陨落的科学巨星:钱三强的故事(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-06-07 12:42:47

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作者:管成学,赵骥民

出版社:吉林科学技术出版社

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陨落的科学巨星:钱三强的故事

陨落的科学巨星:钱三强的故事试读:

序言

十一届全国人大副委员长、中国科学院前院长、两院院士

放眼21世纪,科学技术将以无法想象的速度迅猛发展,知识经济将全面崛起,国际竞争与合作将出现前所未有的激烈和广泛局面。在严峻的挑战面前,中华民族靠什么屹立于世界民族之林?靠人才,靠德、智、体、能、美全面发展的一代新人。今天的中小学生届时将要肩负起民族强盛的历史使命。为此,我们的知识界、出版界都应责无旁贷地多为他们提供丰富的精神养料。现在,一套大型的向广大青少年传播世界科学技术史知识的科普读物《世界五千年科技故事丛书》出版面世了。

由中国科学院自然科学研究所、清华大学科技史暨古文献研究所、中国中医研究院医史文献研究所和温州师范学院、吉林省科普作家协会的同志们共同撰写的这套丛书,以世界五千年科学技术史为经,以各时代杰出的科技精英的科技创新活动作纬,勾画了世界科技发展的生动图景。作者着力于科学性与可读性相结合,思想性与趣味性相结合,历史性与时代性相结合,通过故事来讲述科学发现的真实历史条件和科学工作的艰苦性。本书中介绍了科学家们独立思考、敢于怀疑、勇于创新、百折不挠、求真务实的科学精神和他们在工作生活中宝贵的协作、友爱、宽容的人文精神。使青少年读者从科学家的故事中感受科学大师们的智慧、科学的思维方法和实验方法,受到有益的思想启迪。从有关人类重大科技活动的故事中,引起对人类社会发展重大问题的密切关注,全面地理解科学,树立正确的科学观,在知识经济时代理智地对待科学、对待社会、对待人生。阅读这套丛书是对课本的很好补充,是进行素质教育的理想读物。

读史使人明智。在历史的长河中,中华民族曾经创造了灿烂的科技文明,明代以前我国的科技一直处于世界领先地位,涌现出张衡、张仲景、祖冲之、僧一行、沈括、郭守敬、李时珍、徐光启、宋应星这样一批具有世界影响的科学家,而在近现代,中国具有世界级影响的科学家并不多,与我们这个有着13亿人口的泱泱大国并不相称,与世界先进科技水平相比较,在总体上我国的科技水平还存在着较大差距。当今世界各国都把科学技术视为推动社会发展的巨大动力,把培养科技创新人才当做提高创新能力的战略方针。我国也不失时机地确立了科技兴国战略,确立了全面实施素质教育,提高全民素质,培养适应21世纪需要的创新人才的战略决策。党的十六大又提出要形成全民学习、终身学习的学习型社会,形成比较完善的科技和文化创新体系。要全面建设小康社会,加快推进社会主义现代化建设,我们需要一代具有创新精神的人才,需要更多更伟大的科学家和工程技术人才。我真诚地希望这套丛书能激发青少年爱祖国、爱科学的热情,树立起献身科技事业的信念,努力拼搏,勇攀高峰,争当新世纪的优秀科技创新人才。

故地重游

法国巴黎大学美丽的校园里,在繁花似锦的小花园中有一座两层的楼房,庄重而宁静,这就是历史上著名的科学机构——法国巴黎大学镭学研究所居里实验室。现在已经开辟成了富有纪念意义的展览馆。半个世纪前,正是这所实验室里,享有世界崇高声誉的居里夫人她的女儿依莱娜·居里和女婿弗里德里克·约里奥,以及其他同事,建立了世界上最有影响的放射学研究机构。1934年居里夫人去世后,由居里夫人的同事德比尔纳继任居里实验室主任,依莱娜·居里和弗里德里克·约里奥已经成长为主要的研究人员。1937年约里奥离开居里实验室,转到法兰西学院当教授。他们两人虽然在两个单位工作,科学研究仍旧密切配合,弗里德里克为了表示对居里夫妇的尊敬,改成了复性,即约里奥·居里,所以人们也常以约里奥·居里夫妇称呼他们两人,而为了纪念居里夫人,多以小居里夫人称呼依莱娜·居里。

在1978年的一天,有一位穿着中山装的中国学者正默默走在绿茵草苹前的小路上,他心情激动,思绪万千。周围的一切都是那样熟悉,仿佛昨天才离开这里一样。他记得就在那块石阶上他的两位恩师和他曾合影留念。三十年过去了,石阶还在,两位老师早已作古,展眼望去,在草坪的尽头有两张熟悉的长椅。这不是当年严济慈先生带领自己第一次拜见小居里夫人时坐过的长椅吗?整整四十年了。严先生和小居里夫人的谈话还在耳边回响,是他们把自己带进了科学的殿堂。

这位穿中山装的中国学者就是我国著名核物理学家钱三强先生。他此时正带领中国科学代表团访问法国,特地抽出时间瞻仰故地,寄托对老师的怀念。他想得很多,一桩桩旧事从眼前掠过。

