場論(3):馬仕俊,。

從以上課表可以看出,,一門課程幾位教授均可開設(shè),每位教授能開多門課程,。不少課程是由從事該學(xué)科研究的專家講授的,。所開課程幾乎涉及近代物理的各個(gè)領(lǐng)域,,因而可以說,教學(xué)質(zhì)量是一流的,。楊振寧在80年代回憶西南聯(lián)合大學(xué)生活時(shí)的話反映了物理系教學(xué)的成功∶“西南聯(lián)合大學(xué)是中國最好的大學(xué)之一,。我在那里受到了良好的大學(xué)本科教育,也是在那里受到了同樣良好的研究生教育,,直到1944年取得碩士學(xué)位,。……課程都非常有系統(tǒng),,而且都有充分的準(zhǔn)備,,內(nèi)容都極深入。直到今天我還保存著當(dāng)年聽王先生講授量子力學(xué)時(shí)的筆記,,它對我仍是有用的參考資料,。……我在物理學(xué)里的愛憎主要是在該大學(xué)度過的六年時(shí)間里(1938—1944)培養(yǎng)起來的,?!?“在聯(lián)大給我影響最深的兩位教授是吳大猷先生和王竹溪先生。……吳先生對我發(fā)生很大的影響,,是因?yàn)槲业穆?lián)大學(xué)士論文是跟他寫的,。……我學(xué)到了群論的美妙和它在物理中應(yīng)用的深入。對我后來的工作有決定性的影響,。這個(gè)領(lǐng)域叫做對稱原理,。我對對稱原理發(fā)生興趣起源于那年吳先生的引導(dǎo)?!保钫駥幒屠钫勒怯捎谔岢鋈踝饔孟掠罘Q不守恒的理論而同獲1957年諾貝爾物理獎(jiǎng),。)“為了寫碩士論文,我去找王竹溪先生,。那時(shí)他是很年輕的教授,,剛從英國回來不久。在王先生的指導(dǎo)下我寫了一篇論文,,是關(guān)于統(tǒng)計(jì)力學(xué)的,。這篇論文把我引導(dǎo)到統(tǒng)計(jì)力學(xué)的領(lǐng)域。以后40年間,,吳先生和王先生引導(dǎo)我走的兩個(gè)方向——對稱原理和統(tǒng)計(jì)力學(xué)——一直是我的主要研究方向,。”

2.4 實(shí)驗(yàn)課程

抗日戰(zhàn)爭時(shí)期,,許多大學(xué)倉促內(nèi)遷,,實(shí)驗(yàn)儀器喪失殆盡,實(shí)驗(yàn)課程難以開出。西南聯(lián)合大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)十分重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)科學(xué)人才中的作用,。1937年9月,,組成理工設(shè)備設(shè)計(jì)委員會,物理系的饒毓泰,、吳有訓(xùn)均為委員,。1938年1月19日,長沙臨時(shí)大學(xué)決定遷昆明,,2月14日推定各系在香港訂購儀器的負(fù)責(zé)人∶物理系吳有訓(xùn),,電工系任之恭,化學(xué)系張大煜,、錢思亮,,生物系張景鉞。1938年6月,,又得到中華教育文化基金董事會補(bǔ)助的理工設(shè)備費(fèi)10萬元,。此后,從國內(nèi)外購得的儀器設(shè)備經(jīng)越南海防和滇越鐵路陸續(xù)運(yùn)至昆明,。物理系于1939年按薩本棟著《普通物理學(xué)實(shí)驗(yàn)》開出了一學(xué)年的普通物理實(shí)驗(yàn),,每周一次。以后還開出電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)(一學(xué)年,,每周一次),,光學(xué)實(shí)驗(yàn)(一學(xué)年,每周一次),,無線電實(shí)驗(yàn)(一學(xué)年,,每周一次),近代物理實(shí)驗(yàn)(6個(gè)實(shí)驗(yàn)),。在四年學(xué)習(xí)中,,每年都有物理實(shí)驗(yàn)課程,保證了對學(xué)生較全面的培養(yǎng),,這是十分難能可貴的,。在日本飛機(jī)經(jīng)常空襲昆明時(shí)期,,有的實(shí)驗(yàn)室每次做完實(shí)驗(yàn)后就把貴重儀器放進(jìn)半埋在地里的200 L大汽油筒中,,到做實(shí)驗(yàn)時(shí)再取出,1939年后實(shí)驗(yàn)教學(xué)從未中斷,。

