中國(guó)最初的一批物理學(xué)家大多曾在美國(guó)求學(xué)。
2004年，造詣?lì)H深的科學(xué)史學(xué)者董光璧教授在向一群國(guó)際聽眾致辭時(shí)，總結(jié)了上世紀(jì)中國(guó)物理學(xué)的發(fā)展，并指出美國(guó)是使中國(guó)物理學(xué)家與學(xué)界受益最多的國(guó)家。七位“最有創(chuàng)造力的華人物理學(xué)家”的學(xué)術(shù)背景支持了董光璧的這種說(shuō)法。
二十世紀(jì)最具創(chuàng)造力的華人科學(xué)家
在這七人中有五人在美國(guó)獲得了博士學(xué)位，而其中周培源、吳大猷、楊振寧和李政道四人均曾為普林斯頓高等研究院（IAS）成員，這表明了美國(guó)對(duì)中國(guó)物理學(xué)界發(fā)展的決定性影響和 IAS 在其中的重要作用。我對(duì)二十世紀(jì)上半葉留美的華人物理學(xué)家進(jìn)行了初步調(diào)研，進(jìn)一步支持了董光璧的論斷。
夏元?（1883~1944）是為數(shù)不多的中國(guó)第一代物理家之一，他很可能是其中第一個(gè)從美國(guó)的大學(xué)畢業(yè)的。夏元?曾在廣東省政府的資助下就讀于耶魯大學(xué)。1907 年畢業(yè)后，他進(jìn)入柏林大學(xué)跟隨 Max Planck、Heinrich Rubens 繼續(xù)深造，1912 年回到中國(guó)。隨后他在北京大學(xué)任六年理科學(xué)長(zhǎng)（相當(dāng)于后來(lái)的理學(xué)院院長(zhǎng)）。值得注意的是，1919 年回到柏林并通過普朗克介紹見到愛因斯坦（Einstein）前，夏元?并沒有接受愛因斯坦的相對(duì)論。夏元?早期對(duì)相對(duì)論的抵觸大約是受到了他在耶魯大學(xué)的教授 Herny Bumstead 的影響。然而在1919~1921年間師從愛因斯坦后，夏元?成為了一名熱情的相對(duì)論擁護(hù)者。他在中國(guó)做了大量演講，發(fā)表了許多文章，闡釋并推崇愛因斯坦的理論。1921年，他首度將愛因斯坦唯一的暢銷書《狹義與廣義的相對(duì)論淺說(shuō)》（Relativity: The Special and General Theories）翻譯成中文。
夏元?對(duì)中國(guó)上世紀(jì) 20 年代初的“相對(duì)論熱”貢獻(xiàn)良多。他的耶魯校友張大椿（1883~1978）1909 畢業(yè)于電氣工程專業(yè)，1913 年加入北京大學(xué)理學(xué)部，并于 1920 年任物理系主任。這二人留美期間都僅獲得了Ph.B.學(xué)位（Bachelor of Philisophy，相當(dāng)于本科學(xué)位，譯者注）。
李耀邦（1884-約1940）是留美華人中取得物理學(xué)博士學(xué)位的第一人，他師從 Robert Millikan，于 1915 年從芝加哥大學(xué)畢業(yè)。然而歸國(guó)僅兩年后，他便于 1917 年放棄了自己的學(xué)術(shù)生涯。Millikan 的另一位華人學(xué)生是顏任光（1888~1968），1918 年他以一篇哲學(xué)而非物理學(xué)的論文獲得了博士學(xué)位。他 1920 年加入北京大學(xué)物理系，隨后接替張大椿成為系主任。顏任光是中國(guó)通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行物理教學(xué)的先驅(qū)和倡導(dǎo)者。在訪問劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室一年（1924~25）后，他確信實(shí)驗(yàn)儀器的缺乏是中國(guó)物理學(xué)發(fā)展的巨大障礙，因此他離開了北大，在上海創(chuàng)辦了中國(guó)第一個(gè)制造科學(xué)儀器的工廠。1910~1919 年間，僅有兩名華人學(xué)生獲得了美國(guó)的物理學(xué)博士學(xué)位。這第二位就是首批庚子賠款留學(xué)生之一胡剛復(fù)。
1908 年，美國(guó)政府同意將庚子賠款的超額部分歸還給中國(guó)（第一筆歸還款：11000000 美元），條件是將其用來(lái)資助中國(guó)學(xué)生留美學(xué)習(xí)，這也就是庚子賠款（也稱拳亂賠款，下簡(jiǎn)稱庚款）獎(jiǎng)學(xué)金的起源。第一批庚款留學(xué)生 1909 年啟程前往美國(guó)。在接下來(lái)的幾十年中，這筆新的基金對(duì)中國(guó)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。上世紀(jì)二十年代，在美的華人物理學(xué)博士增加到了 18 位，其中至少有 6 個(gè)是庚款留學(xué)生。