钱三强清楚地记得,严济慈先生正是从这条小路把他带到长椅旁。严先生很熟悉这里的环境,因为他就是在巴黎大学念研究生并获得硕士和博士学位的。约里奥教授与严济慈先生同年,都出生于1900年。依莱娜·居里比他们两人大三岁。多年的合作产生了深厚的友谊。

钱三强信步来到长椅边,坐在四十年前坐过的地方。他清楚地记得,当时他和严济慈先生坐在一张长椅上,小居里夫人坐对面的一张长椅。小居里夫人对他们的到来是那样地热情,就像是久别重逢的老朋友一样,在寒暄一阵之后,严济慈先生高兴地说:“今天我给您带来了一位优秀人才,想投奔您的门下。”“欢迎!欢迎!”小居里夫人说道:“我想一定和博士一样杰出。”

严济慈接着说:“他叫钱三强,是中法教育基金委员会派送的。他以优秀的成绩通过了评审,准备读博士。”“是做物理方面的还是化学方面的?”夫人又问。“我是学物理的,希望做物理方面的题目”,钱三强马上用法语回答,他看到小居里夫人和蔼可亲,朴素而庄重,紧张的心情缓和了许多。

夫人很关切地进一步询问道:“您的化学学得怎样?”

严先生不等钱三强回答,就接过去说:“他的化学学得很好,特别擅长于化学分析和光谱学。”

夫人思考了片刻,点头说道:“好!就这样决定了,您在我这里做博士论文;同时也到法兰西学院做一些工作。”

钱三强喜出望外,他没有想到小居里夫人会这样迅速地作出决定,连忙用法语答道:“非常感谢,我一定不辜负夫人的关怀。”

接着夫人解释说:“我们这个实验室资格老,成型的设备不错,但是新东西少些。法国政府给了一笔钱,在法兰西学院建立了原子核化学研究所,约里奥在那边,你的工作归我们居里实验室管,有些工作也可能在法兰西学院做,那里正在建立一些新设备。在我们这里学的东西面广,在那里学的新。”约里奥教授和他的夫人依莱娜·居里教授真是名不虚传,他们刚在两年前共获诺贝化学奖。想到享有国际威望的诺贝尔奖获得者就将成为培育自己的导师,钱三强非常激动,他正在想着,只听得夫人又关切地问道:“你的法文怎么样?”

钱三强答道:“中学学过,后来改学英文。”严先生接着话茬说:“这次法语考试成绩不错。”

夫人对严济慈先生含笑点点头,转过来又对钱三强说:

以后在实验室多和同事们用法语谈谈话,法文就可以学好了。我们这里外国人不少,严济慈博士就经常到这里访问。

小居里夫人考虑得这样细致,使钱三强感到格外亲切,已完全没有原来的拘谨和紧张了。

和小居里夫人第一次见面虽然过去了整整四十年,但是钱三强回忆起来,仿佛就在昨天,连当时的语气、表情和姿势都记得一清二楚。

然而,现在这里早已人去楼空。小居里夫人和约里奥教授先后在二十年前就过早地去世了。他们和居里夫人一样,都是因为放射性的袭击,患恶性血液病而失去了自己的生命。

一幕幕往事在钱三强眼前掠过,脑海里又浮现了和约里奥·居里夫妇告别的扬面。

1948年的一天,当钱三强夫妇决定带着自己的孩子回国,约里奥教授劝说他们留下来。教授认为,这里的工作条件还是相当优越的,何况他们的科学研究正处于出成果的阶段,贸然离去实在可惜,然而当他得知钱三强夫妇渴望返回祖国的心情,回国后将到清华大学和当时的北平研究院任职时,他改变了态度,深情地说:“我要是你,也会这样做的,祖国是母亲,应该为她的强盛而效力。”

说着,他从皮包里拿出一个笔记本,让钱三强抄录,告诉他这是一些非常机密的核物理数据,亲切地说道:“这些对你的祖国发展核科学是会有用的。”他的夫人依莱娜·居里教授则送给他两句离别赠言:“要为科学服务,科学要为人民服务。”她非常关心钱三强回国后的科研工作,恳切地说:“你在实验室做的各种小放射源和一些放射性源材料,都可以带回去,将来会有用的。”

整整四十年过去了,从1938—1948年,钱三强在法国,在巴黎,特别是在居里实验室所经历的一切,使钱三强感慨万千,这十年他得到了锻炼,从一个初出茅庐的热血青年成长为核科学领域的独立研究人员,并取得了科学上的重大成果,自己没有辜负父母和师长的期望。他想到中学老师“科学救国”的教导和父亲的临别赠言“从牛(牛顿)到爱(爱因斯坦)”,他想到吴有训先生把着手教他吹下班泡,他想到新中国成立时人民群众欢呼雀跃的场面,他想到中国科学院成立后他和来自祖国四面八方以及海外归来的科学家一起为发展核科学而艰苦奋斗的历程,他想到周恩来总理亲自在人民大会堂宣布我国第一颗原子弹试验成功时大家无比激动的心情,他想怎样才能使我国的科技事业步子走得更快更稳,以赶上时代的要求呢?

