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分享 力学与物理学 ———— 朱清时为什么会犯糊涂
热度 2 gordon 2017-6-16 22:01
力学与物理学 在量子论出现以后就产生了分家 牛顿力学,就叫力学 爱因斯坦 以后的,就叫 物理学 *********************************************************************** 力学,现在主要是应用,研究对象也是很怪的东西,例如 流体力学,例如 湍流,例如岩土力学 像岩土力学,岩土 都是脆性材料,哪有什么规律可言。 都是做实验,拟合数据。 像水泥的拉伸,你会做水泥的拉伸吗? 哈哈哈 *********************************************************************** 反而是搞微观 这一帮,因为测不准的原因,反而陷入 哲学的泥潭,经常出一些怪人 “薛定谔的猫” ,观测 就会对观测对象产生影响 *********************************************************************** 世界很大,科学不是全部, 物理当然也不是全部。 搞力学的人,也是很牛逼的 *********************************************************************** 朱清时是搞光谱的, 方校长是搞天文学的;搞什么宇宙大爆炸 什么鬼东西 你看搞点 建筑,搞点 钢铁、桥梁,搞点 岩土力学 ,多实在。
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分享 数学描述和物理描述之间的差别
gordon 2017-4-15 11:22
数学关系间的相似,并不是指现象之间的密切相关 。 力和热其实是一块儿的,这种理论解释还没有出问题 问题出在场上,电流体 运用机械观来描写静电学的基本论据是可能的。同样,用机械观来描写磁的现象也是可能的。 力是简单的。无论是万有引力,电力或磁力都可以用同样的方法来表述。但是 为了求得这个简单的表述方法,我们所付的代价也很高,引入了许多新的,没有重量的物质。它们都是颇为牵强的概念 ,而且与基本的物质—— 质量完全无关。 我们不能把物理学只建立在纯粹是实物的概念基础上。但是 在认识了质能相当性以后,实物和场的截然划分 就有些牵强和不明确了。我们能否放弃纯实物的概念而建立起纯粹是场的物理学呢? 我们的感觉器官作为实物来感受的东西,事实上只不过是大量的能集中在比较小的空间而已。 我们可以把实物看作是空间中场特别强的一些区域。用这种方法就可以建立起一种新的哲学背景。 这个新观点是由于场物理学的巨大成就,是由于以结构定律的形式来表示电的、磁的、引力的定律的成功,最后是由于质和能的相当而得到启发的。我们最后的问题便是 改变场的定律,使它在能量密度极大的地方仍不致失效 。 根本性的问题仍然摆在我们眼前。我们知道所有的实物只是由少数几种粒子组成的。各式各样的实物是怎样由这些基本粒子组成的呢?这些基本粒子与场是怎样相互作用的呢?为了寻找这些问题的答案,又把新的量子论的观念引用到物理学里来了。 ******************************************************************* 数学只是作为一个启发性方法, 推导中间过程用到的东西,有些是没有任何物理意义的 。 中间怎么会出现这种东西呢。 仅仅是数学而已。 那些符号其实就是没有什么意义,F=ma ,这个力F 在方程里有意义,单独拿出来是没有意义的 。 有些是数学相似性,而并不是说现象之间有什么联系。 ****************************************************************************** 我以前就觉得奇怪,这些数学在 热里面,在电学里面也用。 拿到哪儿都能用,这不是一样吗? 硬套的,这是咋回事。 因为 数学就这么一点嘛,物理发现可能很多 。而且是不同的东西。 英国人看法还是对的,数学相似性,其实根本没有任何关系。 ****************************************************************************** 只是理论和理论之间有竞争,因为引入了许多新的,没有重量的物质。它们都是颇为牵强的概念 启发性方法,对未来的洞察
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分享 维柯《新科学》 在讲什么?
热度 2 gordon 2017-4-11 05:58
经院派的逻辑学被人唾弃了,代替它的是受到赞许的欧氏《几何学要素》。 医学则随着物理学体系变来变去,已坠入怀疑主义泥坑了。 医生们采取疾病本性不可知的立场,在诊断和处方之际,就批“暂缓下判断”。 中世纪的民法解释者们在各学院也已声威大降了,取代他们的是些近代人文主义者,以致法院工作大受损失; 因为人文主义者对罗马法的批判固然是必要的,而中世纪的民法解释者对一些涉及公道或正义的疑难问题的论点也同样重要。 (这个是说参议院的;人文主义者就是胡搞嘛) 参考: 维柯《新科学》 第九部分 三种理性 第二章 关于古罗马的政治智慧的系定理 **************************************************************** 就是民政公道 和自然 公道;人文主义谈的是 “自然公道” **************************************************************** 这种民政公道最爱斤斤计较法律所由表达的文字。凭这种斤斤计较地对明文的遵守,他们就 在一切具体事实中用一刀截的办法去运用法律,纵使法律已显得严厉,生硬 乃至残酷,正如今天国家政权的理性就是这样运用的。因此,民政公道在一切法律中就是一位皇后,要使一切法律都服从她。 **************************************************************** 欧几里得的《 几何 原本 》及几何学经典公理法 The Elements of Euclid and the Classical Axiom Method of Geometry 《几何学要素》应该翻译为 《几何原本》 朱光潜翻译的, 我估计朱光潜这本书他就看不懂。 我不懂意大利文,只能猜啊 ,只能猜
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分享 康德:从经验形成概念
gordon 2017-4-4 06:51
http://open.163.com/movie/2011/9/D/C/M8HJPSD1U_M8KQK45DC.html 庞杂的感觉如何凑到一起的,用到矩阵了 笛卡尔- 霍布斯 -洛克-休谟- 康德 培根 《伟大的复兴》 康德《纯粹理性批判》 罗素 《我们关于外间世界的知识》 *************************************************************** 摘自:罗素 《我们关于外间世界的知识》 哲学其所得甚少(其所得结论之稀奇古怪,并不使他们感到不安,因为他们相信自己的推理是正确的。) 类似伽利略带给物理学的那样一种进步:用零碎的,详细的和可证实的结果去代替仅靠想象引荐的大量未经检验的概括。 罗素提出了“逻辑原子论”
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分享 x 射线晶体学 ——— 《费曼物理学讲义》先导知识
gordon 2017-2-27 09:20
卡文迪许实验室是近代科学史上第一个社会化和专业化的科学实验室,催生了大量足以影响人类进步的重要科学成果,包括发现电子、中子、发现原子核的结构、发现DNA的双螺旋结构等,为人类的科学发展作出了举足轻重的贡献。 X-射线晶体学的基本知识 http://open.163.com/movie/2014/4/2/M/MA65EE0UM_MA799OU2M.html ****************************************************************************** 极其简单的知识,他们给你讲麻烦了,讲的还是错的 还不是从科研的角度跟你讲这个东西。 ****************************************************************************** 《费曼物理学讲义》 《科学研究的艺术》 这是剑桥大学 动物病理学系 教授 写的 ;翻译 陈捷 也是搞 x 射线的(雷达),估计还行 陈捷:美国电气电子学工程学会 (IEEE) 终身院士。主要著作有:《雷达成像与信号分析时频变换》(Time-Frequency Transforms for Radar Imaging and Signal Analysis),《雷达中的微多普勒效应》(The Micro-Doppler Effect in Radar)等。 ****************************************************************************** 沃森说, 这个东西,很简单,看两下都会了 (发现 DNA ) ****************************************************************************** 费曼讲物理,讲的很简单。一个鸟类学家都能学会 晶体学很简单啊,就是排列组合,凑模型。 就是一个x 射线,拍个照,然后作出一些推断,建立一个模型。(就是这么简单)
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分享 加来道雄《物理学的未来》
gordon 2017-2-11 16:00
中国社会的认知水平,还处于 50年代的高峰时期 基本上大多数人都处于这么一个阶段 而且它很有用,尤其适应 “泥足的巨人” 这么一个社会 所以眺望未来就非常重要 而加来道雄出生在1947年,我很想 把他对未来的幻想,嫁接到中国朋友身上 ****************************************************************************** 更可笑的是,我首先注意到他的原因是因为他可能是日本人 中国人一听到日本人,就像 《少林足球》 里 “林子聪” 看见鸡蛋 ****************************************************************************** 摘自 加来道雄《物理学的未来》 回到那个时候,个人计算机还是一件新的事物,刚刚开始进入人们的生活,那个时候人们开始慢慢热衷于购买大的、笨重的台式计算机,以便进行电子数据表的分析和做一些文字处理。 因特网对像我这样的科学家仍然在很大程度上是一个陌生的王国,它以一种神秘的语言为同行的科学家建立方程式。放在桌上的这个盒子,冷冰冰地严厉地注视着你, 对于它会不会使人类的文明丧失个性曾有着激烈的争论 。甚至政治分析家 william f. buckley 也不得不捍卫文字处理,因为一些知识分子诅咒它,甚至拒绝碰计算机,把它叫做无教养的工具。 gordon 注:事实上当时我就从来不玩qq ,因为那是没教养人玩的。 就是在这个争论的时代,mark weiser 首先提出了“到处都有计算”的说法。 他预测计算机的芯片有一天会变得如此之便宜,以致在我们周围的环境中到处都有芯片—— 在我们的衣服里、家具里、墙上,甚至我们的身上。并且,这些芯片将与因特网连接,共享数据,使我们的生活更愉快,监测我们的愿望。 对于那个时代, weiser 的梦想太古怪了,甚至是荒谬的。大多数的个人计算机还很贵,甚至还没有连接到因特网上。 因此几十亿个小芯片有一天会像自来水一样便宜的想法被认为是精神病。
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分享 实验数据精度对物理学理论发展的影响(转)
热度 2 gordon 2017-1-18 18:13
普遍认为,物理学的真正建立是一场起自哥白尼终于牛顿的革命导致的必然结果【补充参考文献目录】。 因此,尽管从现在看,哥白尼及其后的开普勒的主要工作是在天文学领域,但是由于给出其学说的动力学解释的任务属于物理学领域(这个任务由牛顿利用力学定律和万有引力定律完成),因此哥白尼日心说的确立过程同样也是属于物理学史的研究范畴的。 1543年,哥白尼出版了其天文学名著《天球运行论》,这标志着日心说的正式确立【补充参考文献目录】。 然而,哥白尼的日心说仍然存在着几个明显的缺陷和隐患,其中一个就是认为行星围绕太阳运行的轨道仍然是圆形。 自古希腊甚至更早, 出于美学和简单性的考虑,人们认为天体运行轨道是完美的圆 ,以至于柏拉图在提出著名的“拯救现象”的任务(以解释行星的逆运动)的时候,限定了天体的真实运行轨迹必须是圆形【补充参考文献目录】。 哥白尼虽然用太阳取代了地球的中心位置,但是他仍然保留了圆轨道,这导致了其。 而 从数学上作一个简单考虑,根据傅立叶级数的基本原理可知,任何一个周期性运动的轨道,都可以用一系列振幅不同的圆轨道迭加以任意精度无限逼近【补充参考文 献目录】。从这个意义上说,哥白尼学说的精确性不会比托勒密地心说更高,而却面临着动力学上似乎无法克服的困难。哥白尼在《天球运行论》中表现出的谨慎态 度-- 日心说更多的是作为一个方便的天文学计算模型而不是对宇宙体系的更真实更精确的描述 来出现的也基本说明了这一点。 考虑到当时与地心说和日心 说同时存在的还有第谷的折中性质的宇宙模型--地球仍然居于中心,太阳绕地球运行,而其他行星围绕太阳运行。如果从对科学理论的合理性角度来考虑的话,第 谷的学说反而是当时的最科学的理论---既能够自然的描述行星的逆运动,给出同样精度的天文学计算结果而又避免了当时无法解决的地动问题。 如果将这三个模型的各个性质按等级打分,作一个简单对比,将会更直观的体会出上述结论 美学性 合理性 简单性 精确性 精密性 综合得分 托勒密地心说 5 5 3 4 1 18 第 谷折中说 4 5 4 4 2 19 哥白尼日心说 5 3 4 4 3 19 --------------- 美学性 合理性 简单性 精确性 精密性 综合得分(满分15分) 托勒密地心说 3 3 2 3 1 12 (80%) 第 谷折中说 2 3 3 3 2 13 (87%) 哥白尼日心说 3 1 3 3 3 13 (87%) (注:其中的精密性主要是考虑了不同模型中各个行星与太阳的远近顺序的任意性--在日心说中这种排序是唯一的,而地心说中这种顺序则是可以相当任意的)。【补充参考文献目录】 因此,由于亚理士多德的崇高威望和托勒密地心说的有效性,在哥白尼提出日心说以后,相信这一学说正确性的人并不多,而且大多是出于实用性或 某种信仰和美学上的另类考虑 ---例如著名的伽利略,而拥有当时最精确的行星运动观测数据的第谷并不赞同日心说。 布拉赫第谷虽然拥有最精良的天文观测设备,但是由于宇宙观和数学能力的不足,他未能给出正确的行星运行轨道,这一任务幸运的落到了 开普勒的身上。开普勒高超的数学能力和大胆的想象力,无疑是完成这一任务的最佳人选。 在开普勒《宇宙的和谐》一书中,他使用了三维空间的5个正多面体的外接球来拟合行星的轨道,毫无疑问他使用的正是哥白尼的日心说体系。因此当第谷将 积累多年的火星观测资料交给开普勒,并让他来证实自己的折中模型时,开普勒反而利用这些资料来为自己和哥白尼的日心说寻求支持。 另一个幸运的是, 火星轨道是当时所有行星中最偏离圆轨道的 ,因此当开普勒经过艰苦分析,为火星建立了一个圆轨道模型后,他发现模型的理论计算数据与 观测数据相差小于8弧分。尽管这已经是一个非常了不起的成果了,但是开普勒知道,第谷的观测数据精度平均达到了4弧分, 有些极其细致的观测数据甚至到了1 弧分或更小 ,已经非常接近人类肉眼观测的极限。于是他毫不犹豫的抛弃了自己的这一成果。 又经过了漫长艰苦的反复检验、计算,纠错,开普勒终于得到了以下结论: 行星围绕太阳运行的轨道并不是正圆,而是椭圆。 这是一个令人震惊的划时代的事件。 玻尔说过,谁不为量子力学感到震惊,谁就不懂真正的量子力学。 量子力学颠覆的只不过是200多年的经典力学, 而椭圆轨道颠覆的是人们对圆轨道的近2000年的盲目信仰! 从这个意义上说,开普勒是天文学革命真正的领导者和推动者。 而导致这一革命的导火索只不过是火星轨道观测数据的那个不到4弧分的小小误差!