這 18 人中就有饒毓泰、葉企孫和吳有訓(xùn)。畢業(yè)于清華大學(xué)的葉企孫也是一名庚款留學(xué)生。后來(lái)這三人與胡剛復(fù)一同被認(rèn)為是中國(guó)物理學(xué)的四大元老和導(dǎo)師（詳細(xì)信息見下表）。為了紀(jì)念他們的貢獻(xiàn)，中國(guó)物理學(xué)會(huì)在 1988 年設(shè)立了四個(gè)以他們的名字命名的獎(jiǎng)項(xiàng)。
值得注意的是，他們四位均為實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。事實(shí)上，在 1928 年兩位中國(guó)理論物理學(xué)家王守競(jìng)（1905~1984）和周培源（1902~1993）分別在哥倫比亞大學(xué)和加州理工學(xué)院獲得博士學(xué)位前，中國(guó)根本沒有理論物理學(xué)家。這二人均畢業(yè)于由退還的庚子賠款建造的清華大學(xué)，而后于 1924 年接受庚款獎(jiǎng)學(xué)金留學(xué)美國(guó)。王守競(jìng)是同齡人中不可多得的天才，當(dāng)他的大部分同學(xué)要從大二或大三讀起，他直接進(jìn)入了哈佛大學(xué)的研究生院。
王守競(jìng)于 1925 年獲得康奈爾大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位（Master of Science），隨后于 1926 年獲得哈佛大學(xué)文學(xué)碩士學(xué)位（Masterof Arts）后轉(zhuǎn)入哥倫比亞大學(xué)，在那他同幾個(gè)好友和研究生同學(xué)加入了由 I. I. Rabi 組建的小組，學(xué)習(xí)當(dāng)時(shí)學(xué)校里尚無(wú)人講授的新量子力學(xué)。1927 年 12 月，王守競(jìng)提交了他的畢業(yè)論文《新量子力學(xué)下的常態(tài)氫分子問題》，整個(gè)哥大沒有人能指導(dǎo)他。不過他仍然在 1928 年 6 月獲得了博士學(xué)位，并成為美國(guó)最早專門以量子力學(xué)為論文題目獲得博士學(xué)位的五人之一。值得注意的是，王守競(jìng)是其中唯一一個(gè)沒有指導(dǎo)教師的！作為一個(gè)外國(guó)人，他甚至獲得了 1928~1929 年度的國(guó)家研究獎(jiǎng)金，使得他回國(guó)前得以到威斯康星大學(xué)和 J. H. Van Vleck 共事。在1929~1933 年間，王守競(jìng)先后在浙江大學(xué)與北京大學(xué)執(zhí)教。
然而，由于日本自 1931 年起對(duì)中國(guó)威脅不斷增強(qiáng)，王守競(jìng)決定離開學(xué)術(shù)領(lǐng)域，并接受政府的任命，領(lǐng)導(dǎo)建造機(jī)器的國(guó)家項(xiàng)目。后來(lái)他成為了中國(guó)的重工業(yè)之父。
周培源是王守競(jìng)在清華的同學(xué)與好友，他先在芝加哥大學(xué)用兩年的時(shí)間成功地取得了本科和碩士學(xué)位，而后于 1927 年初前往加州帕薩迪納。在加州理工學(xué)院，周培源與 H. Bateman、B. Podolsky 和 E. T. Bell 共事，并在 Bell 的指導(dǎo)下完成了有關(guān)愛因斯坦引力理論的學(xué)位論文，只比王守競(jìng)晚一天拿到了博士學(xué)位。他 1928 年夏拜訪過哈佛、普林斯頓和康奈爾的物理學(xué)家后，于秋天前往歐洲，到哥本哈根拜訪了 Niels Bohr，在萊比錫與 Werner Heisenberg（和 I. I. Rabi一起）、在蘇黎世與 Wolfgang Pauli 做博士后，直到1929年回到清華大學(xué)。在這以后的 23 年里，周培源是清華理論物理學(xué)的唯一帶頭人。但面對(duì)日本的侵略，周培源于1937 年末將研究課題從廣義相對(duì)論與宇宙學(xué)轉(zhuǎn)為湍流方向，期望研發(fā)出可應(yīng)用于國(guó)防的科技成果以報(bào)效祖國(guó)。分別專攻量子力學(xué)和相對(duì)論的王守競(jìng)與周培源，本應(yīng)成為中國(guó)理論物理學(xué)的一對(duì)理想的帶頭人，但可惜，均迫于日本侵華的壓力而放棄了自己前景美好的研究項(xiàng)目。