2.5 畢業(yè)生

西南聯(lián)合大學(xué)物理系人才輩出,,在物理系本科和研究院畢業(yè)或肄業(yè)的學(xué)生中有∶諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者楊振寧和李政道、國際著名物理學(xué)家黃昆,、國際知名的電機(jī)工程學(xué)家張守廉和天文物理學(xué)家黃授書;研究生和本科生當(dāng)選為中國科學(xué)院院士(1994年前稱“學(xué)部委員”,1994年改稱“院士”,,本文中一律稱“院士”)的有∶郭永懷,、錢偉長、黃昆,、應(yīng)崇福,、胡寧、張恩虬,、陳芳允,、李整武、高鼎三,、戴傳曾,、李蔭遠(yuǎn)、蕭健,、朱光亞,、鄧稼先、徐敘瑢,、黃祖洽,、李德平等共17人。


2.5.1 本科畢業(yè)統(tǒng)計(jì)

自1938—1946年,,物理系共畢業(yè)130人,,其中原北京大學(xué)學(xué)生24人,原清華大學(xué)學(xué)生35人,,原南開大學(xué)學(xué)生2人,,西南聯(lián)合大學(xué)招收入學(xué)者69人。有少數(shù)原三校學(xué)生于抗戰(zhàn)時(shí)期在他校借讀,,完成學(xué)業(yè),,根據(jù)規(guī)定發(fā)給原校畢業(yè)證書,上面的統(tǒng)計(jì)數(shù)字包括他們在內(nèi),。西南聯(lián)合大學(xué)物理系在校生和畢業(yè)生人數(shù)都在當(dāng)時(shí)全國高等學(xué)校物理系中居首位,。按畢業(yè)年份統(tǒng)計(jì)如表1所示。
表1

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這些畢業(yè)生對我國教育,、科學(xué),、國防和生產(chǎn)等方面的建設(shè)和發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。根據(jù)73名有據(jù)可查的畢業(yè)生從事的工作的統(tǒng)計(jì),,有38人在國內(nèi)外高等學(xué)校任教授,;18人在中國科學(xué)院和工業(yè)部門研究所任研究員;5人在國防部門負(fù)責(zé)高層科技領(lǐng)導(dǎo)工作,;4人在部隊(duì)院校任教,;3人長期獻(xiàn)身于中學(xué)教育,;3人在工業(yè)和貿(mào)易部門擔(dān)任負(fù)責(zé)工作;2人擔(dān)任出版社的領(lǐng)導(dǎo)職務(wù),。

2.5.2 研究院畢業(yè)生統(tǒng)計(jì)

北京大學(xué)研究院物理學(xué)部和清華大學(xué)研究院物理學(xué)部共畢業(yè)7人,,他們畢業(yè)的年份如下∶
北京大學(xué)1人∶黃昆(1944)。
清華大學(xué)6人∶謝毓章(1942),、黃授書(1943),、應(yīng)崇福(1943)、楊約翰(1943),、楊振寧(1944)和張守廉(1944),。

此外,在西南聯(lián)合大學(xué)讀過研究院的院士還有8人,,其入學(xué)年份如下:
北京大學(xué)3人∶郭永懷(1939復(fù)學(xué)),、胡日恒(1943)、許少鴻(1944),。
清華大學(xué)5人∶錢偉長(1939復(fù)學(xué)),、謝毓章(1939復(fù)學(xué)),、洪晶(1939),、楊約翰(1942)、張崇域(1943),。


