早期中国物理发展的回忆(之四)

5 抗战期间的物理学

1937年，芦沟桥事变发生，抗战一直从1937年持续到1945年，即便等到日本投降，整个国内的情况还是不太平，整个物理研究都停顿下来.

1937年时，我们从北方流落到昆明、四川，1946年刚开始的时候，所有从战地搬到后方的大学，因为“复校”又慢慢地回到原处，这当中经过一年多的时间. 接着是中国的内战，发生在1946年到1948年，也就是在复校的那个阶段，情形很混乱，跟抗战差不多.

抗战的时候，因为日本要打重庆，日本军队差不多到了浙江大学附近，即贵州一个叫独山的地方，因此整个浙江大学的人就散掉了. 李政道先生原来在浙江大学念书，他就从重庆跑到昆明来，到我住的地方.

从那个时候起首，李政道先生就在西南联合大学借读. 那时候，他在浙江大学根本还没有毕业，才念一年级. 等到1946年，我有个机会把他带到美国去，就勉强带他去芝加哥大学，跟芝加哥大学商量，让他念研究所. 因为大学没有毕业，在其他学校根本不能进研究所.

那时候，杨振宁先生比李政道先生早去了芝加哥大学一年，他在芝加哥大学念研究所. 我就把李政道先生也带过去，把他放在芝加哥大学. 我们跟系里头商量就学的问题，系里面的人很好，要他试试看，这是个很特别的事情. 芝加哥大学是把一年分成四个季，试一个季，让李政道先生念看看，假如念得下去，就让他继续. 试了一个学期，他当然没有问题，于是他就继续念下去了. 所以，李政道先生头一个学位就是博士学位，因为他之前大学没有毕业, 有这样的人实在是一件很特别的事情.

中央研究院物理研究所从上海搬到桂林之后，研究工作也是毫无办法. 你也可以想像得到北平研究院物理研究所从北平搬到昆明，所有的实验根本就完全停顿了，不能做了. 所以你想，这两个以物理研究为主要任务的地方都停顿了，学校就更不用说了.

北方的学校都往西南搬，北京大学搬到昆明，交通大学搬到重庆. 就我的水准来看，在1937年抗战开始，各大学搬到后方之前，大学之中真正有实验物理研究工作的，只有北京大学有一些，在一般的大学里面什么都没有. 只有等到抗战时期在昆明，清华大学、北京大学跟南开大学聚在那合成西南联合大学，才有一些发展.

西南联合大学里面的清华大学、北京大学，苟延残喘地在那里做一些所谓的物理研究，但是研究工作大大受到限制. 原因在于清华大学之前在北平的时候，它实验物理的阵容很强，教授人数比较多，学生比较多，美中不足的地方是它并没完全建立好一个强的实验研究领域. 所以，等到去了昆明之后，清华本身在物理上并没有多少研究的发展.

清华大学本来除了政府提供的经费以外，还有清华基金，就是庚子赔款退回来的钱. 基金会的钱是由中华文化教育委员会保管，给清华办学校用的, 这项经费是从民国初年就有的，变成清华大学的私房钱. 后来并成西南联合大学之后，这个钱就变成公款，由政府直接提供给北大、清华和南开大学合起来的西南联合大学. 在昆明时期，因为清华大学本身有基金，所以清华他们就做一些计划，用自己的基金设立了一个金属研究所，一个电子研究所，还有一个是关于植物生理方面的研究所. 因为清华大学的研究所并不在西南联合大学的经费之内，因此清华用一点钱在那个机构里多聘一些人，容纳、培养较多的物理学家，所以在实验物理方面也做了一些工作.

比如在昆明时期，有位范绪筠先生，曾经做了一些研究工作. 这位先生在抗战之后，他就出国去了，在普度大学. 他也是中央研究院的一个物理院士，可是，始终跟台湾没有一点联系，因为他从来没有回来过台湾. 据我了解，他大概也没有回去大陆, 范绪筠先生在昆明时期，做过一些跟现在所谓“ 半导体”———晶体的初期有关的研究工作，这是一份很好的工作.

