叶企孙物理奖 清华物理奠基人叶企孙:缔造物理大师的金手指
他缔造了清华物理系及理学院,从那里走出来的科学家构建了共和国尖端科学应用与研发队伍的脊梁。在23位“两弹一星”功臣之中,十多人师承于他
本刊记者/杨光
整整100年前,即1911年的2月,一个名叫叶鸿眷的年轻人考取了北京清华学堂,成为“游美肄业馆”更名“清华学堂”之后走进清华园的第一批学生。这个13岁的少年,就是日后桃李满天下的叶企孙。
叶企孙这个名字对于一般人而言并非耳熟能详,但在他门下受业的弟子,名谓则是振聋发聩——华罗庚,李政道,钱学森,钱三强??正是这一个个俯仰天地的大师,成就了清华的黄金一代,也为这所大学奠定了名扬国际的声誉与坚实的学术根基。
如果说梅贻琦在清华巩固了学术自由、民主管理、尊奉大师的治校之道,那么,叶企孙就是这一理念的坚定信徒与执行者。他一手创建了物理学系,同时也是清华大学理学院各系发展的奠基人。在上世纪二三十年代,清华之所以从一所小有名气而无学术地位的学校,转变为名实相符的大学,都要归功于理学院,而物理学系则又是其中的佼佼者。
二十七岁聪俊之士创建物理系
出生于1898年的叶企孙,幼时入学著名的敬业学堂,这所创办于1748年的书院,以经书举业为办学主旨;随着时代变迁,西学东渐的趋势开始形成,敬业书院也匆匆更名为敬业学堂。叶企孙的父亲在此担任校长,是他的启蒙老师。
在新式学堂里,熟悉的国文、经史不再是唯一的学习内容,西算、理化、外文等新式课程日渐主流。耳濡目染之间,叶企孙开始喜欢上了理化课程,逐渐偏离了未来成为国学大师的既定方向,转而走上另外一条人生道路。
13岁的叶企孙通过考试顺利步入北京清华学堂,成为“游美肄业馆”正式更名“清华学堂”后的第一批学生。当时的清华校友吴宓将他形容为“年龄优质而英文程度极深”的“聪俊之士”。
在那个动荡的年代,知识分子空前活跃。
清华校内各式各样的学生社团如雨后春笋般涌现,其中就包括了叶企孙于1914年创办并出任社长的清华“科学会”。彼时,对“科学”的追求和向往已深深扎根于清华学子心中,伴随着他们日益高涨的热情,“科学会”逐渐壮大,乃至影响全国。
1918年,叶企孙登上赴美留学的“南京轮”,远赴芝加哥大学物理系学习。两年后,他以优异的成绩获得芝加哥大学物理学学士学位;同年9月,转入哈佛大学研究院攻读实验物理博士学位,师从后来获得诺贝尔物理学奖的教授布里奇曼。
叶企孙学成归国之时,恰逢清华学校在1925年创立大学部。在清华教务长梅贻琦的力荐之下,27岁的叶企孙到清华出任物理科副教授,担当起了筹建物理系的重任。
彼时,清华开设了高中物理学和大学部的普通物理学、力学、电磁学、光学微子运动的物质论、热力学、力学声学热学分子物理实验等21个课目,但师资力量仅有两个教授、一个讲师和两个助教。而在梅贻琦出任教务长之时,物理教授仅剩叶企孙一人,大量课业便压在了他身上。
第一届毕业生施士元如此回忆那段时光:“叶先生亲自上课。他担任的课与学生同步升级。我在一年级,他教一年级的普通物理;我升到二年级,他教二年级的电磁学;我升到三年级,他教三年级的光学;我升到四年级,他带我的毕业论文。当时采用的是美国大学的通用教材。叶先生教课很认真,遇到难度较大的地方,他会进行重点解释,有时启发学生思考。他讲话有点口吃,但这丝毫不影响他的教学效果。”
在不影响教学的同时,为了解决物理系师资严重不足的窘境,叶企孙开始着手招募物理人才。
第一个进入叶企孙法眼的是吴有训。在叶企孙留学美国期间,吴有训在留美学子中声名鹊起,起因是他近乎疯狂的实验精神。在短短几个月中,他连续用坏了20多个X射线管。之后,他又协助导师康普顿发表了数篇物理学论文,成功验证了康普顿效应。为此,康普顿获得了1927年诺贝尔物理学奖。
1928年的深秋,吴有训欣然接受了叶企孙的邀请,加入了清华物理系。为了表示对吴有训的尊重,叶企孙将他的薪酬水平定在了全系最高,甚至盖过了他这个系主任。
在叶企孙身体力行之下,尊师重教之风在物理系深入人心,而正是凭藉这一精神,叶企孙令清华物理系吸引了一批名家前来受聘,包括熊庆来、吴有训、萨本栋、张子高、周培源等等。欧美著名学者也被吸引到这里短期讲学,当中有欧洲著名物理学家玻尔、英国学者狄拉克、法国学者朗之万、美国信息论创始人维纳和欧洲航空权威冯·卡门等。短短几年之中,仅有一名教授的清华物理系成为了名师云集、具有国际水平的人才培养和科研基地。
“给我一堆废铜烂铁,我也能想方设法凑成一个像样的东西”
叶企孙十分重视培养学生的动手能力,格外看重实验室教学。建系之初,他曾高薪聘请一位来自德国的技术工人,让他配合实验室的工作。在师资尚未健全的情况下,他又在清华校内找来一位工人,安排他在实验室内工作,在上课时配合叶企孙的讲解为大家做实验演示。后来,叶企孙甚至将这位工人破格提拔为正式职员。
提及当初的实验室教学,叶企孙的一位弟子王大珩在多年以后依然印象深刻:“叶企孙先生常这样讲:就是不能给你们好的东西用,就是要逼你们学会自己动手。开始我并不理解叶先生为何如此要求,毕业之后我才越来越懂得动手能力对学物理的人来说多么重要。现在,即使给我一堆废铜烂铁,我也能想方设法凑成一个像样的东西。”
王大珩后来被科技界称之为中国的“光学之父”,中国精密机械事业、仪器仪表事业、现代计量事业的奠基人。
叶企孙的大弟子、被誉为“中国原子弹之父”的王淦昌对此也是深有感触:“叶师非常重视实验室建设,我们三四年级的实验仪器设备都是我们进校之后才逐步制作购置的。他非常重视学生们动手和实践能力的培养,鼓励学生既动手又动脑,形成一种风气。”
在物理系那段青黄不接的岁月里,叶企孙率先在系里设立工厂,要求学生必须学木工、金工和机械制图等。他在教热力学的时候,要求每一个学生都做一个温度计,他则一边讲解测温度的原理,一边解释制作温度仪器的技术关键。由于系里设施仪器欠缺,他就带领学生自己动手制造仪器,自给自足。
在叶企孙的倾力组织下,物理系建起了一个个实验室,买来了一件件精密仪器,各种教学设施在此期间日益完善,物理系的教学从而逐渐步入正轨。
叶企孙有一个习惯,那就是喜欢和他的学生、青年教师在家中聚餐或吃茶点,这个习惯一直保持到清华大学物理系被撤并。
1951年考入清华物理系的戴道生在纪念叶企孙的文章中写道:“他常常对我说,要每周或定期邀一些人进行座谈,相当于茶话会,让大家随便谈谈自己工作中遇到和解决的问题,以及当前的研究动态,相互交流,相互提高。同时他总是谦虚地说,这对他也是一种学习。”