03 
西南聯(lián)合大學(xué)物理系的科學(xué)研究

抗日戰(zhàn)爭時(shí)期物質(zhì)條件極差,,物理系的教授們并未因此放松科學(xué)研究工作,,他們不僅自己做研究,而且還帶領(lǐng)青年教師和研究生進(jìn)行研究,;不僅開展了理論工作,,還千方百計(jì)克服種種困難開展實(shí)驗(yàn)研究,取得研究成果,。清華大學(xué)無線電研究所和金屬研究所位于昆明北郊大普吉村,,那里的人員都進(jìn)行物理學(xué)方面的科研工作。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),,西南聯(lián)合大學(xué)物理系師生,,包括清華大學(xué)兩個(gè)研究所在內(nèi),在西南聯(lián)合大學(xué)時(shí)期,,發(fā)表于國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上的論文108篇(其中包括西南聯(lián)合大學(xué)教授學(xué)術(shù)休假出國時(shí)在國內(nèi)外發(fā)表的論文和西南聯(lián)合大學(xué)師生做出的研究成果而于1947年發(fā)表的論文,,但不包括西南聯(lián)合大學(xué)師生出國攻讀學(xué)位時(shí)發(fā)表的論文和學(xué)成回國前在國外發(fā)表的論文)。在國外發(fā)表50篇,,分別刊載在下列期刊上∶PhysRev.(23篇),,JChemPhys.(7篇),Nature(4篇),,Proc. I. R. E.(3篇),,Quart.Appl.Math.(2篇),,Astrophys. J.(2篇),Proc. Camb. Phil. Soc.(2篇),,Proc. Ind. Acad. Sci.(2篇),,J. Appl. Phys.(1篇),Terr. Magn. At-mos. Elect.(1篇),,J. Phys. Chem.(1篇),Physio. J.(1篇),,Bull. Amer. Math. Soc.(1篇),。在國內(nèi)發(fā)表的論文58篇,分別刊載于中國物理學(xué)報(bào)(30篇),,科學(xué)記錄(17篇)和清華大學(xué)理科研究報(bào)告(11篇),。

在戰(zhàn)時(shí)十分困難的條件下取得這么多科研成果是十分難得的,在世界上也是少有的,。西南聯(lián)合大學(xué)物理系是當(dāng)時(shí)我國首屈一指的物理學(xué)研究基地,。下面就這些研究所涉及的學(xué)科、研究情況和研究人員作一簡要介紹,。

3.1 廣義相對論研究

周培源留美時(shí)的博士論文就是廣義相對論方面的,,回國后繼續(xù)研究。1936—1937年學(xué)術(shù)休假赴美參加愛因斯坦主持的相對論討論班,。在1939年發(fā)表有關(guān)弗里特曼宇宙的論文2篇,,從一個(gè)新的角度探討弗里特曼宇宙,使弗里特曼宇宙的度規(guī)表達(dá)式的求解大大簡化,。

3.2 湍流理論研究

抗戰(zhàn)開始后周培源為將科技服務(wù)于抗日,,曾自學(xué)空氣動力學(xué)、彈道學(xué),。1938年開始,,他改為研究應(yīng)用價(jià)值較大的湍流理論。此后即帶領(lǐng)一批師生開展湍流研究,,共發(fā)表論文11篇,,在1940年發(fā)表的文章中他首次提出需要研究湍流的脈動方程,并用求剪應(yīng)力和三元速度關(guān)聯(lián)函數(shù)滿足動力學(xué)方程的方法建立起普遍湍流理論,。1943—1945年,,周培源在美國進(jìn)一步完善和發(fā)展了1940年提出的思想,發(fā)表了《關(guān)于速度關(guān)聯(lián)和湍流脈動方程的解》一文,。該文在國際上發(fā)展成為湍流的模式理論,。和周培源一起研究湍流的青年師生有胡寧、林家翹,、黃授書,、張守廉等人,。