其他，在金属研究所，还有一位余瑞璜先生, 他原来是清华大学的学生，去英国学晶体的结构. 从英国回到昆明之后，他并没有在西南联合大学的物理系，而是在清华的金属研究所，这位先生后来继续在大陆做这些有关晶体结构的研究工作，可以说是有贡献的人.

讲到在清华大学做物理研究的人，还有一位是赵忠尧先生. 1930年，赵忠尧先生在美国加州理工大学就已经做很好的工作，我上次也讲过了. 那时他在美国的加州理工大学还是学生，做有关γ射线散射这种很有独创性的工作.

所谓的硬γ射线，就是波长很短、能量很大的这个东西，做物质的散射. 他让. 射线射进来，再散射出去. γ散射这个理论，是从1928年“量子论”发展之后，就被研究过的问题. γ射线被东西散射，要不就是产生康普顿效应，要不就是产生所谓的光电效应. 赵先生做的这个研究很重要的原因是，经由他的观察和理论计算，发现量出来的这个散射比以往已经知道的那两个效应要多. 除了这两种效应之外，他还看到了别的散射效应. 我们后来才知道，赵先生所发现的这个超出以往两种散射效应能够解释的东西，它的来源正是由于后来才知道的正电子这个东西.

这是在正电子还没发现以前，1930年时赵先生所做出产生正电子实验的一个结果. 可惜，赵忠尧先生并没有把他所做的实验跟狄拉克的理论连在一起. 等到1931年、1932年，有一位跟赵先生同在加州理工学院的美国学生安德森（Anderson）发现了正电子. 他用云室头一个在宇宙线中发现了正电子. 后来安德森得了诺贝尔物理奖，当然这是一个很重要的发现，因为在当时早已经有了理论，只可惜当时的赵先生差一点点. 赵先生回国之后，由于他所需要的实验设备并不是像目前用的大机器，所以，他以前的实验在回到国内之后还可以做一些. 后来，在昆明的时候，赵先生也做一些关于核物理的实验.

在清华大学方面，在西南联合大学那个组织之下，由于抗战时期的艰难环境，做实验物理研究几乎没有什麽办法. 周培源先生主持领导之下做所谓的“扰流”研究. 这个理论问题到现在还是一个很出名的问题. 他的一个很重要的学生，就是林家翘先生，在这方面有很大的贡献. 前面已有讲过，我这里不再重复了.

参与清华大学物理系的几位先生有吴有训；萨本栋先生没有来西南联合大学，他去了厦门，做厦门大学的校长. 在整个抗战时期，他离开了清华大学；还有霍秉权先生，任之恭先生，余瑞璜先生. 在抗战时期，清华大学物理系可能是最强的一个系，有从各个不同地方来的人.

在昆明时期的西南联合大学里面，北京大学有四位教授. 清华大学有六七位教授. 南开大学原来人就很少，因为是私立大学，有一位先生还是在抗战之后，从英国聘回来的，他叫张文裕先生. 张先生在英国的剑桥大学是做所谓原子核物理的研究，回来后作为南开大学聘请的教授加入西南联合大学，就跟我们在一起. 因为他一个人刚刚从国外回来，又是做实验物理，所以在昆明也没有很多办法可以做研究.

至于北京大学，当然也是有几位先生. 原来有一位张佩瑚先生，我们那时叫他副教授，原因是他并没有得到博士学位. 不过. 这位先生他后来留在北平，并没有跟著北京大学搬到昆明去. 所以不必算. 北京大学参与西南联合大学的教授有四位：饶毓泰先生、朱物华先生、郑华炽先生和我. 饶毓泰先生很不幸，在抗战一开始的时候，太太就过世了，所以他在身体上、精神上都很不好. 饶先生主要是做系的主任，处理一些行政的事情. 朱物华先生的弟弟就是在写文学散文上很出名的朱自清先生. 严格说起来，以现在的标准来看，朱物华先生并不能算是物理系的，因为他学的是电子学、电机工程. 但是在昆明那个时候，他算是物理系的. 有一个助教跟他做类似计算的工作，不过这不重要. 剩下就是我和郑华炽先生，郑先生他主要是做教书的工作.

说来说去，我不能不讲自己，本来我也不愿意讲自己，可是，假如我故意不讲的话，对于整个事实情形也是不忠实，也是没有道理的.