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分享 化学作为一门实验科学
gordon 2017-1-14 05:56
为什么物理实验室如此晚才被推广,至少比化学实验室晚了四十年。 有几方面原因。 物理学已经高度理论化,而化学在十九世纪大部分的时间内基本上是一门经验科学。 牛顿力学并不总是很清楚地与数学区分开来, 像热学、电学这样的学科被认为是化学的一些分支。 戴维、甚至法拉第,认为他们是化学家。 焦耳、开尔文,麦克斯韦,以及其他人使得 这些学科不大像是物理学的一部分,而成为自然哲学的一部分 。 物理学这个词在英语中是个后来才有的词,而在德语和法语中都使用得比较早一些。 化学作为一种职业也是逐渐形成的,尤其是在德国;而 物理学,却仍然是富人的业余爱好 ,谈不上多大学术性。 物理实验室落后于化学实验室的原因是,化学对于实际生活(例如冶金学)有较大的明显关联, 以及物理仪器比化学仪器要昂贵得多。 ************************************************************************* 注:许良英他们也对这个东西不懂,纠结于 爱因斯坦的几句话,在哪儿 “搞搞搞” 。 实际上《物理学的进化》,讲的很清楚,思想实验多。 伽利略的一些实验, 后人很多人都怀疑他没有做 。
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分享 从生理学到物理学的 亥姆霍兹 ——— 《论力的守恒》
gordon 2017-1-12 06:51
一、《守恒》之前亥姆霍兹在生理学方面的工作 亥姆霍兹《守恒》的发表对物理学和生理学等领域产生了很大影响。虽然他在《守恒》 导言的一开始就强调论文主要是针对物理学家而写的 , 但是, 在这之前他所有公开发表的5 篇论文都属于生理学领域 , 而且有些在内容上与《守恒》确有关联之处, 这又让人们相信此前具体的生理学研究是《守恒》的直接思想来源。情况是否是这样? 如果是, 那么又在多大程度上产生了影响? 为了回答这些问题, 我们不妨考察一下亥姆霍兹《守恒》发表之前所做的工作。 亥姆霍兹所从事的科学研究, 最早可以追溯到19 世纪40 年代初期, 那个时候他还是威廉皇家医学院的一名学生, 正准备在生理学家缪勒( J. P. Mueller) 的指导下从事与博士论文有关的研究工作。他的博士论文题目为《无脊椎动物的神经系统结构》, 主要研究神经纤维与神经细胞之间的关系 , 这也是他的第一篇学术论文。1842 年8 月, 当他把即将完成的博士论文交给导师缪勒时, 后者在询问了有关结论和结论所依据的基础等一些问题后, 示意让他再多做一些案例以便于最终证明他的结论, 这样既可以使论文的结论更具说服力, 也可以不用去担心日后的攻击。经过三个月的艰苦工作,亥姆霍兹顺利地通过了博士论文答辩。虽然一开始对论文的延期并不乐意, 但缪勒对严格的实验证据的重视还是给他留下了深刻印象, 而且这种研究方法成了他后来工作的重点。 博士论文一完成, 亥姆霍兹就转到了处于当时科学兴趣前沿的一个问题——发酵与腐败的本质, 这个问题由于李比希( J. Liebig ) 的工作而倍受关注。李比希一直反对由施旺(T. Schwan) 等人提出的酵母的活体本质理论, 而支持基于盖吕萨克( J. L. Gay- Lussac) 实验的发酵与腐败的化学理论。在李比希看来, 发酵与腐败现象纯粹是一种化学现象, 与某些无机分解十分类似 , 它们是由同一种原理支配的。受李比希的启发, 亥姆霍兹很快意识到这个问题和永久运动的不可能性之间的联系, 因为在他看来, 假设一种活力实际上就等于承认了永久运动的可能性, 而这种可能性早已被科学界所否定了。为了解决这个矛盾, 亥姆霍兹利用广泛的实验证据, 对企图将“活力” 引入科学解释的做法进行了攻击。从1843 年2 月开始, 由于实习任务有所减轻, 他可以抽出更多的时间在缪勒的实验室里研究腐败和发酵问题。这项研究结果最终以一篇题为《论发酵与腐败的本质》的论文而发表, 在论文中, 亥姆霍兹基于实验事实否定了自生现象, 部分驳斥了活力论的解释。然而, 尽管腐败过程可以独立于任何生命形式而发生, 但发酵却与引入的活体有关, 因而这篇论文并不能根本排除活力存在的可能。这样, 原本通过这个实验把有机过程还原为物理- 化学过程 从而反对活力论的计划并没有获得成功 , 必须找到一种新的方法。 1843 年10 月, 亥姆霍兹从柏林皇家医学院毕业后, 回到家乡波茨坦当了一名军医。尽管远离了柏林浓厚的学术氛围, 但他并没有因此放弃他所喜爱的科学研究。为了继续从事研究, 他在军营里建立了一个小型的物理学和生理学实验室, 同时这里也成了他和雷蒙( E. Reymond) 、布吕克( E.W. Brueck) 讨论重建生理学未来计划的地方。由于雷蒙等人的帮助, 亥姆霍兹的研究工作很快步入正轨, 他的研究兴趣也 从发酵和腐败问题转向肌肉活动中产生的热的来源问题 , 并进行一系列与之相关的实验。亥姆霍兹的这次转向非常重要, 也正是从这时起, 他开始关注一些实验证据, 这也为写《守恒》作了一些准备。 实际上, 关于动物热的来源问题一直是生理学的一个焦点问题, 它最初也是由李比希用来反对活力论而提出的, 经过深入的研究之后, 他使问题进一步具体化: 有机体产生的机械能和热是否完全来自自身的新陈代谢过程? 为了解决这个问题, 李比希提出了力的相关性原理, 也就是说力之间按一种常系数相互转化。在此基础上, 他在1842 年的《动物化学》中, 以燃烧学说为基础提出了动物热理论, 认为食物中的碳和氢燃烧所放出的热等于动物产生的热, 但是这种理论的预言值与杜隆( P. L. Dulong) 等人的实验测量值并不相符, 这为引入活力留下了空间。亥姆霍兹的生理学研究受到李比希很大影响, 克莱谟( R.L.Kremer) 甚至声称 “亥姆霍兹在1847 年之前所考虑的每一个生理学问题都已经完全被李比希界定好了”, 动物热问题也不例外。在找不出实验中错误的情况下, 为了解决李比希理论与杜隆等人实验之间的差别, 他只有寄希望于对理论的重新表述。亥姆霍兹认为动物所产生的所有肌肉的力和体热都来自于食物氧化所释放的化学力, 这实际上是对李比希燃烧理论的进一步扩展, 经过这样的改变, 预言值与测量值很好地吻合起来。不过, 在实验的确证上还存在很多问题, 这一困难直到《守恒》的发表仍然存在。这方面的研究最终于1845 年以《论肌肉活动中的新陈代谢》为题发表在《缪勒档案》中。 这样, 亥姆霍兹最初两项反活力论的工作并不成功, 第一项与发酵和腐败有关, 但因为结论有很大的不确定性而无法达到预期目的, 后一研究关于肌肉活动中的新陈代谢问题, 同样因为缺乏肌肉活动和产生的热之间的一种精确的关系而使结论变得有争议 。不过, 亥姆霍兹在采用李比希的理论之后, 直接利用了机械力和有机体产生的热有一个共同的来源的观点, 这样就避免了活力论的解释。 1846 年, 在为医学百科全书撰写《生理学热》 一文时, 亥姆霍兹把他在动物热方面的一些最新的实验资料包括了进来。文章抓住了自然科学各个分支的历史发展, 试图为整个领域建立一种新的秩序, 从而清除当时流行的关于热的本质的各种错误观点。通过批判分析, 亥姆霍兹以定律的形式提出了对动物热现象研究有重要意义的结论: 两种或更多种成分在形成同样的产物时所放出的热的总量必然相等, 无论中间过程如何不同。因此, 他断言, 根据自然界中物质守恒原则, 动物体的实际温度只能来自外部食物所提供的热量。同年10 月, 亥姆霍兹写成了《关于1845 年动物热理论工作的报告》( 下文简称《报告》, 1847 年发表) , 在文中, 他指出热质理论是站不住脚的, 坚决提出要用热的动力学理论取代之。另外, 在《报告》中, 相关性原理已经从生理学扩展到物理学和化学的不同分支中, 显然, 这是亥姆霍兹普遍应用他的方法论的第一次尝试, 也是他最终阐述力的守恒原理的关键一步。就此而论, 这份《报告》意义重大, 虽然它在以前的相关研究中没有得到应有的注意。 不过, 尽管《报告》已经更为明确地表达了力的相关性, 而且亥姆霍兹也意识到它具有很大的普遍性,但是, 《报告》与最终的《守恒》的差别仍然很大 。其一, 《报告》中虽然已经把相关性原理应用到分析一些物理化学规律中, 但它仍然主要用于解决生理学问题。其二, 《报告》中被考察的自然现象 共同的度量单位是热而不是机械功 , 这一点是非常重要的。因为 只有把机械功确立为一种基本的能量转化的度量 , 才能把所有自然现象表示成机械功的当量形式, 从而确定现象之间的转化关系, 最终达到在能量的概念框架下把自然界各种现象统一起来的目的。 通过对亥姆霍兹《守恒》之前工作的考察, 似乎可以看到《守恒》与此前工作之间的相关性。然而, 如果说《守恒》直接来源于生理学研究, 那么新的问题就出现了。因为《守恒》只对一些已知结果作了重新解释,并没有涉及什么新的实验, 而且《守恒》中生理学方面的内容只有很少的几句, 这些又在某种意义上否定了生理学研究为《守恒》提供了充分的理论或实验支持。再者, 亥姆霍兹在《守恒》导言的一开始就把整个论述放在两个假设基础之上, 即永久运动的不可能性和牛顿中心力假说 , 除此之外, 文章多处渗透把自然过程还原成一般原理的思想。从这些方面来看, 《守恒》又的确与此前的研究没有直接的联系。 那么, 这两个假设及还原思想从何而来? 下文的论述也许可以提供部分线索或回答。 ************************************************************************** 二、永久运动的不可能性与反活力论 18 世纪末19 世纪初, 德国科学完全被自然哲学所笼罩, 自然科学研究越来越脱离实际, 并因此对科学造成了极大的破坏。活力论是这种自然哲学的一种典型的表现形式。在这种情况下, 人们一直热衷讨论的永久运动问题, 也常常与活力论密切联系在一起, 这种联系甚至达到了相互依存的程度。不过, 随着热学理论的发展, 人们开始意识到建造一种永动机是不可能的。因此, 要证明永久运动的不可能性, 就必须取消活力论。这样, 19 世纪前几十年德国生物学的首要任务就是用科学的方法把有机过程还原成物理-化学过程, 从而反对活力论。亥姆霍兹职业生涯早期就处在这样的反活力论传统中, 而且他所处的缪勒的学生圈子中的大多数人都是反活力论的重要人物, 如施旺、雷蒙和布吕克等人。 缪勒在德国生理学发展中起到了非常特殊的作用。一方面, 他早期是一位自然哲学的忠实支持者, 虽然在1827 年之后有了很大变化, 但自然哲学的影响并没有彻底消除掉。另一方面, 缪勒又是一个善于接受不同方法的人, 在研究有机功能时, 他采用了一种几乎实证主义的方法 , 而且还常常鼓励进行物理学和化学研究。宽松的研究环境和易于接受的气氛, 加上一批具有教学和研究功能的实验室, 使得缪勒周围聚集了一群杰出的年青人, 如施旺、雷蒙、布吕克和亥姆霍兹等人。正是这些人发展和完善了还原论, 即 用物理和化学方法研究生命现象 , 使之成为德国19 世纪生理学的一个重要特征。因此, 门德尔松( E. Mendel--sohn) 说, 缪勒是生理学里的一位杰出人物, 与其说是因为他个人的科学发现, 不如说是因为他为整个一代人所提供的训练方法, 这些人自己继续贯彻一些新的生理学实验方法, 而 更重要的是, 他们占据了德国大学许多生理学的教授职位 。 1833 年, 缪勒调任柏林大学生理学教授, 这个时候他还明显是一位活力论者。他一直非常关注有机与无机现象之间的关系, 并把诸如 “有机物与无机物在物质组成上有区别吗?” 这类问题写在其著名的《生理学知识大纲》的首页上提供给读者。缪勒也试图回答这类问题, 然而, 经过一番的证据比较之后, 他否认了有机力和无机力的同一性, 并指出, 无法用无机力取代解释有机事件的特殊的力( 即活力) 。 然而, 缪勒的主张遭到了施旺、雷蒙和布吕克等人的质疑。 最早提出不同看法的是施旺, 早在1835 年, 他就在他的笔记本中记录了对生理学现象进行物理测量的创造, 并做了有关肌肉收缩的一些实验。由于这些工作, 施旺成为德国19 世纪40、50 年代生理学中新的物理- 化学方法的重要开创者。对于这一点, 雷蒙写到, “施旺是我崇拜的人物, 他做实验的方法是独特的。他的书中的理论部分太妙了, 以至于无法衡量。”施旺的另一项重要工作是建立细胞学说, 它是为了寻找与活力有关的问题的答案而提出的。他试图在细胞层次上, 证明所有的动物和植物之间具有相似性, 这显然直接挑战了当时盛行的活力论观点。因为根据活力论, 整个有机体所持有的力量要比各个部分力量之和大。而施旺则认为基本的有机过程发生在细胞层次上而不是整个有机体层次上。他主张用结晶化过程来解释细胞的形成与发展, 也就是说采用无机晶体发展到细胞的解释, 这种理论后来被雷蒙和布吕克所用。 施旺提出的新的解释生物现象的方法在当时获得了一定的成功, 然而, 并不是所有的德国生理学家都沿着施旺的路线而坚持物理- 化学解释。但是, 已经有了一个足够大的群体在采用这种方法, 这样, 19 世纪中期德国生理学给人留下了还原论的印象。正当施旺新方法得到越来越多人接受的时候, 雷蒙和布吕克也加入到这场用还原论方法反对活力论, 从而重建德国生理学的运动之中。 差不多正当施旺准备去鲁汶大学时, 雷蒙和布吕克来到了缪勒实验室。与施旺一样, 他们也不赞同缪勒的活力论思想。为了找到一种具有说服力的方法以反驳缪勒的结论, 他们研究了一些关于有机体的物理学和化学现象。除了具体的实验研究之外, 雷蒙与布吕克还一直试图寻找那些能为他们的还原论提供说明的理论。