童年时代

钱三强是浙江人。1913年10月16日出生于绍兴,绍兴也是周恩来总理和著名文学家鲁迅先生的故乡,这是一块山清水秀、人杰地灵的沃土,不但物产丰富,而且文化教育发达,自古就是出人才的地方,不过钱三强的原籍是浙江湖州,祖辈后迁来绍兴安家,是很有名望的诗书门第。不满四岁,祖父就亲自教他念书识字。在还不太懂事的童年,他离开祖父母,随着父母亲来到文化古城北京。

父亲钱玄同是很有名望的文学教授,早年留学日本早稻田大学学习师范,回国后先是在浙江嘉兴、海宁、湖州等地中学当国文教师,后来到北京,在北京高等师范附中教国文。由于他的学术水平高超、教学效果卓著,先后被北京高等师范和北京大学国文系聘为教授。钱玄同曾经是章太炎的学生,他深受章太炎和秋瑾这些辛亥革命党人的影响,曾积极参加反清斗争。五四时期钱玄同更是旗帜鲜明,他和李大钊等有共产主义思想的教授一起,投入新文化运动,提倡文字改革,并一起创办《新青年》。钱玄同的进步思想深深影响幼年时代的钱三强。

在小三强的心目中,父亲是一个大忙人,整天不在家,除了在学校上课外,还参加许多活动,总跟朋友们聚在一起讨论各种问题。他虽然不了解父亲在忙什么,但深信父亲做的是非常重要的事情。那 时正值五四运动前的一两年,钱玄同甚至晚上都不回家,经常住在学校里,其实 ,北京高等师范的宿舍离家很近,只隔一条小胡同。有时,小三强到宿舍里去找父亲,只见父亲睡的床铺仅有一条旧毯子,书架上堆满了书报杂志,书桌上除了纸墨笔砚以外,还放着两个黄铜做成的蜡烛台,小三强特别注意到,蜡烛台上插着的蜡烛只剩下短短的一小截,四周流下了圈圈蜡烛油,像两朵白花。孩子天真地问父亲:“你晚上不睡觉吗?”父亲摸着小三强的头说道:“夜深人静是读书写文章最好的时候。”

钱玄同全身心地投入革命文化斗争的忘我精神,给小三强留下了不可磨灭的印象;在他的幼小心灵里,埋下了奋发上进、追求真理的种子。

钱玄同虽然工作很忙,仍下了许多功夫教育自己的孩子。他让小三强新闻记者许多课外读的,开始是《小朋友》、《儿童世界》之类的儿童读物,后来鼓励他读《小说月报》、《语丝》等文艺刊物,以及《西游记》、《鲁滨逊漂游记》等中外古典名著。钱三强读了这些文学作品,既培养了读书兴趣,又开阔了视野。

钱玄同教育孩子很有办法,他主张启发式,注意引导,放手让孩子发挥自己的才能。引导小三强博览群书,就是一例。他不强迫小三强读他不喜欢读的书,却给他买很多适合孩子阅读的新书,让他发生兴趣,然后,跟孩子诚恳地谈话,问他读后有何感想,跟孩子讨论,引导孩子从中获得教益,让他再进一步地去思考。

钱玄同教育孩子要认真学好科学文化知识和外语,要积极锻炼身体。他鼓励孩子学习中发展自己的兴趣和爱好。从不搞旧式的强制性教育。他常对孩子说:“你将来学什么,我不包办代替出主意,由你自己去选择。”他鼓励孩子上进,告诉孩子要多接受先进思想,接受新东西,不可保守。

在家里钱玄同也经常向家人讲述自己的观点。小三强很注意听父母之间的谈话,有一次,他听到父亲正在对母亲讲“三纲”的坏处,小三强从祖父那里就听说过“三纲”这个名词,所谓三纲,指的是君为臣纲、父为子纲、夫为妻纲。这些完全是封建礼教的那一套,是束缚人的枷锁,钱玄同对它深恶痛绝。他愤慨地对夫人徐婉贞说:“这是三条麻绳,缠了我们两千年,祖缠父、父缠子、子缠孙,代代缠下去,……以后我们再也不要用旧礼这根绳索束缚孩子了”。小三强在旁边听了非常感动,默默地记在心里。

钱玄同接着又对小三强说道:“一个人应该有科学的头脑,不管碰到什么事情,都要用自己的理智去分析,研究其真相,判断其是非,然后决定取舍。阅读古书,要用历史的发展的眼光去分析,这样才能弄明白社会制度的由来和文化的变迁,才能对社会满怀改革的热诚。时代总是要向前进的,你学了知识技能,就要去为改造社会服务。”这些话一直铭刻在钱三强的脑海里,矢志不忘。父亲的榜样和亲切教诲,一直引导着三强向前,直到晚年,三强先生还记忆犹新。

三强七岁时进入最早采用白话文的孔德学校,这是一所实行十年一贯制,以拼音字母教学,提倡德、智、体、美、劳全面发展的新型学校,这所学校原是由蔡元培、李石曾等北京大学教授们创办的子弟学校,钱三强在这所学校受益甚多,培养了广泛的兴趣,并对法文打下了良好基础。