盡管如此，周培源作為一名盡職盡責(zé)的導(dǎo)師，他任教于清華期間培養(yǎng)了很多優(yōu)秀的理論物理學(xué)家，其中王竹溪、張宗燧、彭桓武、林家翹和胡寧尤為出眾。
王竹溪從劍橋大學(xué)歸國(guó)后，在昆明指導(dǎo)了楊振寧的碩士論文，并激發(fā)了楊對(duì)統(tǒng)計(jì)物理學(xué)畢生的興趣。Paul Dirac 在將張宗燧帶到 IAS 前曾邀請(qǐng)他于 1946~1947 年到劍橋大學(xué)講授量子場(chǎng)論；幾十年后，楊振寧稱贊張宗燧為“一代物理學(xué)大師”。彭桓武與 Max Born 合作密切，并在 1945 年接替 Walter Heitler 任都柏林高等研究院的助理教授，這大概是第一個(gè)獲得歐洲教授職位的中國(guó)人。林家翹成為了著名的應(yīng)用數(shù)學(xué)家，并在麻省理工學(xué)院任學(xué)院教授，他曾在1972~1974年任工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)協(xié)會(huì)的主席，并于 1979 年躋身美國(guó)物理學(xué)會(huì)流體動(dòng)力學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)的第一批獲獎(jiǎng)?wù)�。胡寧�?Paul Epstein 的引薦下于 1943 年秋從加州理工學(xué)院來(lái)到 IAS 與 Pauli 共事，而 Pauli 對(duì)他的激勵(lì)使胡寧成為了首個(gè)“利用EIH處理引力輻射問題”的人。
周培源和他的學(xué)生胡寧、張宗燧是第一批有幸在 IAS 工作的華人物理學(xué)家。在1949年以前，先后有六名華人物理學(xué)家在 IAS 工作。
六位 IAS 首批華人物理學(xué)家
1915到1949年間，從頒發(fā)給中國(guó)學(xué)生的博士學(xué)位數(shù)量上看，這五所美國(guó)高校（密歇根大學(xué)、芝加哥大學(xué)、哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院、加州理工學(xué)院）堪稱“中國(guó)物理學(xué)家的搖籃”。其中最突出的是至少培養(yǎng)了 12 個(gè)華人物理學(xué)博士的密歇根大學(xué)。
Screen-Shot-2019-02-18-at-12.38.12-PM.png
1949年前于密歇根大學(xué)獲得物理學(xué)博士學(xué)位的十二位華人
在這十二個(gè)密歇根大學(xué)博士生中，八位是首批中國(guó)女物理學(xué)家。這八位中國(guó)女性均獲得了 Barbour 獎(jiǎng)學(xué)金，且除了顧靜?外，均畢業(yè)于國(guó)內(nèi)的留美預(yù)備學(xué)校。王明貞和王承書是 George Uhlenbeck 的學(xué)生與合作者，她們?yōu)榻y(tǒng)計(jì)物理學(xué)做出了重要貢獻(xiàn)；王承書后來(lái)建立并領(lǐng)導(dǎo)了中國(guó)第一支針對(duì)受控?zé)岷朔磻?yīng)的研究團(tuán)隊(duì)。吳大猷和趙廣增均由中國(guó)基金會(huì)資助，該基金會(huì)是管理第二筆庚款還款的中美聯(lián)合委員會(huì)。朱光亞在中國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)期間師從吳大猷，并在后來(lái)成為中國(guó)核武器計(jì)劃與生產(chǎn)的主要組織者之一。這個(gè)密歇根小組在 1950 年前也與 IAS 有過交集：王承書曾兩次訪問 IAS，而馬仕俊和楊振寧是吳大猷在中國(guó)的學(xué)生。
這個(gè)簡(jiǎn)短的調(diào)查展示出美國(guó)對(duì)于中國(guó)早期物理學(xué)家普遍且深遠(yuǎn)的影響。這些項(xiàng)目的背后有庚款獎(jiǎng)學(xué)金和國(guó)內(nèi)的留美預(yù)備學(xué)校兩大推動(dòng)力。如今對(duì)前者已已經(jīng)被研究得很透徹，但后者仍然被嚴(yán)重忽視，有待人們揭開它在歷史上的神秘面紗。
作者 Danian Hu（普林斯頓大學(xué)高等研究院歷史研究學(xué)院）
譯者 秦子雯
審校 喬羽 譚坤
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://portlandfoamroofing.com/chuzhong/1330724.html
相關(guān)閱讀：初中物理60個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，你掌握了么？