最初, 他们把希望寄托在施旺的细胞理论上, 认为这一理论可以支持他们还原论的观点, 并希望用它来揭示有机和无机现象之间的同一性。而且自从施旺的细胞理论建立之后, 已经有一些年青的生理学家开始重视这一理论, 并把它广泛用于解剖学和胚胎学等学科中, 逐步显示了细胞理论有着多方面的应用价值。这一切无疑正是雷蒙和布吕克所希望看到的, 更重要的是, 细胞理论把细胞增长解释为一种结晶形式——— 一种化学现象, 它为联系有机与无机过程提供了可能性。 不过, 在缪勒的个人权威和当时占统治地位的活力论的影响下, 柏林的生理学家中很少有人接受施旺关于细胞增长的假说, 他们认为细胞增长和结晶之间并没有多少相似之处, 而且在其它自然现象中也很少看到这种相似性。因此, 他们主张生命过程实质上不同于物理过程, 有机现象应该有自己的一些特殊的规律, 对有机现象进行因果解释是不可能的。这样, 雷蒙和布吕克最初的期望并未实现, 还原论思想的确立需要更多人的支持和证明。亥姆霍兹与他们的最早接触正是在这个时候。 1842 年, 亥姆霍兹由于跟随缪勒做博士论文也进入了缪勒的学生圈子中, 并与雷蒙和布吕克结下了深厚的友谊。他们彼此之间友好地交谈, 并就一些问题深入地交换彼此的看法。这种氛围给亥姆霍兹留下深刻的印象, “ 任何与第一流人物接触的人都会改变生命中的价值尺度。这种思想上的接触是生活所能提供的最有意义的事情。” 缪勒的学生都有一种强烈的反活力论倾向 , 他们试图把生理学与物理学连接起来, 把生理学结论置于一个更为精确的基础上。在这些方面, 亥姆霍兹与他们有很多的相似性 , 因此他很快就加入到雷蒙等人提倡的依靠还原论重建生理学的计划之中。虽然亥姆霍兹的加入进一步支持了还原论, 但在面对活力论时, 他们仍然处于两难的困境之中。一方面, 他们很难找到直接证据反驳活力论观点; 另一方面, 他们又不愿接受活力概念并且拒绝把它置于生理学解释的中心地位。因此, 要摆脱这个困境, 必须寻找其它办法。经过一段时间的考虑, 他们最终找到了一种解决办法, 这个办法不是来自于对活力论的直接批判, 而是重新界定了问题。他们坚决认为, 只存在一种有效的解释, 它是依据于引力和斥力而作出的, 因此, 这种解释对物理科学和生物科学是普遍有效的。这样, 问题经过重新界定之后, 比原来的提法有了更多的哲学意味, 它旨在分析所有解释的本质, 而不是从一些给定的经验数据去建构一种特殊的解释 。 雷蒙在写给好友赫尔曼( E. Hallmann) 的信中, 首先表述了这种还原论思想。他说"布吕克和我已经确定这样一个事实, 在有机体中起作用的只有普通的物理和化学的力; 假如现在它们还不足以作为一个充分的解释, 要么是因为物理化学方法必须用于确定这些力的作用, 要么因为必须假设这些新的力...... 始终能够还原成吸引或排斥的部分。" 从信中可以看出, 雷蒙的思想是基于一个严密推理的观点之上而形成的。当然, 要证明这种还原论的认识论基础, 还需要更多的论据。不过, 雷蒙和布吕克断言引力和斥力是唯一科学解释的基础的这一推理过程, 很有可能与他们后来的主张是一致的, 因为还没有证据表明他们在亥姆霍兹发表《守恒》之前曾修改过观点。相反, 很多迹象表明, 随着时间的流逝, 他们越来越坚信他们的逻辑推理过程。这一点从1845 年亥姆霍兹加入柏林物理学会时, 雷蒙的欣喜态度可以看出, 他说他们的新朋友“在世界观方面完全站在对我们有利的情况” 。关于还原论立场的完整表述, 最终出现在1847 年亥姆霍兹的《守恒》一文中。为了使物理学家们能够接受它, 在送交柏林物理学会和马格努斯的论文中, 亥姆霍兹删掉了哲学味很浓的导言部分 , 但最终还是被波根道夫主编的《物理学和化学年鉴》拒绝, 后来只有通过私人方式出版。 总的来说, 雷蒙、布吕克和亥姆霍兹等人提出的还原论与当时德国科学中的反活力论的思想氛围是相符的。由于从经验上难以完全摆脱活力论者所持有的根深蒂固的观念, 因而他们只有从认识论上对活力论进行攻击。为了避免与活力论有直接的冲突, 他们承认生命现象中存在有机原因的可能性, 不过, 这些原因与无机原因必定具有某些共同的成分, 一切有机和无机变化都是运动所致, 而运动则是由运动力引起的。因此, 运动力即吸引和排斥的力, 是一切自然现象的原因。这样, 生命现象与物理现象在中心引力和斥力基础上得到了解释, 而不再需要引入活力。反活力论的成功, 从根本上否定了永久运动存在的可能性, 这也为亥姆霍兹的“守恒” 提供了一个重要的思想来源。 三、康德哲学对《守恒》的影响 亥姆霍兹后来在对《守恒》的多次说明中曾声称, 对力的守恒的兴趣不是来自生理学中的经验问题, 而是源自年青时期所持有的赞成永久运动不可能性原理的倾向( 这与反活力论有关) , 并且他还强调《守恒》的导言部分受到康德认识论相当大的影响。因此, 如果说反活力论传统为《守恒》的永久运动的不可能性假设提供了思想来源, 那么牛顿中心力的思想来源则可以从康德哲学中的相关论述中去寻找。 康德哲学对亥姆霍兹的影响, 最初缘于他有一个哲学传统的家庭。亥姆霍兹孩提时代父亲与同事之间一些激烈的哲学讨论, 激发了他一生对认识论问题的兴趣。在这些哲学讨论中, 很多是关于康德和费希特哲学的。老亥姆霍兹是一个非常热爱哲学的中学教师, 除了教亥姆霍兹学习法语、英语和古典语言以及其它知识之外, 他还非常重视培养亥姆霍兹的哲学思想, 努力把亥姆霍兹引向康德和费希特等人的哲学, 以及从他们的哲学观点出发去研究自然界的方法。甚至在亥姆霍兹随着科学研究的深入而走向背离形而上学的思辨时, 父亲还不失时机地向儿子灌输他自己的形而上学信念, 尽其所能地去动摇亥姆霍兹的思想和实验方法。 进入威廉皇家医学院后, 亥姆霍兹利用业余时间认真读过康德哲学, 有时甚至达到痴迷的程度。值得一提的是, 亥姆霍兹从接受学校教育到发表《守恒》的这段时间, 正是德国反形而上学的顶峰时期, 这种形而上学以纯粹的抽象思辨为主要特征, 认为不需要通过观察和搜集经验资料, 就可以直接得到科学的结论, 因为这些结论可以从哲学思想中推出。在这种情况下, 很多人回到了康德哲学那里, 利用康德哲学的某些思想作为反形而上学的武器, 揭露形而上学的荒谬之处。亥姆霍兹大学时代的逻辑学老师贝内克( F.E. Beneke) 就是一位康德哲学的坚定支持者, 他曾断言, “康德哲学在其最纯粹的形式上将战胜那些形而上学的方法。因此, 康德哲学必将成为我们未来的唯一哲学。”另外, 雷蒙和布吕克也都是康德哲学的支持者, 尤其是前者, 在为还原论思想寻找认识论上的依据时, 他很大程度上是依靠于康德哲学中的一些概念范畴, 有的学者曾把雷蒙所定义的引力和斥力、运动等概念与康德的论述作过比较, 发现两者间有很大的相似性。 尽管从亥姆霍兹的成长经历中, 很容易让人联想到他可能受到康德哲学的影响, 但这显然是不够的。真正揭示这种影响的, 是他在几次演讲和晚年对科学论文所作的一些注释中曾多次提到或引用康德的观点, 尤其是在1881 年编辑他的科学论文集时, 他在《守恒》一文的注释中指出, “导言中的哲学讨论受到康德认识论观点相当大的影响, 我仍然认为这些是对的”。正是基于这个注释, 哈曼( P. M.Heimann) 等人作出亥姆霍兹受到康德哲学的影响结论。虽然亥姆霍兹后来对导言中的哲学论述进行了一些修正, 但至少可以说明1847 年之前亥姆霍兹是很赞成康德哲学的, 尤其是认识论方面的内容。 《守恒》一文由一个简短的导言和正文六章内容组成。在导言中亥姆霍兹为全文制定的一个写作计划以及所采用的论证方法。导言的结构非常清晰严谨, 形成一个四层的等级结构。处于第一层的是两个物理假设即牛顿的中心力和永久运动的不可能性原理, 这是整个论文论证的基础; 基于这两个假设, 亥姆霍兹为永久运动的不可能性提供了数学表述并进行推广从而得出力的守恒原理, 这是第二层次; 处于第三层次的是比力的守恒原理的普遍性要低一些的经验定律; 而最后一层是不同物理学领域内的自然现象。 导言有很强的认识论和方法论特征, 而且又在一些主要概念的描述上与康德的说法存在很大的相似性, 这些为作出导言受到康德哲学某些观点的影响的结论提供了依据。另外, 考虑到亥姆霍兹在一些场合已经明确承认康德认识论观点对《守恒》导言的影响, 为此, 我们就可以将两者就某些共同概念所作的有关阐述作一些比较, 看看它们之间有无相似或相同之处。 比较略(就是 “运动、空间、关系、感知” 的一些东西) ****************************************************************************** 通过对比, 可以看出亥姆霍兹与康德在一些主要概念的论述上有诸多相似之处。另外, 从导言中作者所要实现的意图和采取的方法来看, 《守恒》的导言与康德著作《自然科学的形而上学基础》 ( 下文简称《基础》) 也有很大的相似性。《基础》是康德对自然科学进行论述的少数著作之一, 也是最具代表性的。在《基础》中, 康德力图从动量学、动力学、机械学和现象学四个方面为物质概念提供形而上学的解释, 以达到要论证牛顿科学的可能性的目的。因为在康德看来, 一切本义上的自然科学都需要一个纯粹的部分, 在它上面可以建立起理性在其中所寻求的确定性, 这个纯粹部分就是形而上学, 因而自然科学要以自然的形而上学为前提。在此基础上, 康德认为 要使形而上学有一个完善的构架, 就需要有量、质、关系和形式四类范畴 。他认为自然科学通常就是一种或者纯粹、或者应用的运动学说, 所以, 自然科学的形而上学基础就要置于四大部分之下, 即运动学、动力学、机械学和现象学四个部分。这样, 只要能为以上四个方面建立起形而上学基础, 那么自然科学也就有了形而上学的基础。 而在《守恒》导言的一开始, 亥姆霍兹就明确提出了他的观点, “自然界所有作用都可以还原为引力和斥力” , 这实际上就是要为力寻求一种本体论的地位, 也就是要把力建立形而上学的基础之上。 为了充分论证牛顿的中心力规律是自然界的可理解性的基础, 亥姆霍兹同样在《守恒》的导言中采用了一种四重结构的方法, 《基础》与《守恒》导言之间的详细比较如下表所示。 (略) ******************************************************************* 从以上两个方面的对比来看, 亥姆霍兹的《守恒》, 尤其是导言部分确实与康德哲学的某些内容有着一定程度的类似。然而, 这种结论还只是一种推测, 我们并不能给出更为有力的直接证据, 因为从现有的研究和资料来看, 并不能证明亥姆霍兹曾读过《基础》这部著作 , 尽管亥姆霍兹本人多次声称他受到康德认识论观点相当大的影响。总之, 导言规定了《守恒》的写作计划, 因此导言中所阐述的观点对理解《守恒》的思想来源是至关重要的。通过对反活力论和康德哲学所作的考察, 可以看出这两个方面确实对《守恒》产生了重要影响, 这种影响比起受到他此前在生理学领域中所做的具体研究而言更为深入, 不过, 我们并不能否认生理学中的具体工作作为《守恒》思想之根源的可能性, 因而承认思想的多源性可能是一种比较客观的态度。 四、结 语 1847 年2 月, 亥姆霍兹把《守恒》导言的草稿送给雷蒙时, 后者称赞它是“一篇对任何时代都有重要科学意义的历史文献 ” 。这或许带有朋友间的热情因素, 但此后科学的发展恰恰证明这种评价是恰当的。几乎在50 年后, 亥姆霍兹还打算把导言中的同样概念应用到他的理论物理学的系列讲座中 。 而90 年后爱因斯坦在《物理学的进化》一书中则把它作为机械自然观的规范而加以引用, 直到今天, 它仍然是方法论争论的焦点 。总之, 《守恒》是一篇具有划时代意义的论文, 如果在一个特定时代背景下去认识它, 其意义则更为突出, 这一点用麦克斯韦的一段话来表达可能更为准确, 他说, “ 要认识亥姆霍兹《论力的守恒》这篇短文章的科学价值, 我们应该去问问我们把热力学和现代物理学其他分支中的一些最伟大发现归功于他们的那些人, 他们曾多少次反复读了这篇短文章, 以及在他们的研究当中, 有多少次感觉到 亥姆霍兹强有力的说明像一种无法抵抗的推动力量影响着他们的想法 。” 这也是本文分析这篇经典文献的目的之所在。 ********************************************************************************** 注:科学并不解决你的问题,只能一个细胞一个细胞研究。 对此,我只能对功利性的同学报以sorry 其实很多人学习科学,有的是为了拿证,有的是为了出人头地,有的是为了解决自己的问题。 (统统sorry,解决不了你的问题) ********************************************************************************** 还有启发式方法,不能代替事实本身。让哲学滚蛋 (甚至包括方法论) “可能是什么”, “和事实是什么” ,有着重要的差别。
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分享 甲午战争时期意大利的物理学
gordon 2016-12-3 07:46
