真人真知吳大猷_風聞

吳大猷，物理學家、教育家。研究成果遍及理論物理的許多領域，撰寫了專著《多原子分子結構及其振動光譜》、《量子散射理論》、《氣體與等離子體的動力學方程》以及一套理論物理教程。指導幫助了一批學生髮展自己的科學才能，使他們在科學上取得了突出的成就，為中國物理學的發展做出了重大貢獻。

——《中國科學技術專家傳略·理學編》

整理 | 遇見

美編 | 農民

責編 | 理趣

發矇啓蔽，稍通解耳

吳大猷，1907年9月29日出生於廣東省番禺縣的一個書香家庭，祖籍廣東省高要。祖父吳丹桂在光緒十五年殿試中進士，光緒二十七年（1901年）提拔為記名御史。父親吳國基是1901年的舉人，改就西學，曾出使菲律賓，宣統元年（1909年）奉派吉林省服官，不幸在1911年關外鼠疫流行時病逝。吳大猷幼年喪父，隨其母關嘉娥長大。母親專心教育兒子，總是多為別人着想，以身作則。吳大猷的言行多受母親影響，童年時期是一個守規矩且性格內向的孩子。

圖1 吳大猷兩歲時的照片

上學期間，中國教育制度正處於廢除舊式，承接西洋新式的混亂時期。其伯父當時受聘天津廣東旅津中學校長一職，帶着吳大猷前往天津求學。吳大猷在當時中國的精英學校——天津私立南開中學堂重新就讀一年級。也是在那裏，吳大猷對科學產生了興趣，並且為英語和數學的高階學習打下了堅實的基礎。

圖2 吳大猷四歲時與母親的合影

1925年，讀到高中二年級，吳大猷以同等學力報考南開大學礦科，被高分錄取。一年後，由於資助“礦科”的捐贈者李組紳先生的資金週轉出現問題，“礦科”停辦。吳大猷在大一學習普通物理時，發現自己對物理學十分感興趣，遂改學物理。時任南開大學教授的饒毓泰創建並主持南開大學物理系，非常欣賞勤奮好學的吳大猷，常常對吳大猷學術上的問題耐心教導，詳盡解答，還經常一起散步，下棋，師生情誼深厚，宛若摯友。吳大猷後來回憶這段時光感慨道：“我最懷念的老師就是饒毓泰先生。”也是饒毓泰和葉企孫兩位教授推薦，吳大猷獲得中華教育文化基金會獎學金，選擇密歇根大學攻讀博士學位。

兩年間獲得碩士和博士學位

吳大猷在密歇根大學學習期間，遇到了第二位恩師——物理系系主任雷道爾教授。此校當時為美國發展量子力學的中心，雷道爾教授極力邀請吳大猷參與他主持的“紅外線光譜實驗”。吳大猷雖然沒在光譜上有所研究，但他改進了當時的紅外譜儀，提升了性能，吸引了許多廠家採用這種設計生產光譜儀，吳大猷多年後感慨當時沒想到申請專利。

用不到一年時間修完碩士課程後，吳大猷在導師Goudsmit教授的指導下，研究鈾原子的5f電子能態，並通過理論計算，預言鈾原子可能為一組14個化學性質十分相似的元素系（當時並未發現）的起頭元素，這14個元素將依次把5f殼層填滿，與稀土元素填充4f殼層相同。這項計算對後來第二次世界大戰時發現鈰元素有所貢獻。1933年吳大猷獲得博士學位後，留在母校工作一年，並提出了氦原子的激發態和自電離理論，成為最早研究這個課題的學者之一。

圖3 吳大猷與夫人阮冠世合影

“真人真知吳大猷”