孔德学校有很强的师资阵容,各科老师水平都很高,这对小三强的成长提供了极好的条件。语文课是王吕青老师教的,他指导学生读司马迁的散文,李清照的诗词和鲁迅的杂文,引导学生对文学产生爱好,活跃学习空气,还引导学生参加社会文化活动,如班上有一个文弱书生,名叫李志中,竟在当时的《华北日报》担任一个副刊主编,这个副刊每周一期,多数稿件就是班上同学撰写的,小三强也是撰稿人之一。这一活动大大地训练了小三强和班上同学的工作能力,小三强从小就爱打球,十三岁刚升入初中时,就参加了班上的篮球队,担任后卫。他在打球时很注意配合,总给中锋传递好球。运动锻炼了他的身体,也加强了他的集体精神,三强在十五岁时还代表学校参加北京市学生乒乓球赛,得过奖。他从小就注意锻炼身体,这使他后来能胜任繁重的工作。

说到那位副刊主编李志中,要提一提“三强”这个名字的由来。原来钱三强从小有另外一个名字,叫钱秉穹。

一天,李志中给钱秉穹写信,自称为“太弱”,而把钱秉穹戏称为“三强”。

这封信被钱玄同看到了,问这个太弱和三强是谁?

钱秉穹回答说:“太弱是同班同学李志中的外号,因为他在兄弟姐妹中是老大,身体较弱,所以自称太弱。三强是他给我起的外号,因为我排行老三,喜欢运动,身体强壮,所以他把这个外号安在我的头上。”

父亲听了很高兴,脱口而出,“名字本来就是一个符号,我想三强这个名字不错,也可解释为立志争取在德育、智育、体育三方面都进步的意思。”

德、智、体都进步,这正是父辈对孩子的期望,也是同学对自己的鼓励。钱秉穹一向追求的也正是这一目标。秉穹也觉得这个名字好,从此钱秉穹就改名为钱三强了。

除了语文老师以外,还有两位老师也对钱三强有很大的影响,他们是教物理的吴郁周老师和教数学的陈君哲老师,其教学效果都很好,引起了钱三强对理工的兴趣。

十五岁的钱三强已经把国家的安危作为己任,他想,要使国家不受列强欺负,就要摆脱贫穷落后的面貌,这非建立强大的工业不可。

是的,1919年,当时三强才七岁,就亲眼目睹了青年学生的游行示威,反对帝国主义、封建主义的五四运动,在他的幼小心灵里,留下了深刻的烙印。为什么列强总要欺负我们?为什么我们就不能摆脱究困?帝国主义在中国作威作福,什么时候有个头?灾难深重的中华民族何日才能站立起来?这是小三强经常思考的重大问题。

八年后的1927年,钱三强已经进入青少年,他懂了更多道理。北伐军的节节胜利,孙中山先生的三民主义和他治理中国的宏伟蓝图,进步书刊的教育,同学们的爱国热忱,激励着钱三强发奋图强。国家兴亡,匹夫有责!钱三强立志要学电机工业。

他把自己的意向讲给父亲听。父亲先是一愣,听后点头表示赞许。

作为一位文学教授,钱玄同当然希望儿子能继承父业,因为儿子已经表露出在文学方面很有才华。但是他尊重孩子自己的意愿,他对待孩子的兴趣和志向,总是采取支持和保护的态度;他表示赞许,不单是因为儿子自己选定了好的志向,而是因为看到儿子有自己的主张,有坚定的意愿和自立的信念了。

于是,父亲恳切地和儿子商议具体方案,看他想选择什么大学。

三强说:“听说上海的南洋大学有电机系,我想去那里念大学。”

南洋大学就是现在的上海交通大学,创建于1896年,当时就是一所工科很强的著名的大学。“然而,南洋大学用的是英文教材,而钱三强在孔德学校学的是法文,这怎么行呢?”父亲提出了这个问题。

三强想了想,答道:“我可以从头补习英文。”

原来,孔德学校是十年一贯制,比正规中小学少两年,利用这两年时间可以进预科补习功课,也许能够在这段时间里学英文。于是钱玄同建议儿子试试北京大学预科,进北京大学预科是要经过考试的,入学考试中的外语可以选英、德、法、日的任何一种。父亲说:“你的法文不错,我想没有问题。如果考上了,用两年功夫学英文,再考南洋大学吧!”又说:“不过,北大预科也要用英文教材,你能跟得上吗?”

父亲用商量的语气和儿子说话,希望能帮助他考虑得更全面些。只听得三强斩钉截铁地回答道:“跟不上,留一级也要跟上。”父亲见他态度如此坚决,就欣然同意了。

这一年,钱三强果然考取了北京大学理科预科。入学后,他刻苦攻读英文,以加倍的努力背英文单词、念课文。他有学习法文的经验,尽管文法结构有所不同,但只要用心,还是可以触类旁通的。他坚持这样做下去,效果非常显著,英文的成绩逐渐上升。

北大预科有很好的实验条件,实验课老师龙际云热心的指导,使钱三强对实验发生了很大的兴趣,也明白了许多道理。他开始真正地体会了实验的重要性。化学课是虞宏正老师教的,物理课是张佩瑚老师教的,他们都有很高的水平,把科学内容讲得十分透彻。不过,数理化等课程对他来说显得很轻松,因为他在孔德学校已经打下了很好的基础。这时正是学习的大好时机,他渴望学到更多更新的知识。