19世纪初期,人们对原子和分子仍然混淆不清,阿莫迪欧· 阿弗伽德罗(1776年生于都灵,1856年卒于同地)第一个成功地区别了它们。直到现在,阿弗伽德罗这个名字仍然以描述理想气体的阿弗伽德罗定律和表示 一摩尔原子数量的恒定常数——著名的阿弗伽德罗常数而家喻户晓。同样是在19世纪,意大利物理学异常繁荣,并再次为人类科学的发展做出重大贡献:伽利略· 费拉里斯(1847年生于利沃诺皮耶蒙特,1897年卒于都灵)发明了交流电动机,安东尼奥·帕奇诺蒂(1842年生于比萨,1912年逝于同地)发明了 直流电动机,安东尼奥·穆齐(1808年生于佛罗伦萨,1889年卒于美国纽约州斯坦顿岛) 发明了电话 ——尽管这项发明被贝尔申请了专利,直到最近真正原 创者才被正式确认; 2002年6月11日,美国国会正式确认安东尼奥·穆齐为电话的发明者 。19世纪末20世纪初,意大利科学界出现了一位具有标志性意义 的杰出人物,他开创了一个无线通讯的时代。1901年,伽利尔摩·马可尼(1874年生于博洛尼亚,1937年卒于罗马)实现了从英国康瓦尔郡到加拿大海 岸,相隔3000多千米的两站之间的无线通信,这一事件彻底地改变了世界。马可尼这一发现的发展为现代人带来了无线通讯设备,例如收音机、电视机、雷达设 备和后来出现的便携式电话系统及无线网络系统。 从某种意义上讲,马可尼是当时的一个例外 , 因为在这一时期,意大利科学大发现的时代已进入尾声 。在19世纪 末和20世纪初的很长一段时间里,由于环境的封闭以及在国家政治经济软弱的背景下滋生的乡土观念,意大利科学逐渐走向衰落。实际上,从18世纪中叶开始, 数学科学的研究中心就已经开始从意大利向北欧和法国转移。至少在物理学领域,现代化的悄然来临要归功于另外一位伟大的科学家,为核物理学开创了道路的恩里 科·费米。与恩里科·费米一起工作的一群年轻科学家以“帕尔斯贝纳大街的少年”闻名,这条大街是罗马大学皇家物理学院的所在地。他们发现,所谓的慢中子的 一些特性有可能导致链式裂变反应;根据这一发现,人们建造了世界上第一个核反应堆,还有为人类带来不幸的核武器——原子弹。恩里科·费米的遗产为意大利一 个庞大现代物理学派的建立奠定了重要的基础, ******************************************************************** 1860年意大利 比 萨大学物理学家巴奇诺基发明了包括环形电枢、整流子和合理的励磁方式的电动机。从电磁学诞生到电机的发明之所以历经数十年时间,除了技术上的难度之外,还 由于载流导线和磁场的相互作用表现为旋转,这同牛顿力学中表现为直线推、拉的超距作用的传统机械自然观相反,因此使一些物理学家感到迷惑不解,而电动机的 出现及其功效使人们很快接受了它。 由于直流电动机以原电池为能源,其成本高、功率小、工作不可靠,无法与蒸汽机相匹敌,于是人们便去寻找功率较大和较经济 的电源,这就促进了发电机的研制与不断改进。在法拉第电磁感应定律发现的第二年即1832年,德国发明家皮克西(H.Pixii,1808—1835)以 永磁铁做转子先后制造了世界上第一台手摇交流发电机。不久皮克西兄弟加装了一个换向器,使之变为直流发电机。1857年英国电学家惠斯通 (1802~1875)发明了用电磁铁代替永磁铁的发电机。但这两类发电机均不实用。直至1867年,德国工程师、后来被誉为“电业大王”的西门子 (E.W.von Simens,1816—1892)基于自激原理,经过十余年的研制终于发明了第一台在工业上实用的自激式发电机。1870年,长期在法国巴黎工作的比利 时工程师格拉姆(1826~1901)又把巴奇诺基发明的环形电枢应用于发电机。1872年德国电气教师阿尔特涅克发明了鼓式电枢。经过这些改进,使自激 式发电机达到了更高的效率,并实现了产业化。1880年,爱迪生(T.A.Edison,1847一1931)继发明白炽灯之后又制造了110伏自激直流 发电机“巨汉”号。1883年英国伦敦和美国纽约相继建成了中央发电厂,人类从此进入了电气时代。在此之前,为了解决低压输电中线路耗能大的问 题,1882年德国电气技师德普勒(1843~1919)成功地进行了远距离高压直流输电试验。 为了克服直流发电机在远距离供电方面暴露的局限性,在德国电机公司任职的俄国人多利沃•多布洛里斯基(1862— 1919)在俄国科学家亚布罗契可夫1876年提出的制造多相发电机设想的基础上,经过对三相交流理论和技术的多年探索,终于在1889年发明了功率 100瓦的三相交流异步电动机和与之相配合的三相发电机以及150千伏安的三相变压器。1891年,在德、奥两国建成了世界上第一个三相交流输电系统,8 月25日初次运行成功,输电效率达80%,充分显示了三相交流电在远距离输电中的优越性,从此交流电发展很快,并在工业上逐步代替了直流电。
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分享 五四运动时期的中国物理 —— 1916年的中国
gordon 2016-11-3 05:24
注:现在才明白,原来北大当年是最强。法国这帮人真牛逼,哈哈 (这个事情,我一直觉得不对,哈哈) 作者:吴大猷 早期中国物理学事靠一些留学人员. 他们主要是在外国念书、学物理,回国之后,就在中国开始教学,从两三个学生开始教起. 人数不多,这等于我们看《封神榜》,最大的红发老祖有三个学生,老子(即“太上老君”)最大,第二个元始天尊,第三个通天教主. 后来这三个人分别组成三大教派,弟子也就慢慢地培养出来. 物 理也是一样,起首只有几个人,人数不多. 我们要探究中国物理是如何发展,教授如何能够吸引学生等问题,说来说去最重要的还是人的因素. 到底当时能够教物理、做学术研究工作的是哪些人?什么人?他们集中在哪几个学校或单位?看我们几十年的物理发展,看有些什么人,在什么地方,然后他们培 植下一代有些什么人. 评价物理发展,就是这样. 培植学生,有量有质,这就是一个故事. 现 在我把中国重要的几个学校讲一讲. 中国大学很多,后来这些学校慢慢地都开始设物理课程,当然并不代表有物理系. 因为一个学校里有一、两位先生教物理课程,跟现在台湾最小的大学物理系差很多. 所谓物理系可能就是一、两位先生,或者一个人的一个系. 说起来,一个人办一个系,学生亦不多,一年就一两个人. 我 们先讲讲北京大学. 北京大学在前清时期叫京师大学堂,成立于1898年. 这是鸦片战争之后,中国有自强运动,自己知道非学西方不可. 这才自己创办新式学校. 1912年民国政府成立之后,改为北京大学. 1998年,北京大学要举行一百周年的庆祝活动,就是从它的前身京师大学堂那时候算起( 前几月我还收到他们的邀请函,要我回去参加庆祝活动,不过,我大概是回不去了). 总而言之,北京大学是头一个接受西方教育系统的大学. 但是起初它并没有“理学院”,而是叫“格致”. 后来正式改名北京大学后,设置“ 理科”,没有系. 要等到相当晚期后,才正式有“学院”这个名称出现. 至于“理科”包括哪些科目呢?大致上天文、地质、数学、化学、物理、动植物等6个科. 那个时候,“理科”里面也没有“系”,因为那时候学校里面的教授不多,学生亦不多,所以每个科目里面可能只有一门、两门相关的课程,并不能成为一个系. 大 家有没有注意到, 早期回来的人大都留在北京大学 . 北京大学在中国算是相当早的新式教育系统. 初期回来的何育杰、颜任光、丁燮林、李书华都在北京大学. 何育杰先生是1903 年,很早期,从英国的曼彻斯特大学学物理回国,回来后,他在北京大学. 李书华先生在法国念书,1922年回来之后,也在北京大学教书若干年. 事实上,在民国五年(西元1916年), 北京大学就有一个班算是正经念物理毕业的学生 . 这头一班中的学生,我知道名字的有三个,真正认识的只有丁绪宝先生. 北 京大学很可怜,名气虽然大,但并不是“ 大”在科学上,而是在文学,新文化运动等,大家都知道,如五四运动. 北京大学在学术方面是处于泰斗的地位. 在科学方面,北京大学并没有很强的发展,原因之一是北京大学的科学人才很少. 因为当时整个中国的科学人才总共只有那么几位先生,有些地方人多一些,其他地方就没人了. 所以没有办法,不够分配. 第二个原因则是在北伐开始,民国政府成立之前,因为北洋政府军阀系统之下,北京大学有一阵非常困难, 没有钱,连教授一年的薪资都发不出来 . 这情况怎么办呢?学校没有钱办教育,所以只好靠卖讲义筹措经费,教授一年也领不到工资. 所以在那种情况之下,期望北京大学能够有经费做一些科学发展的研究,根本是不可能的事情,所以有许多因素致使北京大学很吃亏. 北 京大学从老的阶段过渡,中间的1931年到1933年这两年的时间里面,王守竞先生从美国回来,到北京大学去教书. 他是一个很聪明的人,原先在美国做了很好的工作. 他早年所做量子力学方面的研究是很出名的工作. 1929年,不知道是什么原因,他在那个地方好像待得不高兴,所以1931年他去了北京大学. 他很想整顿北京大学物理系. 从1931年到1933年两年时间,他在北京大学物理系,使这个系达成一个过渡时期. 1933年一直到抗战结束,这十多年都是饶毓泰先生在主持,饶先生重新整顿北京大学物理系,不断地进行革新的工作. 1944年饶先生又出国去了,所以,他主持北京大学物理系的时间就因此中断了. 总 而言之,因为饶先生个人的转移,在南开大学任教的期间他去德国作研究,回国后又主持并任教于北京大学. 而北京大学在后半段的发展上,也经过一连串的革新与改组,成为新的北京大学,同时聘用了许多新的教授. 1944 年以后,饶毓泰先生又回来了,开始接手做一些有关北京大学物理系在行政方面的工作,北京大学物理系就完完全全地面目一新了. 在 北京大学从老阶段向新阶段过渡中,蒋梦麟校长起了作用. 1930年底,蒋梦麟为北大校长. 蒋校长对理学院长饶先生和理学院其他人说,把北京大学老的人解聘,这种丑事由我来做,聘新人全权由你来做. 这是很大的魄力,你不要小看这件事,你现在解聘一个人试试看. 所以那个时候,北京大学完全改组. 理学院设物理系、数学系、化学系、生物系、地质系. 这五个系,换了新的主任、新的教授. 那时候北京大学物理系换了新人. 在1931到1933年由王守竞先生作主任. 他教了两年书离开北大去资源委员会,要做对国家有直接贡献的方面的工作. 他离开北京大学,把物理系交给饶先生. 饶先生聘朱物华、我和郑华炽. 那个时候可以这样说,北京大学有两个阶段,一个阶段是蒋梦麟之前的阶段,在蔡元培当校时,整个环境、政局不同,最出名的是五四运动. 1937年以后理学院开始革新. 我是1934年回来,到1937年三年之内,我过得很愉快. 饶先生是我的先生,我一到系里什么都不管,我作自己的研究工作,可以说,没有一点操心的地方. 我 怎么到北大?刚才讲过,我认识北大第一届毕业生丁绪宝先生. 丁先生比我年长几岁. 1932年,我在美国念书,他从国内休假出去,我也就在那里认识了他. 丁先生大概是知道我第二年(1933 年)就要得学位了,所以1934年,也就是我回国后,在南京中央大学任教的丁先生就向当时中央大学的校长罗家伦先生推荐,希望可以聘我去中央大学教书. 可是因为早已和以前在南开教我物理的老师饶毓泰约好,回国后要到北京大学教书. 饶先生当时在北京大学物理系做主任并兼理学院院长,所以虽然我并不是北大毕业的校友,但是我还是去了. 总而言之,这件事纯粹是人为的原因. 如果1934年我没事先和人约好要去北大,而在我一回国,就有中央大学要请我去教书,这当然是一件很值得高兴的事情. 如果我在1934年时去了中央大学,那么我可能就得了一位学生,那就是吴健雄女士,但是她现在反而变成是我老师辈的人了. 这 说来很有趣,吴女士在南洋公学念书. 胡适之先生在南洋公学当教授及校长,吴健雄是他的学生. 饶毓泰先生,也就是我的老师,也曾在南洋公学念书. 因为我的老师曾经在南洋公学念书,他是胡适之的学生,所以我就变成胡适之先生的徒孙子. 而吴健雄也是胡适之的学生,跟我的老师同辈,所以我算是她的师侄. 但是假如我在1934年去了中央大学教书,那么她又会变成我的学生. 说笑话呀!很好玩. 北 京大学从1933年抗战之前开始(中间经过一段很长的时间)到1946年,这十几年之内,经过抗战开始前有三年,抗战之中有八、九年的时间,在这些年里 边,北京大学物理系训练出来一些学生和助教,有马仕俊先生、郭永怀先生,他们是我头一次回国的时候,最早教过的两个学生. 后来也陆陆续续地还有一些历任的助教和学生,但是其中有一些并不是我的学生,而是我的同事. 举例来说:我是南开大学物理系毕业的学生,有一位先生,郑华炽先生,是化学系毕业的,不过,因为他后来的工作是研究拉曼光谱(Raman spectrum),而这方面是跟物理相关的,所以物理系就请他来教书,我们就变成同事了. 等到在昆明的战争末期,有一些学生后来成名了,成就很高,例如,黄昆、杨振宁、李政道等等. 这就是在北京大学后期发展的情形,已不是早年原来的北京大学了. 第 二个中心就是清华大学,以前是留美预备班.1923年,叶企孙先生在美国哈佛大学得了学位,回国后在南部待了一年,第二年去清华大学. 他本人回国后,直接作物理研究并不多. 但在发展清华,把清华物理系建立起来,培植下一代,都有极大作用 . 为什么刚才前面说过的那些比叶先生早回国的人,都留在北京大学,而叶先生却待在清华大学呢?因为清华大学从1925年起首,由原来留美预备班(一半中 学,一半大学一、二年级)改为正经的中国制度的大学,同目前制度下的大学,四年毕业. 办物理系,叶企孙先生在中国培育下一代年轻人才是一个很重要的人,清华大学成为对中国物理发展有贡献的一个重要的机构. 清 华大学与北京大学虽然同是国立的学校,但是清华大学的 经费来源比较充足 . 美国把庚子和约中的赔款还给中国,要中国拿来从事文化教育发展工作,政府把这整个经费拿来建设清华大学. 起初清华留美预备学校就把全班的毕业生都送到美国去念书. 这件事情说起来并不好听,我们高等教育的发展,竟然是靠美国退回的庚子赔款. 但是不可否认的,这的确对中国的近代化有很重要的影响. 