3.3 原子、分子結(jié)構(gòu)及光譜的研究

饒毓泰,、吳大猷和鄭華熾原來都從事這一領(lǐng)域的研究,。在西南聯(lián)合大學(xué)期間,他們和他們指導(dǎo)的青年師生江安才,、薛琴訪,、沈壽春、虞福春,、黃昆,、茍清泉等在這個(gè)領(lǐng)域開展了大量的研究工作,共發(fā)表論文26篇,。這些論文涉及苯的拉曼光譜,、烴分子、鹵代烴分子,、CO,、線性不對稱三原子分子、氦原子,、鋰原子,、Na離子、電子分子碰撞激發(fā)以及大氣上層氮原子存在問題,、北極光,、日冕譜線等問題。其中吳大猷單獨(dú)發(fā)表12篇,,吳大猷與他人共同發(fā)表6篇,,饒毓泰、黃昆等發(fā)表8篇,。此外,,錢偉長還發(fā)表有關(guān)原子光譜的論文2篇。吳大猷在此期間寫成專著《多原子分子結(jié)構(gòu)及其振動光譜》,,以紀(jì)念北京大學(xué)成立40周年,。該書由北京大學(xué)出版部出版(1940),國內(nèi)外學(xué)術(shù)界予以好評,,中央研究院為此授予吳大猷“丁文江獎(jiǎng)金”(首次頒發(fā)),。此書在美國很快翻印出版,并出了第二版,。在第二版中,,吳大猷增加了“補(bǔ)編”。在很長時(shí)間內(nèi)該書是本領(lǐng)域的重要參考書,。值得特別一提的是,,在昆明北郊崗頭村一間泥墻泥地的房子里,,吳大猷和青年教師一起利用由北平運(yùn)到昆明的光學(xué)元件組裝成一臺大型攝譜儀,由于條件限制,,它被安裝在磚墩木架上,,可說是世上絕無僅有的一臺裝置。吳大猷用它與一臺低壓汞弧燈(馬大猷從美國帶回)進(jìn)行了拉曼光譜實(shí)驗(yàn)研究,,并取得了一些結(jié)果,。這種精神和作風(fēng)堪為后輩楷模,可敬可佩,。

3.4 熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理研究

王竹溪留學(xué)英國時(shí)從事統(tǒng)計(jì)力學(xué)研究,。1938年回國到西南聯(lián)合大學(xué)后,在熱力學(xué),、統(tǒng)計(jì)力學(xué)方面單獨(dú)發(fā)表論文8篇,與梅鎮(zhèn)岳共同發(fā)表吸附的統(tǒng)計(jì)理論論文1篇,。在他的指導(dǎo)下,,林家翹、楊振寧,、李蔭遠(yuǎn)發(fā)表有關(guān)超點(diǎn)陣統(tǒng)計(jì)力學(xué)和數(shù)學(xué)方面論文5篇,。西南聯(lián)合大學(xué)師生在此領(lǐng)域共發(fā)表論文15篇,成為另一個(gè)活躍的領(lǐng)域,。楊振寧的碩士論文《超晶格統(tǒng)計(jì)理論中準(zhǔn)化學(xué)方法的推廣》就屬于這個(gè)范疇,,而這一段經(jīng)歷對他以后的科學(xué)研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

3.5 介子理論和量子場論研究

1941年,,在英國留學(xué)的馬仕俊學(xué)成歸國,。他在西南聯(lián)合大學(xué)授課,同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行介子理論和量子場論的研究,,并指導(dǎo)薛琴訪,、虞福春進(jìn)行這方面的研究。他們共發(fā)表論文11篇,,其中馬仕俊單獨(dú)發(fā)表8篇,。

3.6 核物理研究

這方面發(fā)表的論文共6篇,其中有張文裕和王承書的有關(guān)β蛻變數(shù)據(jù)分析論文2篇,,趙忠堯和他指導(dǎo)下的楊約翰撰寫有關(guān)中子共振吸收與核能級間隔的實(shí)驗(yàn)和理論分析論文2篇,,張文裕的有關(guān)輕核能級論文1篇,任之恭,、謝毓章合寫有關(guān)鈹核人工蛻變論文1篇,。

3.7 X射線吸收的研究

吳有訓(xùn)長期進(jìn)行X射線吸收和散射的研究,在西南聯(lián)合大學(xué)時(shí)和胡玉和,、孫珍寶發(fā)表X射線吸收論文2篇,。

3.8 X射線晶體結(jié)構(gòu)分析研究

余瑞瑛1938年底由英國回國,,在清華大學(xué)金屬研究所進(jìn)行X射線晶體結(jié)構(gòu)分析的理論及實(shí)驗(yàn)研究,自制X射線分析設(shè)備和元件,,提出X射線衍射數(shù)據(jù)分析的新綜合法和由相對強(qiáng)度決定絕對強(qiáng)度的方法,,這些開創(chuàng)性的工作在國際晶體學(xué)界獲得好評。他單獨(dú)發(fā)表論文10篇,,與赫崇本合寫論文2篇,,與黃培云合寫論文1篇,合計(jì)共13篇,。