钱三强是北大教授的子弟,对北京大学的情况比较熟悉,他课余时间到校内听各种感兴趣的讲座,他开始在科学的园地里寻找更多的知识。这时清华大学有两位刚从美国回国的知名教授在北大兼课,给本科生讲物理。一位是吴有训教授,专讲近代物理,另一位是萨本栋教授,专讲电磁学。钱三强慕名来听吴有训先生的课,深深地被他生动的讲课所吸引。吴有训教授讲得透彻生动,引人入胜。他很注意课堂演示,把抽象的科学概念通过演示实验说明得一清二楚,最吸引钱三强注意力的是吴有训先生在讲“振动和共振”的演示。吴先生在讲台上拉一根长绳,中间等距离地连接八根长度相等的短线,短线下面分别吊着同样的旧干电池。他先让第一只干电池摆起来,经过一段时间,这只干电池的摆动逐渐减小,而第二只干电池却自动摆动了起来,摆动逐步传到第三只和第四只。接着,他把短线改变成不同的长度,这一现象就不复存在。演示之后,大家又饶有兴趣地听取吴先生的解释,他一下子就把共振的道理由浅入深讲得非常透彻。钱三强十分敬佩吴有训教授的学识,渴望从那里获得更多的物理学知识。在吴先生的启示下,他阅读了一些物理书籍,其中有罗素的名著《原子新论》,对原子物理学发生了浓厚兴趣,于是在1932年预科毕业时,改变志向报考了清华大学物理系。

名师出高徒

1932年,钱三强来到了清华大学,当时清华大学因为坐落在清华园里,因而叫做清华学院,后改名为清华学校。1928年才正式改为国立清华大学。美丽如画的清华园,原来是一座王府。西靠世界闻名的颐和园与圆明园,风景秀丽,环境宜人,确是读书做学问的好地方。年轻的钱三强进到清华园,环目四顾,清华大学的校舍实在名不虚传。大圆盖的礼堂坐落在正北,气势显得很雄壮;礼堂前的草坪像绿茸茸的地毯,三层楼 的科学馆在草坪的西侧,物理系就在二楼。清华学堂在草坪的东侧,是学校办公的地方,钱三强首先进入这里,办理报到注册手续,然后,到科学馆二楼向物理系报到。

钱三强考入清华大学物理系,这确是一个极好的选择。因为这时清华大学物理系正处于鼎盛时期,知名教授云集,学术气氛甚浓,在国内外已经享有很高的声誉。当时的清华大学,可以说是理科,特别是物理学这一科,是第一个在中国生根的园地。它除了经费比较充裕、教职员工的待遇较为优厚之外,主要是学校形势比较稳定、具有学术民主的传统。在这之前,南京有一段历史更为悠久的大学,是由南京高等师范改成的大学,名叫东南大学(后来又改名为国立中央大学),是当时的国民党政府扶持的重点大学,一批批从国外回来的留学生很多都集中在东南大学,一时间东南大学成了国内人才最集中的地方,可是不久就发生军阀混战,南京是政治中心,很不安定,大家对孙传芳的统治非常反感,觉得前途无望,相继离开南京,其中一大部分北上转移到了北京(当时叫北平)的清华大学。当时清华大学有明确的办学方针,广招贤才,优秀人才纷纷应聘前来任教。一时间,清华大学成了理科教学和研究的中心。

清华大学物理学院和物理系的创办人是梅贻琦和叶企孙。经他们推荐,清华大学陆续延聘了一批学术造诣较高的理学院教授,例如:1927年数学系请来了熊庆来;1928年物理系请来了吴有训和萨本栋;1929年化学系请来了张子高和蒸本铁;物理系请来了理论物理学家周培源;1931年物理系请来了赵忠尧。1932年以后,又有一些高水平的科学家应聘,到抗日战争前夕,清华大学物理学院的教授阵容在国内名列前茅。

30年代初,在叶企孙教授和吴有训教授的主持下,清华大学物理系在教学和科学研究两方面都取得了长足的进步。这两位系主任都有十分明确的办学方针:就是要建立一个高水平的培养物理人才的基地,必须开展科学研究。由此,他们在延聘学术造诣较高的教授的同时,积极筹划既有利于培养人才、又有利于研究工作的实验室和其他辅助设施,诸如能供师生亲自动手的金属车间和书刊资料比较齐全的系图书馆。钱三强进入清华物理系时,这里已从初创走向正规。

一个学校的办法质量,关键在于教师和校风。国立清华大学老校长梅贻琦教授就说过这样的话:“所谓大学者,非有大楼之谓也,有大师之谓也”。清华大学理学院,尤其是物理系,真可谓名师荟萃。当时有以测定普朗克常量著称的叶企孙教授、以验证康普顿效应著称的吴有训教授、以电机理论著称的萨本栋教授、以研究基本粒子著称的赵忠尧教授以及霍秉权、任之恭、沙玉彦、余瑞璜、张景濂、王谟显等名人。实验室里已经有一批比较好的仪器设备,有的还很贵重,而且更重要的是,已经能自己加工制作一些小型的仪器设备,也能自己动手修理一些仪器。物理系培养了一位仪器员,名叫严裕昌,他有一手好技艺,不但把全系的仪器管理得井井有条,而且能灵巧地制作一些必要的配件,对物理系的教学质量和科研进展起到了保障作用。