正是有了庚款,因此,清华大学有一个特别占便宜的地方,就是他本身另有经费,没有政府欠薪水的情形发生,经费清清楚楚. 所以清华大学是一个有希望能够把它建立起来,并把它变成一个现代化的研究单位. 国 耻之一,庚子赔款. 美国退回庚子赔款,大部分给清华,剩下的建立中华教育文化基金董事会,负责管理这笔经费,庚子赔款 抗战时期到期 、停止、没有了. 因为这董事会还有剩下一些钱,清华据此建立一个基金,大约有一千万美金左右. 一千万美金,很少,现在不值多少钱. 但是还是可以生利息作为清华的发展基金. 但是若以现在的标准相比,反而是不那么重要了. 因为现在国家政府每年编列给清华大学的经费,都是以几个“亿”来计算的. 由国家编预算,清华也就成为国立学校. 从 民国初年起首,美国庚款退回来后,清华大学每一年都有几十个学生毕业,很多都是优秀的年轻人被送到美国去念书. 若干年来到现在为止,经由清华大学送去美国受训练回来的人才,在各行各界,不只是科学方面,包括其他方面,都对中国所谓的“ 近代化”和整个社会有很大很大的影响. 叶企孙先生,1923在美国. 1924年在南方,短期一年. 1925年在清华. 在清华,他立即开始聘请了许多物理学家,很早为建立一个很活跃的教学、科学研究队伍作好了准备工作. 叶企孙先生一到清华,延揽许多教授,前已讲过,不重复了. 其中,还有稍晚一点的任之恭先生,1923年、1924年他从美国回到清华大学. 我 们可以看得出来,主要在清华大学聚集的这些人,都相当有计划地去建立一个物理系,因此,人慢慢地多起来,在教学方面,水准当然也就跟着提高了. 1920年代期间,在清华大学受教育训练出来的第二代学生,也就是跟我同辈的那些人,对于中国物理的贡献都相当地大,培植了许多学生. 这方面,我等一会儿还会再说. 第 三个地方就是我的母校南开大学. 我并不是要特别把我的母校提出来,而是由现在看那个时候,的的确确除了北京大学及清华大学外,还有南开大学,都对后来中国物理的发展有一定的影响. 在抗战时期,南开大学和清华大学、北京大学这两所学校联合在一起,变成西南联合大学,地点在昆明. 因此,南开大学跟物理的发展也是有关系的. 第 四个地方是燕京大学. 你不要看它只是一个教会学校,那时的教会学校比我们台湾的教会学校要高明得多. 燕京大学物理系主要的主持人有谢玉铭先生和一位外国的教授. 若干年来,燕京大学也训练出来几个学生,例如,王明贞,她是一位女物理学家,她哥哥王守竞先生很出名. 王明贞本人是乌伦贝克(Uhlenbeck)的学生,她写的论文很出名. 另外还有褚圣麟、张文裕等等. 张文裕先生毕业于燕京大学,后来去英国的剑桥大学学核物理,回来之后正好是抗战时期,昆明的南开大学聘他去教书. 等到抗战结束,他又去美国作研究,接著又回到大陆,前几年过去了,他是做宇宙线研究的. 袁家骝先生,他是吴健雄的先生. 他起首学的科目跟物理没多大的关系,他念的是电子、电路这些课程. 若干年后,他开始作跟物理有关的工作. 另外还有几位,例如,毕德显、王承书,也是女的物理学家,张文裕先生的夫人,她也是乌伦贝克的学生,念的是统计力学,前年过去了;卢鹤绂,我前几天看报 纸的时候,看到卢鹤绂也过去的新闻:葛庭燧先生毕业于清华大学,后来去燕京大学当了一年的助教,得了一个硕士学位,接著就去了美国. 谢 玉铭先生,也是在1926年在美国的芝加哥大学得到博士学位,他和吴有训先生都在同一所大学作研究,但是两人所做的工作内容不同. 谢先生回来之后,就在教会办的燕京大学. 当时的教会学校和现在台湾的教会学校是不一样的. 自第二次世界大战之后因为教会没有钱,所以教会学校到台湾后完全改观了. 以前我们在大陆的时候,所有的教会学校中,辅仁大学是天主教办的,其他不是天主教的学校有好些,在北方如北京的燕京大学,南方的则有东吴大学. 外国的教会学校搬来台湾后,因为没有钱,所以在台湾的教会学校完全变成私立的. 跟教会也没有什么直接的关系,除了在历史上,它是沿袭以前的教会学校而来以外,现在在台湾的教会学校并没有享受到任何优势. 而 在大陆的时候,因为教会学校有外国教会给的钱 ,没有经费问题,比国立大学有许多便宜的地方. 所以即便它的规模可能比政府所办的国立学校要小一些,气氛也没有国立大学那么好,但是就整体而言,它会比较精一点,同时, 它的经费在某个限度之内,也是 很稳定的 . 在燕京大学的谢玉铭先生,对于中国物理的发展有相当重要的贡献. 我 们该用怎样的标准来评估一个机构或是一些人对中国物理发展的贡献呢?主要是根据他们在若干年之内,是否有建立传统,包括人、设备与稳定的气氛等三方面;他 们在几年内又能够吸引多少学生或是激励、唤起(inspire)多少个学生继续作物理研究工作. 燕京大学是一个重要的学校,因为在中国大陆的时候,它也训练出第二代、第三代的人. 就整体而言,燕京大学作为教会学校,虽然规模不大,物理系大概差不多只有三、四个教授,但是这个系培养了不少的学生. 除 了以上所讲的之外,我再把几个学校讲一讲. 1912年北京大学、南京教会学校金陵大学成立物理系,所谓物理系可能就是一、两位先生,或者一个人的一个系. 中国的大学后来都慢慢地教一些物理课程,继1918年北京大学之后,在上海的私立大同大学,以及南京的高等师范(后来的东南大学、中央大学)1920年 开始办物理系. 1924年则是北京师范大学设有物理系. 1925年清华大学改制后也开始正经地办物理系. 同一年,燕京大学开始有物理系. 1926年四川大学设物理系,1927年在广东中山大学设有物理系. 1928年,国民政府成立后,新设置了更多所大学,例如浙江大学、武汉大学等等. 1930年山东大学在青岛成立,至于交通大学则是早就有的学校,但是原来不叫大学,后来才改名的. 后来,还有安徽大学等等. 总而言之,等到国民政府成立后,国立的大学越来越多,不管当时在学校里是否只有一个、两个先生,都会开始教一些物理的课程. 但是,这并不表示当时有成立像现在这样的“ 物理系”. 事实上,当时的规模与人数远比现在要小得多. 大 致上来说,从1920年左右起首,教授们开始在大学里教物理,但是学生的人数并不多. 诸位务必要了解,因为在中学没有人教物理,中学学生很少是有具备物理根基的, 所以上大学后要从头开始 . 至于1920、1930年代,大学物理系培养的学生,以清华大学为最多. 这些学生大多能继续从事物理事业,或者做研究,或者教书、又培养下一代. 清华大学那个留美预备班若是不算,清华大学从1925年起首,就变成正经的大学了,这时候有三个人,他们在清华大学物理系念书. 这三位是王淦昌、龚祖同、王竹溪. 他们属于同一个年代. 1925这一年,我也念南开大学. 最 近的20年里,王淦昌先生在所谓的“ 粒子物理”方面,是一位很活跃的人. 在二三十年前,大陆跟苏联的关系很好的时候,他跟苏联的物理学家们一起研究粒子物理、高能物理等,那时因为大陆和苏联有密切的合作关系,所以大陆就派王 淦昌到苏联的杜布纳(Dubna)实验室里作研究的工作. 从 一九二几年到抗战前几年工夫,清华训练出的学生中,后来有点成就的知名人物有龚祖同,他后来是从事应用玻璃方面的工作;王竹溪先生则是作“统计物理”方面 的研究;傅承义先生、赵九章先生等等. 赵先生后来不念物理了,改念理论气象学. 陆学善先生作晶体的研究. 周长宁先生,这位很年轻,他念南开大学预科的时候,还是我的学生之一,他曾经在英国留学,作宇宙线( cosmic ray)研究. 可惜抗战结束来到台湾之后,很早就过去了. 另一位翁文波先生,也是清华大学毕业的学生. 以上这些人从清华毕业后,其中好几位都曾经在严济慈所主持的北平研究院物理研究所当过助教,也都在那儿接受了几年的训练. 还有张宗燧先生,他是一位理论物理学家,跟前面那几位一样,都是在大学毕业后的同一个时期,也就是1930年代抗战开始之前,大学毕业,到国外留学. 彭桓武先生,他做的是有关基本粒子的研究,在抗战时期,他留在英国,抗战结束之后,就回到大陆. 钱伟长先生,抗战刚开始时他刚从清华大学毕业,通过了中英庚款去英国留学的考试后,刚好遇到英国在打仗,不能去欧洲念书,所以他就转往加拿大,后来再到 美国,现在则是在大陆作所谓“ 应用力学”方面的研究. 钱三强先生,他从清华毕业后,有一阵子在严济慈先生所主持的北平研究院物理研究所做助教,后来就出国去了,跟玛丽·居里(M. Curie, 1867-1934)的女儿伊伦娜· 居里( I. Curie, 1897-1956)做研究. 平常的铀235裂变,会从一个变成两个,然后分开. 钱三强先生发现铀可以变成三个裂开,然后分离;有时候甚至是变成四个分离出去, 在抗战之后,钱三强先生从法国回到大陆,成为一个很活跃、很活跃的人,知名度也很高. 王大珩先生也是他们的学生 ,他主要的工作是作应用光学方面的研究,也有很多实际的应用光学的贡献. 何泽慧先生,她是钱三强先生的太太,在结婚前她原来在德国跟一位Bothe 作博士论文,后来欧战开始,好像就和钱先生一块儿跑到法国去结婚了,等到战争结束后才回到大陆. 何泽慧也是作基本粒子方面的研究, 清华大学在二十多年间,训练出来各种物理人才,也都能继续地有一些发展与贡献. 这是很不容易的事情,当时能有这么样的一个学校能够培育出来这么多人才. 还有一位念“ 理论物理”的胡宁先生,抗战时期在昆明,很快地他考取了清华大学公费留美的资格,到美国去作扰流理论( turbulence theory)的研究. 他是位很出名的人物,曾经来过台湾一次( 现在我们中央研究院想请他来,但是他现在身体不太好,没有办法). 葛庭燧先生也是清华大学毕业的学生,后来在燕京大学待了一年,等他出国回来后,就一直留在大陆. 在他的研究工作方面,做的是与固态物理有关的实验,即金属里面有缺陷(defect)、有不规则的断层(faults)等等. 总之,他在理论实验的研究工作有相当的地位. 他念书的过程,不仅受到清华大学的影响,同时也受到燕京大学的一些影响. 第 五个单位,北平研究院的物理研究所在中国物理人才的培育和研究方面,是一个重要的地方. 即以现在的眼光来看,虽然中央研究院成立在北平研究院之前( 中央研究院物理研究所由国民政府于1927或1928年成立),但是在研究方面,反而没有北平研究院物理研究所这么活跃,而它对人才的训练,也在北平研究 院之下. 总而言之,这里面多多少少有我个人的偏见,但是,我的偏见是有道理的. 若要谈论一个国家某一门学问的发展,说来说去主要的重点就是人. 究竟是哪些人在什么地方,inspire或训练出来多少学生? 北 平研究院物理研究所的严济慈先生在我国物理发展方面也是个有重要地位的人物. 1927 年严先生在法国得了学位,回国后以 法国庚子赔款 (法国的腐败不太清楚. 美国庚子赔款很早就退回来,从民国初年起首就办清华学校,钱退得早,帐目清楚,事情明了. 法国就不大清楚, 莫名其妙!)的一部分钱,成立了“北平研究院”,这 跟完全由政府所办的“中央研究院”正好是对立的机构 . 中央研究院主要是在南京、上海一带,他的经费完全是由政府负责. 而北平研究院从法国庚子赔款中取得经费,至于怎么从庚款中取来,我也不大清楚. 总之,1932 年起首,严先生就在北平研究院(北平研究院有几个研究所,其中最重要的是物理研究所)主持物理研究所,这也是我们中国人自己做物理实验研究的一个重要地 方. 在介绍北平研究院物理研究所的实验工作之前,我想先讲一点与此有关的一个问题. 为什么中国的物理研究发展得这么慢?其中的原因之一,是因为我们大多数出国念物理的人,都是作实验的物理研究. 实验的物理研究在美国方面的情形是这样子的. 有一位教授,假设他做某一方面的研究工作,他有若干实验的计划、若干实验的设备,有学生来,他才有空把学生放在某一个问题或研究计划上、就一个问题做他的博士论文. 所以只要教授有空,他就会安置一个研究生. 中 国留学生 当时绝大多数念物理的都是念所谓的“实验的物理研究 ”,这虽然有好处,但是也有不好的地方., 好处在于美国有现成的环境:有实验室的设备、有研究的计划和主题. 所以,你在那里 很容易就有机会写好一篇专业论文 . 反过来,你若作“ 理论物理”,就没有这样清楚的把握了. 这并不是说理论物理比较难,而是两者对物理研究的要求不甚相同. 中国学生念“理论物理”可以说是“数学物理”,而在国外念“理论物理”的中国学生比较少,这个也是我们物理发展得比较慢的原因之一. 在国外可以用别人的设备,用别人的研究计划,一切都很方便,有现成的实验环境,你做一个问题研究,比较方便. 另一方面,虽然“理论物理”不用作实验,但是,你反而可能不晓得要做些什么,找不到研究的方向和主题,徒然地在那里浪费许多时间,却不得要领. 然而, 作“实验物理”的学生从国外回来之后,就很难继续地发展,因为在中国普遍没有设备 、没有经费、没有传统,所以,留学生回国后想要继续国外的研究实验 几乎是不可能的事. 就是因为我们学物理的绝大多数的人回国后,没有机会继续做实验工作,所以中国的物理发展得很慢, 由 于以上的原因, 做实验物理的人继续留在中国做,就很困难 . 假如有些设备做实验,也是有限的. 但是,在抗战之前,1930年代末期,中国物理刚刚萌芽. 这个“萌芽”有好几方面的意义,代表有些理论物理的研究工作,有些实验物理的工作,但实验很少,刚才提过的几个大机构里的确有比较活跃的实验研究工作. 这 当中尤其重要的机构,就是北平研究院严济慈主持的那个物理研究所 . 在抗战前的那几年里面,他所做的工作,以“量”来说,在中国算是第一的. 抗战之前的那几年,严济慈先生在这四、五年内所做的工作,大多数可以归纳为几个项目. 其中一部分是做照相乳剂,就是拿一些底片,再加上压力的实验. 比如说,弄一块石英压在胶片,胶片有两面,一面是玻璃,一面是乳剂. 