1934年夏，年僅27歲的吳大猷受饒毓泰教授之聘，回國任北京大學物理系教授。1934年秋-1937年夏，除開設近代物理、電磁學等課程外，他還開設量子力學、原子光譜、氣體導電等研究生課程，讓北大學子有機會學習國際前沿課題。在實驗上，吳大猷利用霍普金斯大學R. W. 伍德教授製作的羅蘭凹面長光柵開展了原子、分子光譜和拉曼光譜的實驗研究，使北京大學成為我國最早研究原子、分子光譜的基地之一。基於密西根大學的研究，吳大猷繼續開展原子物理的理論研究，如原子的激發態、自電離，最早引入原子激發態的電子親和性概念。他力圖將實驗與理論相結合，三年內發表論文十四五篇。

1937年抗日戰爭爆發，吳大猷隨北京大學內遷，在國立西南聯合大學任教。吳大猷在艱難困苦的客觀條件下，仍然盡力保障學子的精神追求，生怕苦悶扼殺了未來的苗子。為了培養戰後恢復科研所需的人才，他請大學租了一所泥牆泥地的房子做實驗室，找一位助教把北京運去的Steinheil大型攝譜儀的光學元件（透鏡，稜鏡，狹縫等）安在磚墩和木製架上，組裝了攝譜儀，開展拉曼效應的實驗研究，並指導研究生黃昆進行“日冕光譜線的激起”等理論研究。這種進取精神也影響着學生們。後來，李政道為恩師吳大猷所作的詩中，第一句就是“真人真知吳大猷”以歌頌吳大猷追求真理的精神。

圖4 吳大猷（中）與楊振寧（左）、李政道（右）合影

北京大學建校40週年際，吳大猷撰寫了《多原子分子之結構及其振動光譜》（英文）一書，是該領域的第一本專著，出版後立即在國際學術界引起了強烈反響，作為標準手冊指導這一領域數十年，並被收入Condon主編，Prentice Hall出版社出版的系列叢書。

時事造就英雄。抗戰時期的西南聯大校舍簡陋，圖書實驗設備欠缺，還要時時躲避敵機空襲。在這樣生命都受到威脅的環境裏，師生們仍舊工作勤奮，教學研究工作從未中斷，並培養出了一批傑出的學生。吳大猷的學生就有楊振寧、黃昆、黃授書等人，並發現瞭如李政道這樣的奇才。吳大猷教學與研究兩開花，古往今來，也是少數。

圖5 吳大猷在西南聯大時期（右）

1945年，當時的軍政部約請吳大猷、曾昭掄、華羅庚為國防科技工作的發展提出建議。他們建議派數、理、化方面的人才出國考察以瞭解各部門科學的進展情況，並建議立即選送優秀青年出國學習數、理、化等基礎學科。建議被採納後，吳大猷推選年輕助教朱光亞和尚未畢業的李政道學習物理，而吳大猷也被聘請出國考察和研究擬定國防科學發展的計劃，後因形勢變化而放棄。

金子在哪都能發光

1946年，吳大猷回到母校密歇根大學從事高能質子、中子散射理論的研究工作；1947年來到哥倫比亞大學，講授研究生的現代物理與理論物理課程，同時研究核子力的介子理論與大氣中氧分子原子的分佈平衡問題。

圖6 吳大猷晚年在講台上

1949年秋，吳大猷原計劃回國，由於國內形勢變化，加上加拿大國家科學院的改革政策需要加強基礎科學研究，吳大猷受其懇誠之託，主持理論物理方面的研究工作，並擔任加拿大國家科學院理論物理部主任。吳大猷任職期間，積極組織學術活動，邀請許多著名物理學家來做報告，如P. A. M. 狄拉克、湯川秀樹、N. F. 莫特、G. 加莫夫，並且親自就新理論做解釋性和系統性的演講，推動了加拿大國家科學院的理論物理研究的發展，於1957年當選為加拿大皇家學會會員。吳大猷在加拿大國家科學院的任期長達14年，他曾於1956年赴台灣大學和新竹清華大學任客座教授5個月。