清华大学的最大特点是教师们除教学工作外,大多数还亲自进行各自的科学研究,这对当时的中国来说,是相当突出的。许多大学纷纷设立物理系,很不容易地请来了几位教师或教授,勉强开出几门必要的课程,课程的质量难得保证,更谈不上开展科学研究了。钱三强在清华大学的四年期间,物理系开展的科学研究就有很多项目,其中大多数是那时国际上的前沿课题:例如:吴有训进行的X射线散射研究,取得了理论上和实验上的成果,在国内外发表了一系列论文;赵忠尧和霍炳权研究核物理,他们研制了威尔逊云室;萨本栋和任之恭进行的电路和电子学方面的研究,还准备试制真空管;周培源进行广义相对论方面的研究,提出了重要方法,具有重大理论意义;叶企孙进行的光谱学和声学研究,也获得良好的结果。优异的学术环境,使钱三强这一班级得到了特殊的培养和训练。毕业前要求每个人认真地写毕业论文,四年级时,除了几堂必修课外,学生们的主要精力都用在毕业论文上,每人都有一位指导教师,教师帮助选定论文题目,学生在教师的指导下自己查阅文献,设计实验、制作和配置仪器,然后进行实验和理论分析,最后是写作论文和进行答辩。整个过程要求非常严格,这种训练对以后进行科学技术工作很有益处。钱三强先生五十年后回忆说:“我们后来在国外进行科学研究工作时,由于国内受到这种训练,因而很快能动手做实验,不差于同时工作的外国青年。”

钱三强在清华大学学习期间,有两门课印象特别深。一门是叶企孙先生的热力学。热力学是一门比较不容易讲的理论课程。叶企孙先生是上海口音,而且有点口吃。但是这些并没有妨碍他把热力学这门课讲好。他把基本要领讲得非常清楚,他话讲得不多,但都经过深思熟虑,条理异常清晰,在一些关键性的地方,他不厌其烦地重复讲解,直到学生们弄明白为止。他的课指定有参考书,但他从不照本宣科。叶先生在这几年中曾连续讲了两三遍热力学,每年举的例题都各不相同。他有时就让同学们借上一班的笔记来参考。叶先生备课十分认真,他每讲一遍都要添加新的内容和新的体会。钱三强在学生时代就非常敬佩叶先生,叶先生的敬业精神,给他留下了终身不忘的印象。据钱三强先生回忆,十几年后当他从法国回北京,曾应聘在清华大学任教,有一段时间住在叶先生家里,正好叶先生又在教热力学,钱三强这才注意到叶先生的备课与常人不一样 ,他几乎都是用热力学最近发展方面的例子来做讲课内容。类似于国外高水平的教授那样,原来叶先生教课的过程,也就是他吸收国外最新研究成果并发挥自己观点的过程,这种独创性的教学实在难得。

另一门课就是吴有训先生的近代物理。吴先生讲课内容非常新颖,绝大部分是近代重要物理实验和所得结果,以及这些结果的意义。他讲了密立根的油滴实验、J·J·汤坶生的抛物线离子谱、汤森的气体放电以及卢瑟福的α粒子散射实验等等。他上课,嗓门大,准备充分,选材精练扼要,科学性和逻辑性强,说理明了,讲解生动形象,引人入胜。他特别注重引进新鲜内容。他还经常介绍一些大科学家的生平事迹,例如他常用法拉第、卢瑟福、玻尔的故事启发和开导学生,讲这些科学先辈献身科学的奋斗经历,他们的顽强精神,用来鼓舞和激励学生。吴有训先生在课堂上常常对学生们说:“你们任重道远、前途无量,发展中国的科学事业应要靠你们这些后生。”吴有训教授是江西人,他带着江西口音的讲话使听众感到格外亲切。

对于钱三强来说,理论课重要,动手能力的培养同样重要。吴有训教授要求物理系的学生要像化学系学生那样选化学系的化学实验,即每周两个下午实验。还希望学生学点金工。钱三强按照吴有训教授的指导选了这些课程。在这些课程中学到的技术,后来都用上了。吴有训教授还亲自开一门实验技术选修课,教学生吹制玻璃制品。钱三强和其他五六位同学选了这门特殊的课。吴有训教授亲自指导每个人操作,他手把着手地教学生掌握烧玻璃的火候和吹玻璃技术的关键所在,并随时指出缺点,他鼓励学生要敢于动手,多做实验。

吴先生本人就是身体力行的典范。在清华大学的科学馆里,学生们常常看见这位知名教授,身穿粗布工服,时而用煤气和氧气的火焰,拔制石英丝,安装静电计,时而拿起木工刨锯,做起放仪器用的板凳。钱三强印象最深的,就是吴有训先生经常告诫学生的一句话:“实验技术的培养,要从拿螺丝刀开始。”这对钱三强有很深的教育意义。等到钱三强四年级做毕业论文时,吴有训先生亲自为他点了一个实验研究的题目:“金属钠对真空度的影响”。吴有训先生给了一个真空泵和一些玻璃制品,让他用吹玻璃的技术连接成真空系统。钱三强在试抽真空时,突然玻璃的真空系统炸裂了,吓得他不知所措,立即向吴有训教授报告,吴先生没有责备,只是叫他赶快把窗户打开,以免水银中毒。然后再从容地向钱三强解释,炸裂的原因在于玻璃制品中应力不均匀,以后要注意退火。这使钱三强深受教益。