3.9 電子學(xué)研究

清華大學(xué)無線電研究所在任之恭,、孟昭英、葉楷,、范緒筠等領(lǐng)導(dǎo)下進(jìn)行電子學(xué)許多方面的理論及實(shí)驗(yàn)研究,。1937年前,清華大學(xué)購進(jìn)一臺真空管制造機(jī),。該機(jī)運(yùn)抵昆明后,,無線電研究所即用它制作了一些常規(guī)的或?qū)9?shí)驗(yàn)研究用的真空管,并進(jìn)行有關(guān)電子管性能及氧化物陰極發(fā)射等方面的研究,。在西南聯(lián)合大學(xué)期間,,電子學(xué)方面無線電研究所共發(fā)表論文18篇。其中有∶葉楷有關(guān)電子管結(jié)構(gòu)與性能的論文3篇,;葉楷,、慈云桂等有關(guān)振蕩器、放大器線路的論文3篇,;孟昭英有關(guān)三極管板極調(diào)幅論文1篇,;任之恭有關(guān)超高頻電子學(xué)論文3篇;范緒筠有關(guān)氧化物陰極熱電子發(fā)射,、光電子發(fā)射,、磷光、金屬間和金屬半導(dǎo)體間電接觸,、氣體導(dǎo)電等方面論文7篇,。此外,任之恭和羅遠(yuǎn)祉,、周國銓,、官知節(jié)一起觀察了1944年7月20日日全食時(shí)電離層的變化,在Phys. Rev. 上發(fā)表論文1篇,。此外,,工學(xué)院電機(jī)系教授馬大猷曾在1945學(xué)年度兼授物理系無線電原理課,他在國內(nèi)外期刊上發(fā)表有關(guān)聲學(xué)的論文6篇,未計(jì)入上述論文總數(shù)內(nèi),。

3.10 生物物理研究

特別值得一提的是∶生物系教授湯佩松與物理學(xué)教授合作進(jìn)行了生物物理方面的研究,,發(fā)表論文2篇;王竹溪,、湯佩松合作用熱力學(xué)研究活細(xì)胞中的水分問題,,發(fā)表論文1篇;赫崇本,、沈淑敏,、湯佩松、余瑞璜合寫有關(guān)用X射線研究蠶吐絲過程中蠶絲結(jié)構(gòu)變化的論文1篇,;湯佩松還曾與任之恭合作用微波處理種子,、花粉、蛙卵,、蠶卵等,。這些都是開創(chuàng)性的探索研究。


04 
西南聯(lián)合大學(xué)物理系的師資隊(duì)伍

西南聯(lián)合大學(xué)物理系師資隊(duì)伍在國內(nèi)是首屈一指的,。物理學(xué)教授中有對我國物理學(xué)事業(yè)作出卓越貢獻(xiàn)的元老饒毓泰,、葉企孫和吳有訓(xùn);有學(xué)術(shù)造詣很深,、學(xué)術(shù)上十分活躍、抗日戰(zhàn)爭前即在清華大學(xué),、北京大學(xué)任教的周培源,、吳大猷、趙忠堯和任之恭,;有一批抗戰(zhàn)開始前后學(xué)成歸國的孟昭英,、余瑞璜、范緒筠,、王竹溪,、張文裕和馬仕俊,他們中的許多人在西南聯(lián)合大學(xué)任教授時(shí)年齡不足30歲,;西南聯(lián)合大學(xué)物理系還有一批清華大學(xué)和北京大學(xué)畢業(yè)的講師和助教,。