圖7 吳大猷先生紀念碑（台北市南港區胡適公園）

熱愛祖國，胸懷兩岸

1957年，吳大猷開始關心台灣科學技術事業的發展。1962年，吳大猷籌建中國台灣“中央研究院”物理研究所；1967年吳大猷任台灣“科學發展指導委員會”主任委員，主持擬定了發展科學的計劃原則大綱，併成立“科學委員會”，制定了各項措施、制度，成為台灣科學發展的真正起點。此後的幾十年，吳大猷在台灣重整教育體系的科學課程標準，推動台灣教育的全面改革，完善人才制度，極大地促進了台灣學術界的發展，為學子們傾注了全部愛心，為他們成長為科學之才，做了大量實實在在的工作。

自1975年開始，吳大猷親力親為，將幾十年來積累的教學講稿整理並譯成中文，撰寫了一套理論物理叢書，共七部，涵蓋了古典動力學、量子論與原子結構、電磁學、相對論、熱力學、氣體運動論及統計力學、量子力學（甲）和量子力學（乙）。這套叢書囊括了經典物理到近代物理的全貌，出版後對台灣和東南亞的物理教學界起了很大的影響。1983年，科學出版社（北京）翻印出版了該叢書，李政道為其寫序，稱為中國物理學界的一大喜事。

圖8 《早期中國物理發展之回憶》，吳大猷述

1984年開始，吳大猷又開始撰寫《量子力學》（英文），代表了他幾十年來講授量子力學的精華心得。第二冊為相對論量子力學與量子場論，與黃偉彥合著，於1991年出版。如此編著整套物理學叢書的，在國際上只有為數不多的幾位物理學大師，如M. 普朗克、A. 索末菲、朗道，由此體現出吳大猷理解物理之廣泛透徹，知識之淵博。1991年9月，美國密歇根大學授予吳大猷榮譽科學博士學位，讚揚他從中國大陸到中國台灣一直致力於物理學的研究和教育，稱讚他為物理學領域有卓越貢獻的人才。

1992年，吳大猷回到了闊別46年的北京，率台灣物理學家代表團參加“第一屆東亞、太平洋、美國超能超導對撞機實驗與物理研討會”等3個國際學術會議，同時為老朋友周培源賀90大壽。故地重遊，舊友相逢，盛況空前。面對跟蹤而來的記者，吳大猷總是表達着一個核心思想：中華民族要實現復興，兩岸都要努力把科學搞上去。在北京，吳大猷親自邀請大陸著名科學家去台灣訪問，並實現了首批大陸科學家談家楨、張存浩、吳階平、鄒承魯、盧良恕、華中一訪台，為海峽兩岸科學界之間的學術交流架起了金橋。

圖8 《早期中國物理發展之回憶》，吳大猷述

説起中國物理學會與吳大猷的淵源，還是離不開台灣省。20世紀80年代，我國台灣的物理學會已經取得國際純粹與應用物理學聯合會（IUPAP）的成員資格。當時規定一個國家只能有一個物理學會成為其成員，而中國物理學界十分渴望有更多的機會參與國際交流。於是，周光召在李政道的建議下找到了吳大猷，吳大猷積極奔走，最終促成此事。中國物理學會於1984年10月正式加入IUPAP，中國台灣地區物理學會以“位於中國台北物理學會”保留在IUPAP內，滿足了所有中國物理學者的共同願望。

青年時期站上三尺講台，不曾想，後來幾十年都沒有下來，那是因為他的執着與熱愛。李政道和楊振寧獲得諾貝爾獎後，二人立即不約而同地給吳大猷寫信，感謝在昆明時受到的他的教誨。吳大猷一生潛心於學術，淡薄個人名利；在學術上有遠見有成就，但毫不居功，為發展中華民族的科學技術事業嘔心瀝血，實為中國正直知識分子之道德典範。2022年3月4日，時值吳大猷先生逝世22週年，述文一篇，以表敬意。

圖10 吳大猷紀念郵票

參考文獻

[1] 中國科學技術專家傳略 理學編 物理學卷1[M].河北教育出版社.

[2] 科學時報：真人真知吳大猷——寫在吳大猷誕辰百年之際.

本文經授權轉載自微信公眾號“中國物理學會”，部分圖片來源於網絡。

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