清华大学物理系对学生的选择非常严格。钱三强这个班组(物理八级)入学时共28人,1933年升入二年级时,减到了12人,1934年入三年级时,又减到10人。这10人是:陈亚伦、钱三强、何泽慧、谢毓章、许孝慰、戴中(即黄葳)、王大衍、杨镇邦、杨龙生和郁钟正(即于光远)。

物理系那时的课程并不很多,但都是精选的重点课,四年中只学普通物理、理论力学、热学热力学、电磁学、光学和声学、电动力学、量子力学、统计力学、近代物理、原子物理、相对论和无线电学等十二门课。每学期只有一两门主干物理课,各门课讲得都不多,但每堂课一开始总要公布指定自学材料的书目和章节,这些自学材料在图书馆阅览室借书台上用很简便的手续可以随时借阅,只要拿借书证作抵押就能借用一个单位时间。例如,赵忠尧先生讲电磁学,一学期讲课45小时,每周3小时,课本是佩济与亚当所著的《电学原理》(这是一本通用的电磁学教科书),还要求学生自学路易斯编的工学院直流电机和交流电机两本教材的主要部分。各老师讲课都很精练、精彩、富有启发性。他们大多不按教材讲,而按逻辑体系和历史发展的顺序讲,一般都能启发学生思考问题、使科学的精髓深入学生思想,经过自由争论,都变成了自己的东西,终身不忘。尤其是像热力学、量子论、相对论、量子力学、近代物理等新概念较多的理论课程,每当涉及光速与光源运动的关系迈克尔-莫雷实验的发展、黑体辐射、量子概念、放射性、玻尔原子模型、跃迁的选择定律、热力学第二定律和熵的概念,都是老师们特别重视的地方,就着重讲解,务求让学生对新概念的实质,产生新概念的历史背景和提出新概念的实验依据等等方面有详尽的了解。同学们既认真做笔记,又集中注意力按照教授的指点进行思考,一学期下来,同学们收获都很大。钱三强和大家一样,兢兢业业地学习,四年的大学生活很快就过去了,他以优异的成绩结束每一个学期,又以饱满的热情迎接每个新的学期。

钱三强非常珍惜宝贵的大学学习,他把每门课的笔记在学期结束时都妥善地装订成册,加上封皮,就像一本书那样,这样就不会散失,随时都可以备查了。

物理八级是一个学术气氛十分活跃、相处融洽的班级。大学跟本系各位老师关系都很密切,特别是跟赵忠尧先生和周培源先生,赵忠尧先生是他们的班主任,事无巨细,关怀备至,周先生给他们学习方面的指导,使他们深受教益。因为周先生开的理论力学是第一门专为本系学生开的课程,周培源教授劝导大学多读参考书,鼓励大家独立思考,独立研究,凡事要有自己的见解,学到的知识,要能融全贯通,提纲挈领,纳入自己的体系,变成自己的东西。他说,作学术报告对自己确是一个很好的锻炼,建议班上定期地开一些科学报告会,物理八级按照周培源先生的意见组织了这样的讲学会,每人自选专题,收集资料,准备演讲。杨镇邦讲的是“逃逸速度”,许孝慰讲的是“肥皂泡的表面张力”,钱三强讲的是“真空的测量”,王大珩讲的是“光栅的制作”,何泽慧讲的是“云雾室的新进展”。他们有的到图书馆借阅大部分外文书,有的在杂志中查找资料,有的讲自己的亲身经验和研究成果。令大学生最感兴趣的是特邀七级学友熊大缜讲的“赤内照相”。所谓赤内,后来改名为红外线,是一种看不见的光线,其波长比红光还要长。熊大镇技艺高超,他展示了最新拍摄到的一些红外线照片。其中一张是他深夜在清华大学气象台顶层拍摄的西山风景。其清晰度不亚于白天拍的普通照片。照相术不但在生活中有很大的吸引力,而且在近代科学技术的发展上立下了功劳。钱三强对这门技术特别感兴趣,熊大缜的演讲给他留下了难忘的印象。

在清华学习期间,学生的文艺生活相当活跃。钱三强记得,在他临近毕业那一年校庆,四月底的一个晚上,他也参加了哥咏晚会,而且和大学同学一起登台演出。他参加一个合唱队,是八级生临时组成的。他们首先唱的是由朱自清先生作词的第八级级歌,歌词如下:“维风雨飘摇,维风雨飘摇,鸡鸣四野声胶胶;同堂朝复朝,同堂朝复朝,天涯海角来订交;同德同心其利断金,慷慨各努力;吾侪任重路迢迢,为校光为国光;诸弟兄姐妹,志气干云霄,少年志气干云霄。”

接着九级生合唱队也登台演唱,他们首先唱的是第九级级歌,歌词如下:“莽莽平原,汉汉长天,举眼破碎河山;同学少年,同学少年,来挽既到狂澜;去向民间,去向民间,国家元气在民间;莫怕艰难,莫怕熬煎,戮力同心全在咱。”