據(jù)統(tǒng)計(jì),物理系教授在1948年當(dāng)選為中央研究院院士的有∶饒毓泰,、葉企孫,、吳有訓(xùn)、吳大猷,、趙忠堯等5人先后當(dāng)選為中國科學(xué)院院士的有∶饒毓泰,、葉企孫、吳有訓(xùn),、周培源,、趙忠堯,、張文裕、余瑞磺,、王竹溪,、朱物華、孟昭英等10人,。西南聯(lián)合大學(xué)物理系講師,、助教中(在聯(lián)大畢業(yè)者不包括在內(nèi)),先后被選為中國科學(xué)院院士的有∶錢偉長,、郭永懷,、葛庭燧、慈云桂等4人,。此外,,在物理系教過課的馬大猷、趙九章等2人也被選為中國科學(xué)院院士,。

4.1 教授陣營

4.1.1 饒毓泰(1891—1968)

饒毓泰,,字樹人,江西臨川人,,1913年留學(xué)美國,,先后獲芝加哥大學(xué)理學(xué)士(1918)、普林斯頓大學(xué)博士(1922),?;貒髿v任南開大學(xué)物理系教授兼系主任(1922—1929),北平研究院物理研究所研究員(1932—1933),,北京大學(xué)物理系教授(1933—1968),、系主任(1933—1952),西南聯(lián)合大學(xué)物理系主任(1937—1944),。1948年當(dāng)選為中央研究院院士,,1955年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。饒毓泰在普林斯頓時(shí)師從K. T. Compton研究汞弧放電過程的機(jī)理,,獲得理論與實(shí)驗(yàn)一致的明確結(jié)論,。回國后創(chuàng)辦了南開大學(xué)物理系,,培養(yǎng)了吳大猷,、鄭華熾等物理學(xué)家。1919—1932年,,赴德研究倒斯塔克效應(yīng),。1944—1946年,再次赴美,研究CO2和丁二烯的分子光譜,,觀察到CO2譜線的碳同位素效應(yīng),。饒毓泰任北京大學(xué)物理系主任后延聘吳大猷等良師,建設(shè)光譜研究實(shí)驗(yàn)室和金工車間,,使北京大學(xué)物理系在抗日戰(zhàn)爭前即成為我國重要教學(xué)科研單位之一,。抗日戰(zhàn)爭后曾籌建近代物理中心,,向中華教育文化基金董事會籌款10萬美元,,委托當(dāng)時(shí)在美國的吳大猷購置儀器設(shè)備,后因時(shí)局變動未成,。他聘請了趙廣增,、張宗燧、胡寧,、朱光亞,、虞福春、黃昆等到北京大學(xué)任教,。院系調(diào)整后,,他不再擔(dān)任行政職務(wù),但仍關(guān)心光學(xué)專門化的建設(shè)和青年教師的成長,,雖已年逾花甲,,仍指導(dǎo)研究生,查文獻(xiàn),,編講義,,講授光的相干性和光磁雙共振等課程。

饒毓泰是我國近代物理學(xué)事業(yè)奠基人之一,。

4.1.2 吳有訓(xùn)(1897—1977)

吳有訓(xùn),字正之,,江西高安人,。南京高等師范學(xué)校畢業(yè)(1920),1921年留美,,獲芝加哥大學(xué)博士(1926),。回國后籌辦江西大學(xué)(1926—1927),,以后歷任中央大學(xué)物理系副教授(1927—1928),,清華大學(xué)教授(1928—1945)、系主任(1934—1945),,理學(xué)院院長(1937—1945),,西南聯(lián)合大學(xué)理學(xué)院院長(1938—1945),中央大學(xué)校長(1945—1948),上海交通大學(xué)教授(1948年12月),、校委會主任(1949年5月),,中國科學(xué)院近代物理研究所所長(1950年5月),中國科學(xué)院副院長(1950年12月),。1948年當(dāng)選為中央研究院院士,,1955年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士兼數(shù)理化學(xué)部主任。吳有訓(xùn)自1923年起隨A. H. Compton研究X射線的散射,,由于他出色的實(shí)驗(yàn)才能,,毋庸置疑地證實(shí)了康普頓效應(yīng)。1927年康普頓獲諾貝爾獎(jiǎng),??灯疹D在著作中盛贊吳有訓(xùn)的工作,1961年他曾對楊振寧說,,吳有訓(xùn)是他一生中最得意的學(xué)生,。1928年吳有訓(xùn)應(yīng)葉企孫之聘到清華大學(xué)后,一面授課,,一面在葉企孫的領(lǐng)導(dǎo)下建設(shè)吹玻璃室,,自制真空管,開設(shè)“實(shí)驗(yàn)技術(shù)課”,,引導(dǎo)學(xué)生自制儀器設(shè)備,。他開展實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)表X射線散射論文多篇,。許多實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家如王淦昌,、余瑞璜、錢三強(qiáng),、何澤慧,、王大珩等均受教于吳有訓(xùn)。