压在乳剂那边,这个水晶压上去的压力,对于感光程度的一种影响,那么这些实验可以量,这东西就是说不出什么道理. 总而言之,严济慈先生就是在北平研究院物理研究所里面做这类东西的实验. 还有一项是关于压电效应的研究,即用很多的晶体加上一个电压,就可以做“ 振动”的实验. 以现在的石英表为例:其基本原理就是石英的振动可以产生所谓的“电”跟“磁”,晶体振动时产生的一种效应. 这一方面,在物理研究所里面,有好几位助理都是从各大学毕业后,就到那里和严先生一起做研究的学生. 有一位钱临照先生,他比我大一、两岁. 还有一位是方声恒先生,他的女儿就是连战的夫人. 就我的经历上来讲,我还记得方声恒先生在二十多年前,曾经来过台湾大学的物理系,我二十年前来台湾时他都还在. 1934年到1936年间,严先生在北平研究院工作,研究斯塔克效应(Stark effect). 这是一个原子光谱,把它放在电场里面,然后观察电场对这个原子光谱所产生的效应. 同一时候也有好几位助理,一起做这方面的研究工作. 其中的钟盛标先生是一位助理教授,在抗战后来过台湾大学,但是后来还是离开台湾,去新加坡的南洋大学教书. 另外有位翁文波先生,也是跟著严济慈先生一起做实验. 这都是1934—1936年间的事. 还有,严先生在实验方面,还研究吸收光谱的现象,这种碱金属铯、铷、钠、钾、等,加上一些稀有气体氩、氖、氦等等,再加上压力,然后观察它对光谱的影 响. 在这一类的工作上. 严济慈先生主要的助教是钱三强先生. 还有陈尚义先生,陈尚义先生也是北平研究院的一位助教. 因为那时候北平研究院物理研究所和北京大学同样都位于北平,很近,而我就住在那附近的胡同街口,所以我每次去北京大学的时候,一出街门口就会经过他家, 因此我跟他变得很熟识. 因 为当我回到北平的时候,还很年轻,一肚子热诚,所以就建议北京的三个机构一起做物理研究,这三个机构指的是北平研究院的物理研究所、北京大学,还有清华大 学. 虽然这三个机构都不在同一个地方,清华大学在城外,北京大学跟北平研究院距离比较近,就在我住的地方附近,这三个机构联合起来,每个月轮流做东办一次讨 论会. 那时候,大家都有新鲜的精神. 因为这样,我对清华大学、北平研究院以及北京大学这三个机构,都非常地熟识. 我最清楚自己的心身几年之内是在那个地方长大的. 讲到中国物理的实验工作,说实在的,我们国内做的实验研究很少. 因为我们自己没有那种设备,所以许多相关的实验根本没有办法进行. 北 平研究院 研究的范围比较窄 ,需要的设备也比较特别. 他们做的是有关光谱、斯塔克效应这一类的实验,因此需要一个很大的摄谱仪,一个真空光谱仪,是从英国买来的大设备. 他们在做斯塔克效应的钢管里边放上电极板,还有碱金属蒸气,观察稀有气体对它的影响. 这些仪器就是要做这一类实验的设备,这个设备是饶先生从德国做研究回来的时候,顺便把这个仪器给带回来了. 需要设备有限,所以研究这项实验就我们的能力范围而言,是可以达到的. 其 他方面的研究,说老实话,以我们国内普遍的情形来讲,在实验的研究上还是有许多的困难,所以我也不愿意多讲了. 但是,我们有很多地方都设置了物理系、物理研究所. 实在讲起来,除了北平研究院之外,还有北京大学也可以做一些光谱方面的实验工作,因为所需的设备我们都可以购买. 北京大学做关于光谱方面、拉曼光谱方面的实验. 北京大学有些实验工作, 北平研究院有些实验工作. 反观清华大学,就没有做多少实验的工作 . 赵忠尧先生,做一些γ射线散射的研究,当然γ射线源有了,但是有限制,并不是很多实验都可以做,有些实验不能做. 在 其他地方如果一定要提的话,还有在做实验的,武汉大学有人在做实验. 在地球的上空,有所谓的电离层,有e层、f 层,一层一层的. 向上发送电磁波,然后经过电离层反射回来,测量它的高低. 因为不同高度的电子密度不同,反射系数就不同,因此我们就可以来测量,当我们把电磁波发送出去,然后回来的时候,花多少时间?当然,测量电离层高低的这 种实验,并不是一项新的研究,只是有人想出来这个方法以后,就有人开始去做这方面的实验,这种工作可以做. 在武汉大学里面有一位先生叫桂质廷,他在中国的第一代开始发展物理的时候,也就是在一种很艰难的情形之下,做刚才我提到的那个大气的实验研究. 虽然有一些范围上的限制,但是那个实验本身是可以做的,而且会因为一年四季的不同,也变成他的一项例行工作. 总之,这位武汉大学的先生所做的研究,就是观察在整个大气上空的那些电离层,在一两百公里的高度时所产生的不同变化. 偶 然有人在国内做宇宙线的实验,你在某一纬度上测量宇宙线方向的不对称,从东边来的和从西边来的不一样,因为地球会自转,所以测量出来的结果不会相同. 关于这方面的研究,假若你很有系统、很精密地去做,可能可以得到一些信息. 但是 假若你从来不做这个实验,或者只是做个一、两次,做个一年、两年而已,那么在做完之后,你可能就说不出一个什么道理. 所以要从这种观点来看中国物理的发展,我回想起来,好像也有点不耐烦,因为觉得没有什么可讲的内容,并且也说不出一个什么道理,也无所谓. 以上就是中国物理在20世纪前半世纪的情形,大致上就是如此. 注:“宇宙线” 不是让位给 “高能物理” 了。
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分享 1936年的中国经济 —— 物理学达到顶峰
热度 2 gordon 2016-11-2 20:37
   长期以来,无论是中学还是大学,无论是教材还是教师,讲述1936年的中国历史时,都毫无例外地 聚焦 于西安事变 (“双十二事变”)。从政治史的角度看,由于西安事变是20世纪30年代中国时局发展的重要转折点,倍受重视,理所当然。不过笔者近来在查阅中 国近代史研究新著述,了解中国近代史研究的新进展时,却注意到这样一个学术现象:许多研究者在重新审视风云变幻的1936年时,除继续关注西安事变外,还 不约而同地把目光投向了 这一年的经济 ,对该年中国经济的发展给予了相当高的评价。可以说,1936年及其前后的经济,已成为中国近代史(尤其是中国近代经 济史)研究的一个热点。对此,近年出版的中学历史教材也有所反映。如人民教育出版社初中《中国历史》第四册第10页指出:“到1936年,全国工业产量显 著增加……。”高中《中国近代现代史》下册第4页说:“1936年,全国工业总产值比1927年增加80%。”该社新编高中试验本教材《中国近代现代史》 下册“国民政府前期的统治”一节对1936年及其前后的中国经济的介绍更详细一些。虽说现行中学历史教材对1936年中国经济的评价较之许多近代史研究者的评价相对偏低,但毕竟给予了适当关注,这就与以往的教材有明显的不同。   那么,为什么1936年的中国经济日渐引人注目呢?笔者认为,主要是以下四方面的情况决定的:   首先,1936年中国经济状况颇为良好。这一年投资规模扩大,国民政府仅投资于中央钢铁厂等重工业项目的资金即多达1000万元。经济增长速度提高, 与1935年相比,水泥增加26.2%,火柴增加18.8%,电力增加8.7%,棉纱增加2.9%,农产品净值也有一定幅度提高。总产值总产量提高,当年 国民生产总值为252.98亿元,粮食产量为1.5亿吨,棉花产量为84.9万吨,均为历史最高水平。完成项目多, 粤汉铁路和陇海铁路连云港至宝鸡段全线 通车,中国铁路的大“十”字干架形成 ,位居远东第一的 永利化学工业公司南京新厂 基本建成。财政收支空前良好,全年财政总收入达19.73亿元,创历史最高 水平,收支平衡,略有结余,这在国民政府财政史上是绝无仅有的。 注:建国后的两大项目,鞍钢和南京化工厂   其次,1936年的经济在中国经济史上占有特殊地位。一些研究者指出,中国近代资本主义的发展有两个“黄金时期”,第一个“黄金时期”是第一次世界大战期间,第二个“黄金时期”是南京国民政府统治初期,1936年是第二个“黄金时期”的顶峰。不仅如此, 1936年还是旧中国经济发展的最高峰 。冯林主编 的《重新认识百年中国》上册第213页写道:“到1936年,国民经济达到了旧中国的最高峰。”朱英、石柏林在《中国近代经济政策演变史稿》第465页 说:“全国各个行业发展到1936年时,各项经济指标都出现了历史上的最好水平。”刘佛丁等在《近代中国的经济发展》第75页指出:“从笔者接触到的各种 统治资料看,抗战前的1936年却是旧中国经济发展水平的最高峰。”为证明这一重要的论断,刘佛丁等还设计了一组示意图。通过示意图,1936年经济在近 代中国经济史上占据什么位置一目了然。下面转录其中的一张示意图。 300亿元 200亿元 100亿元 1850年   1887年 1914年 1936年 1949年 中国近代国民生产总值变化示意图(采自《近代中国的经济发展》)  再次,1936年中国经济的发展不是孤立的,它折射出1927~1937年十年间经济建设所取得的相当明显的成绩,促使我们重新认识这段历史中的一些 重要问题。比如,过去史学界普遍认为,1927~1937年中国经济呈现出停滞、倒退趋势,而事实是这十年间,中国经济有显著的发展。过去史学界一般都把 南京国民政府前期的经济政策与后期的经济政策同样看待,都彻底否定,一律斥之以“卖国”、“反动”。国民政府的经济政策肯定是为巩固国民党蒋介石集团一党 专政的独裁统治服务的,但如果我们遵循历史唯物主义基本原理,把国民政府前期的经济政策放在当时的具体的历史条件下去分析,不难发现,其中的某些政策具有 积极意义。如关税自主政策,斥之“卖国”过于简单。有的研究者指出:“这是中国近百年史上的一件大事。 关税自主以后,不仅增加了国家财政收入,缓解了财政 危机 ,而且在一定程度上保护了民族工业,促进了国民经济的发展,因而具有较深远的历史意义。”法币政策,规定由中、中、交、农四大银行专享法币发行权,自 然有掠夺榨取人民血汗的一面,但这一政策实现了货币集中发行和货币统一,而这不仅是符合世界货币发展的历史趋势的,而且有利于商品交换和流通的发展,有利 于中国社会经济的发展。正因如此,有的研究者认为:“法币政策,是中国近代货币史上最彻底的一次币制改革,其作用、意义和影响是巨大的。”   最后,1936年及其前后的经济发展影响深远。1936年经济高峰的出现,既与1927年以来中国经济的发展有关,更与1935年兴起的“国民经济建 设运动”直接相连。1935年4月,蒋介石在贵阳提出开展“国民经济建设运动”的口号。其后,国民政府确定国民经济建设运动的主要目的是“ 谋国民生活的安 定与抵御外侮的国防能力的充实 。”按这一方针,国民经济建设运动的重点,按部门来说,是冶金、燃料、化学、机械和电力等重工业;按地域来说, 重心在湖南 , 其次是四川、湖北、江西、陕西、甘肃等内地省份,沿海地区未安排重要项目。当时,华北事变已经发生,日本发动全面侵华战争只是时间早晚问题。国民经济建设 运动的重点适应时局发展的要求,为抗日战争战略后方的建设奠定了初步基础,为中国坚持八年抗战直到最后胜利准备了一定的必不可少的物质条件。一些研究者明 确指出:“如果没有十年经济建设打下的基础,中国在八年抗战中要取得最后的胜利将是更为艰难的。”当然,我们也不应忽视伴随这一时期经济发展而出现的下面 的一些历史现象:1936年,中、中、交、农四大银行占有全国银行资产总数的59%,存款总额的59%,纯益的44%。宋子文牵头设立的 中国棉业公司独占 了全国棉花、棉纱、棉布贸易 。官僚资本控制和吞并南洋兄弟烟草公司阴谋即将得逞。这些事实清楚表明,以四大家族为核心的官僚资本在扩大在膨胀。综合上面两 方面,不难看出这一时期经济的发展,对以后中国历史的发展存在着正负两方面的重要影响。或者说,以后中国历史上的一些重要问题可以从1936年及其前后的 经济发展中找到根源。 注:四次长沙会战 **************************************************************** 1900-1952年中国人得物理博士学位的人数统计表(全部共计162人) 1936年到1940年间,和其它时期比 中国获得物理博士学位 最多,有37个人. **************************************************************** 为啥 “七七事变” 跟日本闹翻了,因为日本在华北 “白银走私”,破坏中国的货币。 “九一八” ,上海资本市场认为,日本得到东北就满足了。那时候是资本市场的高点,然后就一路下滑,直到国民政府在大陆崩溃。 “七七事变” 前的这一时期,是国民政府最强盛时期。
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分享 物理学在中国的发展(1900-1950) —— 吴大猷
gordon 2016-11-2 09:28