歌词悲壮动情,感人肺腑,这一盛况,钱三强一辈子也忘不了。

四年的大学学习生活行将结束,在毕业典礼之后,全班同学相聚在大礼堂前的台阶上合影留念,大家的话题不约而同地转到毕业后的出路上,这时已经有两位同学找到了工作,他们是杨镇邦和陈亚伦。就在毕业典礼的前夕,杨镇邦和陈亚伦匆匆离开清华园,赶赴南京,去兵工署的弹道研究所报到了。

毕业后的选择

1936年夏天,钱三强即将从清华大学毕业。他在吴有训教授和其他老师的精心培育下,已经成为经过全面训练、具有基本工作能力的物理学工作者,毕业后到哪里去,这是每个毕业生都必须考虑的问题,也是学校老师费脑筋并非常棘手后的问题。在旧中国,大学毕业即失业是普遍现象,如果不早作准备,利用各种关系,特别是私交,预先联系,即使是高材生,也很难找到合适职业。

在十分困难的条件下,系里教授们为同学们联系到了几个可能的去向,其中最有把握的是到兵工署当技术员。这是因为抗战前夕形势紧张,加强国防迫在眉目,而这份工作并不是什么人都愿意去的。原因之一是,国民党的消极抗日、积极反共的政策不得人心,谁知道,制造了枪炮会用来干什么呢?所以,钱三强心里十分犹豫,他回到家跟父母说。“学校准备把我推荐到兵工署去工作,你们看呢?”钱三强对父母说。“兵工署是打仗的吧!这个地方可不要去。”妈妈立刻表了态。

钱玄同明确发表了看法。“兵工署你不能去。兵工署有很多技术工作,但是到那里肯定不完全是干技术工作。”父亲深知国民党政府的腐败,兵工署是国民党的直属单位,管制一定很严,进去了就出不来。谁知儿子将会变成什么人啊!

于是,婉转地补充说:“如果你不去参加军事方面的工作最好,搞学校教育和研究工作都可以。”

钱三强沉思片刻,懂得了父亲的意思,点头称是。在人生的重要关头,父亲为钱三强确定了正确的方向,使钱三强走上了为祖国科学和民主献身的道路。说是人生的重要关头,一点也不过分。假如当时钱三强真的去国民党兵工署报到,钱三强也许就要走另外一条道路了。

父亲的指点使钱三强理直气壮地找到吴有训教授,把父亲的愿望表达了一番。吴有训教授恳切地对钱三强说:“系里老师只是给同学们提供可能的出路,并没有把握替每位同学谋求职业。我们经过多方努力,也只能满足半数人的要求。像你这样的成绩,应该说留在清华担任助教工作最合适不过了。可是物理系教师名额已经满员,不可能再增加。也许可以到严济滋先生主持的北平研究院物理研究所试试。这个研究所刚成立不久,可能进人。”

对北平研究院钱三强这班是熟悉的,老师曾在不久前带领全班去那里参观过。北平研究院物理研究所比起清华大学物理系来,规模小多了。北平研究院成立于1929年9月,在副院长李书华先生的主持下又成立了物理研究所,后由从法国留学归来的严济慈先生担任所长。严济慈以光谱和水晶压电效应的研究著称,他带领几位年轻的科学家以物理研究所为基地,在很艰苦的条件下,为科学研究作各种准备工作。他们准备在光谱学、压电晶体和地球物理学等方面开展科学研究。

钱三强明白,到新成立的北平研究院物理研究所工作,并不一定是好单位,因为面临的可能是一片“荒凉的处女地”,缺乏资料,更缺乏经费,工作中肯定会遇到难以预料的困难。要准备为科学事业作出必要的牺牲。钱三强正在沉思之际,只见吴有训先生从抽屉里拿出一封写好的信,是给严济慈先生的,原来吴有训先生早为钱三强考虑到北平研究院去了。原来,系里安排毕业生去北平研究院访问,就包括了介绍职业这项目的。

钱三强十分感动,他恭恭敬敬地向吴老师鞠一躬。双手接过信件,信是这样的:“慕光兄:钱三强君是我系今年毕业生中的佼佼者,成绩斐然,尤长实验,特推荐给您,恳请接待一谈。吴正之。”慕光是严济慈的别名,正之是吴有训的别名。

第二天,钱三强来到北平研究院,严济慈所长热情地接待了他。从谈话中严济慈了解他是北京大学教授钱玄同的儿子,就立即表示非常敬佩钱玄同教授,要他向其父亲致意。接着,问他在清华学了哪些课程,做过什么课题。当他得知钱三强在三年级参加光谱学实验,在四年级研究过真空系统时,严济慈所长非常高兴。他拉着钱三强的手说:“我们这里就是缺少像你这样的人,不过北平研究院不像清华大学那样有雄厚的实力,经费十分困难,难以进新人。实在抱歉,今天没法答复你,等我向院部报请增添人员名额,有结果我会马上告诉你,不过,请你们不要抱太大的希望。”

严济慈对钱三强有极好的印象。他觉得钱三强真诚朴实、思维敏捷、热爱科学、训练有素,必将是科学研究的将才,他就是喜欢这样的青年人,于是立即向院长写了书面报告。

几天后,钱三强出乎意料地得到了北平研究院的专函,要他在学业结束时去北平研究院物理研究所报到。

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