吳有訓(xùn)在1938年1月就任長沙臨時(shí)大學(xué)理學(xué)院院長后,,2月初即受學(xué)校委派負(fù)責(zé)在香港購買儀器設(shè)備,,11月任理工設(shè)備委員會委員,1940年12月任該委員會主席,。他對西南聯(lián)合大學(xué)特別是物理系的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn),,保證了教學(xué)的高質(zhì)量。

1948年,,吳有訓(xùn)訪美,,曾研究77鍺和71鍺的放射性。1945年以后,,吳有訓(xùn)一直擔(dān)任我國高等院校,、中國科學(xué)院和中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會領(lǐng)導(dǎo)職務(wù),,為我國教育、科技事業(yè)作出了卓越的貢獻(xiàn),。

吳有訓(xùn)是我國近代物理學(xué)事業(yè)奠基人之一,。

4.1.3 葉企孫(1898—1977)

葉企孫,名鴻眷,,字企孫,,以字行,上海人,。1918年留美,,先后獲芝加哥大學(xué)理學(xué)士(1920),哈佛大學(xué)博士(1923),。1923—1924年,,訪問歐洲的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)。1924年回國后,,歷任東南大學(xué)副教授(1924——1925),,清華大學(xué)副教授(1925—1926)、教授(1926—1952),、物理系主任(1926—1934),、理學(xué)院院長(1929—1937,1945—1952),、校務(wù)會議代理主席,、代理校長(1930年6—8月),西南聯(lián)合大學(xué)物理系教授(1938—1941,,1943—1946),、理學(xué)院院長(1945—1946),中央研究院總干事(1941—1943),,清華大學(xué)校務(wù)委員會主任委員(1949—1952),,北京大學(xué)物理系教授(1952—1977)、金屬物理及磁學(xué)教研室主任,、磁學(xué)教研室主任,。1933年當(dāng)選為中央研究院第一屆評議會評議員(評議會物理組僅有三人∶葉企孫、丁西林,、李書華),,1948年當(dāng)選為中央研究院院士,,1955年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士兼數(shù)理化學(xué)部常委,。葉企孫在哈佛大學(xué)與W. Duane,H. Palmer合作,,利用X射線短波限與加速電壓的關(guān)系進(jìn)行普朗克常數(shù)的測定,,他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確度極高,,被國際物理學(xué)界引用很久。他還獨(dú)立地研究高液體靜壓強(qiáng)(高達(dá)12000大氣壓)對鐵,、鎳,、鉆磁導(dǎo)率的影響,觀察到新的現(xiàn)象,,并進(jìn)行定性的理論分析,,達(dá)到當(dāng)時(shí)國際先進(jìn)水平,他到清華大學(xué)后負(fù)責(zé)創(chuàng)建物理系,,精心籌劃,,深謀遠(yuǎn)慮,為建設(shè)物理系,、理學(xué)院以至全校作出卓越貢獻(xiàn),。他延聘良師,建設(shè)研究實(shí)驗(yàn)室,,使清華大學(xué)迅速成為國內(nèi)師資最強(qiáng),、科研最活躍的物理學(xué)教學(xué)科研基地。

“七七事變”后,,葉企孫因病滯留天津,,主持清華大學(xué)臨時(shí)辦事處工作,照顧經(jīng)天津南下的教職工及家屬,。在此期間,,他積極支持冀中抗日游擊戰(zhàn)爭,協(xié)助清華大學(xué)學(xué)生去游擊區(qū),,并將清華大學(xué)的經(jīng)費(fèi)萬余元用于制作黃色炸藥,、通信器材和購買藥品等,為支援游擊區(qū)抗日作出了重要貢獻(xiàn),。