先解释一下,我演讲的题目是“ 物理学在中国的发展”. 着重点乃物理学在中国的成长,中国物理学的发展并不一定全是在中国这个地方. 虽然有很多、很多的中国人待在国外做研究的工作,但是因为我的着重点是在中国成长的物理,所以,范围就当然比较窄一点. 这个演讲的主要范围是20 世纪的上半世纪,1900年到1950年,差不多50年的时间.   讲到中国物理,为什么我要从1900年起首呢?是这样的,先给大家看一个统计数目字. 这是很重要的,这是一些关于我们整个国家物理发展状况的基本重要资料.   我这资料从那来的呢?这是前几年在大陆上,由湖南省的一个教育出版社,动员了很多人编了一本20世纪的前半世纪有关物理的目录,包括所有念物理得博士学位的中国人,差不多有168人.   可能有遗漏的人,但大致上遗漏者很少. 我就发觉里面很欠缺一些在日本学物理的人的资料. 我猜测原因可能在于日本的留学制度与其他国家不同,所以当时在日本念书拿到博士学位的人很少,因此被忽略了. 实际上,这遗漏的人数也不多,可能有10位、8位左右,剩下的部分算是相当完整.   现在我给大家说明一下这个统计数目. 这是20世纪的前半个世纪,从1900年到1952年的统计数字. 这个数目字,诸位你看看,在这个时期,1900年到1910年这十年间在国外得博士学位的人数只有1个人,从1911年到1920年这十年内得博士学位的 共有2个人. 所以若从第20世纪的起首讲,这时中国的物理可以说是一片空白,没有近代物理. 1921年到1925年,这时期是我所说训练第二代物理学家的阶段. 从这时候开始出国留学念物理的人有9个人,比之前稍微多了一点,1926年到1930年这五年内有10个人,1931年到1935年有24个人. 我就在这个阶段里,等一会我再讲我自己的经历. 1936年到1940年间有37个人. 在这个阶段,人数就有显着的增加,整体看来,在这几十年内,人数从零成长到30 几人. 从1931年到1940年这十年里面共有61个人. 1941年到1945年这五年间人数又减少只剩19人,减少的原因就是因为1937年抗战开始,抗战一开始,国内一切的研究都停顿,学生出国留学也都停 顿. 所以从1937年开始,抗战影响到1941年到1945年得博士学位的人数. 1946年抗战结束后,也就是日本投降后,到1950年一共有35个人,稍微增加了一点. 1951年、1952年,慢慢地人数就增加起来,两年之内共有25个人. 1952年之后我们就没有统计数字了.   事实上说起来,中国的物理发展史很短很短,没有几十年时间. 从1920年到1930年,我们这么大的一个国家,得博士学位的只有20人. 那么,现在我就把它画成一个图表(见表1),大家就可以看清楚点. *******************************************************************************  1920年代开始,中国人得物理博士学位的人数有较显着的增加,中国物理的发展差不多开始于这个时候. 一直到下一个时期,抗战时期,一切研究都停顿,学生也不能出国留学,所以这一段期间受抗战影响而人数减少. 至于1946年到1950年,这个阶段是所谓的“ 内战”,在日本投降之后,到我们政府从大陆搬到台湾的那段时间,是内战时期,这当然也影响了我们一切的学术及物理的发展. 所以,现在我说我们选择讲中国物理的发展史, 说是在20世纪,而事实上集中起来说,就是抗战前20至30年的时间 .   讲到中国物理的发展这个主题,假如只讲个巨观,那么可能讲个20分钟就过去了. 但是只讲一些概略的东西,没有很大的意思. 想要知道一个国家的学术发展,并不是单看一个树林就好,还要看看里面的一些树. 物理是靠人和人所做的研究工作来成长的 ,这点是很重要的. 单看得博士学位的人数只是一个指标,实际上你看不出什么道理来,因为这并不能代表什么.   所以,要讲我们这个一系列的报告,我们除了会试着讲讲物理在中国发展的实际情形之外,稍微也讲讲有哪些机构对于当时的物理发展特别有贡献. 就是因为物理的范围很广,我不可能知道所有这168位得博士学位的人,这些人的工作的详细情形.   在大陆第一代的物理学家算是我老师辈的人物,我认识一些;跟我同辈的,我也认识一些. 从1934年起首,我从国外回到大陆,开始在北京大学当教授;日本投降之后,1946年我又出国. 这十几年的时间,我人在大陆,所以,对于大陆的物理发展比较有一种身在其地的了解.   2 物理学在中国萌芽之阶段   1910、1920年代,物理在我们中国慢慢地开始发展起来. 那时整个国家在科学上,特别是就物理的情形而言,究竟是什么样的状况呢?   1920年之前,我们中国虽然有派学生到外国去留学, 学习科学的各个项目,物理是其中之一. 但是,在物理方面,只有少数几个人回来中国. 虽然这些人的人数不多,但是,我们仍然把他们叫做“ 第一代”的物理学家. 这些人是很重要的,因为 任何学术的发展总得有个起点 . 学术发展并不是说你花了很多钱,就可以建立起来. 也许我们可以说,经济建设在十年之内你的成绩可以洋洋大观,你可以建许多的工厂、大楼、公共设施,很多的东西立刻就可以看得见. 可是,就是学术这东西是很难说得清楚的,很难说得明白的.   我举个例子来说,譬如在一个大学里面,因为已经落后其他国家多年,差距很大,因此,如果想引进西方的物理,起首总得要有几个从国外得到博士学 位、受过这种基础训练的人回来才行,愿意从事教学生开始. 北京大学就是那个情形. 这个学校可以说是中国最早成立的一个大学, 同时也是第一个设有所谓“理科”的学校 .   “理科”相当于现在的“理学院”,但是因为那时候规模很小,所以没有学院的名称. “ 理科”就是包括一切的科学,教一些物理、化学、数学等等,每一个科目就相当于现在一个系. 在当时的情形里, 每个科目可能就只有一个或两个教授,不过这已经是很不得了的事情了 ,有三个教授以上的是少之又少. 只有两个教授怎么教书呢?在我们的那个时候,一年里面一个教授大概是同时教四门课左右. 上课时则常常是二、三年级或三、四年级的同学一同上课. 我可以今年开一门给二、三年级修习的课程,等到第二年,我这个教授可以再开另一个课程,给三、四年级的学生来修习. 换句话说,因为 学生和教授都少,根本没有学生 ,所以情况很不容易呀.   在我念的那个私立大学( 南开大学———编者注),念物理的人也是不成系的. 教授只有两个人,学生也只有几个人. 比我高一年级的,有三个人. 在我那个年级的,就我一个人而已. 先生少,学生也少. 这原因有很多,因为没有许多学生想要报考物理系,不像现在一个班动辄有四五十个学生.   大学的学生之所以会这么少,原因很多,头一个原因是因为 中学没有学生 . 在中学可以有机会念数学、物理、化学,念得够一个水准可以准备接受大学教育的人,根本就少得可怜. 中学很多,但学生没有受入高级学校的科学训练. 中学就没有学生. 所以自然而然地,来大学念所谓“科学”这个科目的人就很少了.   除了学生少之外,第二个原因是因为 根本就没有中文的教材 . 1921年时我进中学念书,数学课程如代数、几何、化学和物理,一切都是英文书. 根本没有中文的书,没有书. 不过我念的南开中学虽然是一个私立学校,但是它的水准很高,算是比较好的一所学校,所以即使我们用的是英文教科书,学生还勉强适应得过去. 但是, 对于全国大多数的学生来讲,在中学里面,你若没有中文教科书,就根本不能教 .   既然中学的教科书都用英文,大学的更不必说了. 以大学一年级的普通物理课程来讲,等到一九三几年的时候,才有中文的普通物理教科书出来. 一位清华大学的萨本栋先生,他翻译了一本美国的大学普通物理教科书,翻成中文之后,这本翻译书变成商务印书馆出版的大学丛书里的一本用了很多年的书籍,因 为这是惟一的一本水准相当好的大学物理标准教科书.   所以在这种情形之下,假如有一个人刚刚从国外念完物理回来,他 即便有志气,想要在中国教物理,一开始就受到环境的许多限制 ,没有学生,没有经 费,更没有研究的设备. 反观你们现在动不动就向国科会申请个几十万或一两百万去买研究设备,在我们那个时候,不要说没有研究的设备,就是平常学生做实验用的仪器,也可以说是只有 一点点,亦残缺不全. 在那种情形之下,你可以想像得到,实在很难、很难训练人才.   从中学起首,教育水准就很低,没有学生,又没有中文教科书,自然而然上了大学后会想念科学的人就少了. 另外还有一点,当时没有中国科学名词的标准翻译,术语也还没有产生出来.   这样,1925年那个年代,我们想要训练人才很难、很难!至于整个国家的学术提倡,那种困难也是各位不能想像的.   我们中国有大学,但是我们却没有研究院、所, 差不多一直要等到抗战之前没多久,才开设研究所 . 因为以前没有研究所,所以那时 大学四年的课程就是高等教育最高的阶段 . 所以在中国比较大的地方,譬如上海、北京这些稍微大一点的城市里面,会有比较好一点的大学,它的水准也会比较高一点. 因为在那个时候,教育部并没有强烈地管制、限制每个学校的水准. 所以,各个学校都尽它的能力在那里发展. 有一些比较好的大学所开课程,水准比美国高得多,表示我们并不是完全不如人家.   大学里面究竟是怎么办学的呢?其实,在当时的那种环境之下,他们认为只要学校里面有教授、有人、有学生,就可以了. 有这样的看法,他们尽量把比较高深的课程都挤在大学四年里面上完. 譬如在我毕业的南开大学,两个教授轮流教课,一直到我毕业为止, 我念的物理课程比美国大学物理系毕业生念过的多得多 . 所以虽然我们在一般性的教育上,比起美国的教育也许还差得很远,但是在科学教育上,我们却不落人后.   美国之所以有这样情形,是因为它受到liberal education(通识教育)实施的影响,学生在大学里面就受到许多、许多种的训练. 他们念大学的时候, 并不集中念很多的科学,反而念很多一般性的课程 如本国历史、英文、心理学等等 ,很多所谓liberal 的知识,通识教育的要求很强.   现在,我要讲1920年代的第一代物理学家,有几个人回来中国,而他们又在什么环境之下,能够培植出一些第二代的人?那么,这个开端就是这些人 集中在某几个学校里教书. 当时大学的数目很多,水准不一样,遍布北方、南方、长江、更南方的广州. 大学里面有哪几个地方是我们物理发展重要的发源地?这个要稍微讲一讲.   讲到中国物理的发展,第一个最重要的条件是需要有“人”. 说来说去,没有人就根本无从谈起. 有了人之后,当然一个人还不成气候,所以另一个条件是要有“根据地”. 我们有好几个大学,可是人很少,人都分散到很多地方去了. 我要讲讲有哪几个学校培育出学生,而且最重要的一个要求是:它在若干年之内培育出来多少个学生?然而,并不只是讲学生的数目而已. 更重要的是,这些学生中后来又有多少人还继续在物理研究上能够有发展,同时他们又继续带领更下面的一代?从各种观点来看1920年的起首,第一代的人大概 有些什么人?   我手上大概有一百多位中国学物理的人的资料,他们从1910年代回来国内,开始创天地,培育出来一代代的人. 其中有很多、很多的人从国外回来,都有博士学位,但是,却没有一个合适的环境可以让他们继续发展. 因为大学根本没有很多学生,又没有设备,没有传统,总而言之,原因很多,因此他们学术的生命都很短.   这些人从国外回来以后,除了那些天资很高、受的训练也很充足的人以外,能够继续不断地努力做研究工作、要求很强很强的人并不多. 因为这个要求很严格,所以在这一百多个人里面,只有几十个人有传下下一代,培育出许多很好的学生,然后他的学生再带领其他的学生,这就是我们物理的发展.   在1900年以前,没有留学生学物理并得博士学位的人. 之后,有案可考的一位叫李复几先生. 他是1885年出生,他在德国跟一位光谱专家做研究,他的工作是证明另外一位德国物理学家勒纳(P. Lenard)有一个光谱理论是不对的. 可是这位先生以后就没有消息了. 不过这是头一位中国人在国外有研究论文发表的先生,我们惟一知道的,是他在出国之前,曾在上海南洋公学念书.   在我们中国物理发展的历史里面,第二位是李耀邦先生,他也是跟刚才那位先生差不多,1884年出生,大概在1940年过去. 1914年,这位先生在美国芝加哥大学得了博士. 他的工作是跟著密立根(Millikan)做研究,用密立根原来的方法去量电子的电荷(electron charge). 换句话说,他重复密立根的工作,而做更准确的测量. 他在1914年得了博士学位,于1915年回国. 回国之初他在东南大学教书. 东南大学最早是叫做“ 南京高等师范”,后来改为“ 东南大学”,最后改为“中央大学”. 东南大学是我们中国物理发展中相当早的几个重要的发源地之一,但是李耀邦先生并没有在东南大学教很长的时间, 1917年离开了物理界,改行去做宗教事业、从商. 在1930年代,赚了些钱,他就支持私立沪江大学.   有一位夏元栗先生(1894—1944年). 我曾经见过这位先生,就是1930年代我回到北京大学教书的时候,这位先生还在那里. 1916年,这位先生在德国念书, 可是并没有正经地做过研究的论文 ,所以他并没有得一个学位. 可是起首的时候,他在柏林跟一些人交游不错,因此认识了普朗克(Max Planck),普朗克就介绍他去听爱因斯坦的演讲. 所以,他回到中国之后,就在北京大学开“相对论”课程. 据我所知,他是北京大学里最早教物理课程的. 当时物理课程根本不完整,许多、许多的科目都没有开课.   再排下来是丁燮林先生,他在1892年出生,1974年过世. 他在英国的伯明罕大学(Berminghan)念书,他的老师名叫理查森(O. W. Richardson).   有一位颜任光先生,. 1888年出生,1968年过去. 这位先生也是在芝加哥大学念书,他在1918 年得了博士学位,也是密立根的学生. 但是他并不是用密立根的那个实验设备来做电子的电荷的研究,而是另外做一些实验的研究工作,做气体黏滞系数(viscosity)测定的实验工作. 颜任光先生在1918年得了学位之后,于1920年回到国内,之后在1921年起首到1925年的这段时间里面,他都留在北京大学. 他不是北京大学最早的物理教授,但他可以说是一位 最早具有博士学位 ,回国之后就待在北京大学教书的物理教授. 后来这位先生认为, 应该自力更生来作实验设备 ,他索性去办做物理仪器的工厂. 于是,他跑到上海做物理仪器,并兼任私立光华大学教授,而且从1925年到1937年,一下子就做了好几年的时间. 后来他还做了交通部电政司司长. 那时候司长在政府机构里面当然是一个很高的职务,跟现在司长不一样,现在司长不值钱. 