1938年底,,葉企孫離開天津到西南聯(lián)合大學(xué)。1939年春,,葉企孫兼任清華大學(xué)特種研究所(指無線電,、金屬、航空,、農(nóng)業(yè),、國情普查等五所)委員會主席。1945年11月,,校常委梅貽琦,、傅斯年因公轉(zhuǎn)渝赴平,由葉企孫暫行代理常委職務(wù),,主持校務(wù)工作,。1945年12月,,葉企孫曾主祭“一二·一慘案”中的四烈士,并與當(dāng)局交涉,,伸張正義,。葉企孫曾任清華大學(xué)復(fù)校設(shè)計(jì)委員會主委。葉企孫在北大創(chuàng)建的磁學(xué)專門化是全國培養(yǎng)磁學(xué)人才最早的單位,,1955—1966年共有200余名本科生和研究生畢業(yè),,許多人成為我國磁學(xué)領(lǐng)域的骨干。葉企孫在自然科學(xué)史方面造詣很深,,曾長期兼任中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所研究員和中國自然科學(xué)史研究委員會副主任委員,。

葉企孫是我國近代物理學(xué)事業(yè)奠基人之一。

4.1.3 周培源(1902—1993)

周培源,,江蘇宜興人,。1924年留美,先后獲芝加哥大學(xué)理學(xué)士(1925),、碩士(1926),,加州理工學(xué)院博士(1928)。1928—1929年,,在德國Heisenberg教授和瑞士Pauli教授處做博士后研究,。1929—1952年任清華大學(xué)教授,1937—1943年在西南聯(lián)合大學(xué)任教,。1943年休假赴美,,除繼續(xù)研究湍流理論外,曾被邀參加美國戰(zhàn)時(shí)科學(xué)研究與發(fā)展局和海軍軍工試驗(yàn)站的“與空投魚雷入水有關(guān)問題”的研究,,負(fù)責(zé)寫出研究報(bào)告《彈體入水與水下彈道學(xué)》,。1946年回清華大學(xué)任教。1949年5月任清華大學(xué)教務(wù)長,,1949—1952年任清華大學(xué)校務(wù)委員會副主任委員,。1951—1983年任中國物理學(xué)會理事長,1983年起任名譽(yù)理事長,。1952年起任北京大學(xué)教授(1952—1993),、教務(wù)長(1952—1956)、副校長(1956—1966),、校長(1978—1981)等職,。1962年當(dāng)選世界科學(xué)技術(shù)協(xié)會副主席。1956年起先后任中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會書記處書記(1958),、副主席(1963),、代主席(1977)、主席(1980),、名譽(yù)主席(1986),。1978年兼任中國科學(xué)院副院長。1955年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士兼數(shù)理化學(xué)部常委,。1980年6月普林斯頓大學(xué)授予周培源名譽(yù)法學(xué)博士學(xué)位,。

周培源從20年代開始從事教學(xué)與科研,數(shù)十年如一日,,直至80多歲高齡,。雖行政工作十分繁忙,研究也未間斷,。這種精神深為后輩敬佩,。他的研究方向主要是相對論和湍流理論。他的博士論文《在愛因斯坦引力場中具有旋轉(zhuǎn)對稱性物體的引力論》獲加州理工學(xué)院最高榮譽(yù)獎(jiǎng),?;貒罄^續(xù)研究相對論至30年代末。1979年,,77歲高齡的周培源又帶領(lǐng)北京大學(xué)和中國科學(xué)院高能物理研究所的人員進(jìn)行相對論引力論理論與實(shí)驗(yàn)研究,,取得一定進(jìn)展,在科學(xué)界實(shí)屬罕見,。周培源從事湍流理論研究逾半個(gè)世紀(jì),,獲得重要科研成果,且培養(yǎng)出一大批流體力學(xué)專家,。

周培源在我國高等教育和科技事業(yè)的改革和發(fā)展以及國際學(xué)術(shù),、文化交流的開展和人民友好外交活動等方面作出了卓越貢獻(xiàn),是蜚聲海內(nèi)外的科學(xué)家,、教育家和社會活動家,。

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