那个时候因为我们国家很大, 交通部管理电信 ,这是一件重要的事情.   饶毓泰先生,1891年生,1968年去世,是我的老师. 1922年,他在美国的普林斯顿大学,是K. T. 康普顿教授的学生. 康普顿是美国出产的第一代物理人才,是美国从英国请来的大师O. W. 理查森所教出来的学生. 饶先生是在1922年拿到博士学位,回国之后,从1922年到1929年,就在南开大学教书. 接着在我毕业的那一年之后,他出国研究去了. 从1929 年 到1932 年,他去德国做研究,回来后,1932到1933年间在北平研究院跟严济慈先生做了一年研究,. 1933年起首,他就留在北京大学,中间还经过西南联合大学等等,一直到. 1968年都在北京大学. 很可怜,饶先生后来因为受到文化大革命的迫害而过去了,之后当然也平反了. 饶先生在南开大学差不多事实上是等于一个人一个系.   北京大学物理系,中间有一段时间不晓得是由什么人在那个地方继续维持下去,我没有查出来.   还有一个很重要的人,胡刚复先生(1892—1966). 胡刚复三兄弟都是民国初年很出名的,一个叫胡明复,他是数学家,在美国念数学. 还有一个叫胡敦复. 在抗战结束之后,我在美国,胡敦复退休后就留在西雅图那个地方,我曾经见过他. 胡刚复先生,在中国物理的发展上,是一位重要的人,也过去了.   1918年,胡刚复先生在哈佛大学得了博士学位,回来之后,从1918年到1925年,先在南京高等师范(后改名为东南大学)教书. 在东南大学改为中央大学之后好些年的时间,他还留在那里. 同时,他在南方,在一所私立的学校大同大学兼职教书. 在中央研究院物理研究所成立之后,1928年到1931年他在中央研究院做研究. 这之后他在上海一带好些个学校待过,例如:交通大学、浙江大学等等,时间我就不细讲了. 在抗战结束、光复之后,他就被请到南开大学,一直到1966年,他都留在南开大学.   胡先生在好几个大学里面教书,我特别著重有多少学生受到他的影响. 因为在大学里面念物理的中国人很少 ,所以我把几个多少受到胡刚复先生的影响,后来也都变成在中国物理学上有重要影响力的人,特别列举出来讲一讲.   有一位吴有训先生,后来在清华大学,是一位很重要的人. 1916年到1920年这个时期,吴有训本人在胡刚复教书的南京高等师范里念书. 吴先生后来做了中国科学院副院长. 还有一位是严济慈先生,他当然也是中国物理界一位很重要的活跃分子,后来也做了中国科学院的副院长等等,前几个月他以90几岁高龄刚过去. 1915至1923年,严济慈先生也在南京高等师范念书. 还有一位很重要的物理学家赵忠尧先生. 1921年到1925年这四年的时期,他在东南大学念书. 他现在还活着,前两年,我还请他到台湾的清华大学. 还有一位是何增禄先生,当然他没有他们几位出名. 他在1919年入南京高等师范学习,跟严济慈先生同学. 因为何增禄先生的家境很困难,就跑到南开大学当了四年的助教. 我念南开大学一年级的时候,他是助教,后来就出国去研究抽气机真空泵,变成一个专家.   还有一位钱临照先生,现在还活着. 1929年他在大同大学念书,所以,他跟胡刚复先生也有些关系. 还有一位郑衍芬先生,1919年,在南京高等师范和胡刚复先生有点儿师生关系. 还有一位姓葛,葛正权先生,1922年在南京高等师范求学,也是一位早期念物理的人. 总而言之,在胡刚复先生教书所在的学校里念物理,后来多多少少受他影响而变成知名的人,也是不少. 剩下些比较没有名的人,当然也有,不必说出来. 关于胡刚复先生的事迹,我最近才发现在理论力学里面,有一个“熵”(entropy)的观念和他也有些关系. 中文翻译也是新创的———火字旁,右边是一个商字. 我一直都不晓得,到底是哪一位先生想出来,创立这么样的一个字?我认为这是个非常好的字. 因为entropy是新观念,无法用原本的中国文字来表达. 即使英文,也是一样. 因为原来在文字里面并没有适当的字,所以entropy 这个字是用希腊字母拼出来的. 在我们的中文里,头一次出现这个字是在1920 年代,1923年左右,大概是在胡刚复先生出来教书的时候,很早、很早的时期. 这个字怎么念呢?不晓得. 火字旁,右边是一个商字. entropy这个东西,很久以前在1845年的时候就有这个观念了. 胡刚复先生创出这个新名词,中文名称叫做“熵”.   这个汉字是怎么来的呢?因为entropy跟能量(火)有关系,能量被温度(temperature)来除( 商),得到“熵”. 现在entropy 被译成中文的熵,真是高明. 这是一个新的字,从来没有出现过的,我也是最近才晓得,原来是由胡刚复先生所贡献出来的一个新名称.   前几年我在看这一篇文章的时候,发现有一个年轻人,他试着将entropy按照读音而翻译成能趋疲,我就把他大大骂了一顿. 因为entropy不是energy,你若把它叫做“能”,就不对了,所以他在那里耍这个小聪明,没有意思. “熵”是一个很好的字. 一个新的字代表一个完全新的观念,因为我们原来没有这个字,所以不能用一个旧的字来描述一个新的观念.   我现在要讲讲各个重要的机构,不是讲人,而是讲物理的机构. 现在先简单举几个大学为例. 北京大学,当然是中国最早的大学. 讲到北京大学训练出来的学生,必须等到1933年北京大学改组之后,才有新的理学院、好的人才产生. 在这整个阵容改变之前,根本没有多少后来在中国物理学的发展上有重要关系的人出来,只有出来一、两个念物理的人. 北京大学真真正正开始做些研究的工作、训练出来几个学生,也就在1934年之后,就是还没抗战之前三年. 从这个时候起首, 北京大学才可以说变成一个现代式(modern)的物理系 . 北京大学可以说最早有物理系,1930年代以后,这个物理系成为中国的物理的中心之一.   第二个是东南大学的系统. 先是南京高等师范,后变成东南大学,后来在国民政府时期又改成中央大学. 在这个系统中,最早的教授是1915年的李耀邦先生,可是一下子工夫他就离开了. 1918年之后,胡刚复先生. 1919年,有一位郑衍芬先生在那个地方当教授,这并不一定是主任. 后来还有一位国民党的教授,不过跟物理方面的研究是毫不相干. 1923,1924年,查谦先生.   1927年吴有训先生从美国回来,有一段很短的时期,大概是一年的时间,他回到他的母校去教书,但一年后他就立刻跑到清华大学去了,所以吴有训先生在东南大学只待了一年的时间. 后来负责的人还有一位叫李庆贤先生,后来的我就不再讲了.   清华大学比较晚一点,它原来是一个留美的预备学校,在那里先教高中跟大学一、二年级的那些课程,学生毕业后,再送去美国念大学的三年级. 清华一直等到1925年之后,才变成一所正经的大学,大学阶段的教育是从1925年起首,发展变成物理系,而不再是原来的留美预备班.   在清华的物理系,头一位重要的人是叶企孙先生. 叶企孙先生从哈佛大学回国之后,1924—1925在东南大学教了一年书. 1925年他到清华大学,他就立刻聘请许多、许多的人去清华大学教书. 例如在1928年,他从中央大学———也就是东南大学,聘请了吴有训先生,将吴先生挖角到清华大学去. 1928年,聘请了刚才我提到过的一位萨本栋先生. 这些都是请的教授中比较重要的,后来对物理的发展也有重要影响的人. 赵忠尧先生,他是东南大学的校友,1930年的时候,他在加州理工学院得了博士学位回来. 在1929年时,聘请周培源先生. 周在1928年在美国得了博士学位,1929年回来到了清华大学.   后来还有很多的学校如燕京大学,也都有少数的物理人才出来.   我刚才说过的胡刚复先生,也许在他任教的时候可能引发或领导一些学生,可是在那个时候,他终究没有机会带领这些学生变成物理界的人,只是有一些间接的影响力而已.   真正能够训练出来第二代大批的人才,是1920年或1930年以后的事情. 从1924年、1925 年、1928年起首,一批人在清华大学教书,把清华大学物理系变成一个在各大学物理系里面阵容较强的系. 总而言之,清华大学的阵容很强. 所以,在这短短的十几年之内,就出来了十几、二十位学生. 相较之下,虽然有很多学校偶尔也会出来两、三位学生,但是真的太少了.
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分享 中国的物理学从 x 光开始
gordon 2016-11-2 09:04
著名物理学家开尔文说:“19世纪已经将物理大厦全部建成,今后物理学家只是修饰和完美这所大厦。”    但这种固步自封的思想很快被打破。19世纪末物理学的三大发现(X射线1895年、放射线1896年、电子1897年),揭开了物理学革命的序幕,它标志着物理学的研究由宏观进入到微观,标志着现代物理学的产生。 *********************************************************************** 中国的物理学其实是从 x 射线开始的,实验物理学的哥们- 胡刚复,本身是学医的,他的导师 杜安 是实验物理学的老大。 后来吴有训就跟康普顿混 (那时候中国人不是以理论见长) 康普顿以前在卡文迪许实验室学习过。 *********************************************************************** 从 麦克斯韦 到卢瑟福,是卡文迪许实验室的原子物理的黄金时期。 麦克斯韦 和瑞利建立起实验室的框架,将科学家的个人研究转变为单位研究,以促进科学家间的合作,从而适应现代物理所需要的专业化趋势。可以说,从这个时候起个人实验室时代基本终结,拥有主流科学实验成果的科学家们几乎都隶属于某个机构。 *********************************************************************** 150年前,麦克斯韦发表题为《电磁场的动力学理论》的论文,提出麦克斯韦方程组,标志着经典电动力学的建立。这是从库仑、奥斯特、高斯、安培直到 法拉第 等人所从事的电学和磁学研究的伟大综合、发展和完成。至此,麦克斯韦将电学、磁学和光学统一为自身逻辑自洽的电磁理论。 麦克斯韦继承了 法拉第 局域相互作用的物理思想,力图用慎密的逻辑和模型去理解和重现 法拉第 的力线,得到力线的几何模型,使力线能同时指示在任意点处力的方向和强度。为此麦克斯韦发展了汤姆孙类比方法,将 法拉第 力线视为充满不可压缩流体的流管的流线,希望找到 法拉第 的“电紧张态”的数学定义 这种思想是属于 法拉第 的,然而在麦克斯韦那里,这种思想采用了新的形式,并且成为能够从实验上证实场的实在性的理论基础。 在这种理论中,电磁场用微分方程描述,这些方程概括了奥斯特、安培和 法拉第 的发现,即线圈相对于磁场运动时要在它里面激起电流。在麦克斯韦的理论中,这个线圈缩小为一点。这样我们就得到了把在给定点的电场和磁场的变化联系在一起的真正的规律 把电场的力线缩小为一点就使得用偏微分方程描述场的结构成为可能。相应的,把由奥斯特所发现的磁力线也缩小为一点,这个概念也使得用同样形式的微分方程描述磁场和电场的依存关系成为可能。麦克斯韦方程决非就是把 法拉第 的思想翻译成数学语言的结果,这些方程中还包含某种新的东西 在麦克斯韦的理论中,电场和磁场强度是最基本的变量。这两个变量是四个独立变量,即三个空间坐标和一个时间坐标的函数//这是近二百年前 法拉第 ,麦克斯韦 的划时代工作.
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分享 寻找我的伙伴
热度 43 方恨少 2016-4-5 08:05
刚洗完车就下雨,自打来地球之后一直无法控制自己的超能力,不想再隐藏了,寻找和我一样具有超能力的人: 操纵气候的能力,洗车就下雨,小洗三天下,大洗两天下,带底盘清洗车身打蜡当天就下。 操纵交通的能力,早上没事一路畅通,早上开会堵车迟到,堵车时间与会议重要程度成正比。 (只要坐火车就晚点不是你的超能力,是德国铁路的) 操纵他人的能力,超市排队永远选到最慢的一队,越选越慢,越急越慢,换一队。。。收银员换班,收款机坏掉。 操纵食物的能力,食堂买饭,师傅打饭,前面的人肉永远都比你多,自己动手,前面的人吃两份。。。最后两份。 操纵空间的能力,停车位爆满,开出去几百米,蹭来蹭去5分钟,满头大汗,走回来楼下空出俩个车位,跑回去挪车,开过来又被占了,再掉头回去,刚才的也没了。 操纵市场的能力,八百年不逛街,无聊进了一家店,赶上八折,纠结半天买了一件,回家扔着还没等穿呢,别人告诉你那家店换季全场五折,可以去看看。 操纵考试的能力,改答案必错,交卷前发现答案和物理学霸的不一样,犹豫一下还是改了,收完卷听见他感叹整个学期专攻化学就是不行。。。 (据说这项超能力的终极境界是可以完美的避开所有正确答案) 操纵比赛的能力,看足球,中国输,不看,对方赢,看乒乓球,中国赢,不看,对方输。 操纵人类感情的能力,喜欢的人都不喜欢你,当你终于鼓足勇于向暗恋的人表白,她告诉她刚刚和别人在一起,当你喝醉,失眠,消沉,看惯了她们的缠绵,终于决定忘掉她时,她走过来,侧着头,笑着对你说“嗨。。。”
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分享 实验物理学的扛鼎之作
热度 2 gordon 2012-12-4 22:40
《自然哲学的数学原理》看的人多, 听说过这本书的人少, 正如他的《原理》使他成为数学物理学的奠基人一样,牛顿的《光学》为近代实验物理学奠定了基础。
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