在抗战之前，1934年我从国外回来，到1937年，我在北京有三年的时间. 我现在回想起来，这三年是我一生里面精神比较最愉快的时候. 因为那时候我刚刚从国外回来，感觉到北京其实并不太平，因为日本人天天在天津、北京附近闹事. 但是原来是政治中心的北平城，等到国民政府搬到南京之后，它就变成学术的重镇，所以，北平的气氛一直是很特别的，民风很纯朴. 我觉得我周围的这些城市里，我最喜欢的就是北平.

起首，在我刚去北京大学的时候，还有一位周同庆先生，他原来在清华大学毕业后就出国去了，然后从美国回来. 他原来也在北京大学，后来1936年去了中央大学. 于是，我们就把中央大学的郑华炽请来北京大学. 总之，我们几个人的研究工作都是相近的，都是做有关原子和分子结构的问题.

我是1934年的时候回来，在1934年到1937年这几年之内，我做了一些实验的工作，还有一些是理论的工作. 但是，1937年搬到昆明之后，就毫无进展了，因为没有办法做实验.

现在我自己讲自己，实在不好意思，不过，大家就听听. 1938年起首，我去了昆明，在那里没有设备，根本就不能做实验. 我就想，好，既然不能做实验，我就先坐下来把一个领域，多元分子的理论复习一下. 它并不只是由两个原子构成的分子，但也不是太复杂像生物里面上千上百个原子、分子那样地复杂，而是简单的分子. 我就根据它的结构跟光谱来划分它们. 我把整个这一领域在那时候所有的研究这种分子的结果温习一遍. 我心里想，接下来我就来写本书. 从1938年到1939年差不多用了半年多的时间写这本书. 我原先的意思是要用这本书来纪念北京大学的40周年，因为这个时候刚好是北京大学的40周年纪念日. 后来，这本书写成之后，它的结果也可以说并不是当初我所想像、所预料到的.

那时候我一个人在写这本书的情形，不是现在你们在台湾能够想像得到的. 比如说，我跑到好远的地方去查一个资料，可是没有汽车，没有交通工具，当时都是走路而已. 我跑到中央研究院的化学研究所，在城的另一边，城不大，我就从城这边跑到那边去. 那时候从上海运来的书在箱子里还没有打开来. 我有时候就是去查一些参考的资料. 另外，我是自己打字，但是我只用两、三个手指打字，就连打字机也是向朋友借来的. 同时，纸也很宝贵，因为在那个时候，打字纸不是随便一个地方就可以买到，所以，就托亲戚朋友把它从香港带过来. 总之，很令自己讶异的是，自己写书不必说，连打字也是自己来，只用手指头，居然也能打出一本书.

1939年，这本书在上海印制，因为上海有印刷厂. 1941年，书虽然是印好了，可是，从上海却运不到昆明去，因为交通根本没有办法. 后来，有一个办法是写信到上海的印刷公司，叫它用海运将包装好的书籍寄到国外. 1941年，刚好珍珠港事变之前，这本书印出来了之后，我列了一个名单，可能有20位左右吧，我不记得了，我就寄了一些书给那一个领域内所谓的权威. 令我很意外的是，大家都大感惊讶，因为竟然有人在昆明抗战这么混乱的时候，还能写出这样一本书来，所有的人都大为惊讶. 例如有一位先生，他是普林斯顿大学的一位教授. 这个人我并不认识，名叫Compton，他在一个书局里面有一系列的物理丛书.

总而言之，在昆明的时候，我们跟外头的联系差不多都断绝了，所以，他收到我送给他的一本书时，就大为惊讶. 主要的原因是因为在1932年的时候，他有一篇文章写的就是我在做学生的时候讨论过的一个问题，他把这一个问题弄得非常复杂. 1931年，那时候我刚去美国. 1932年，我们系里面每一个礼拜都有一次物理的讨论. 那个时候，就有个教授报告这位先生的文章，所以，我有印象.

在那位先生的文章里面，他的理论原来是一个很复杂的东西. 后来我写成这本书的时候，这位先生的很复杂的理论，我用几句话就把它讲完了. 我就说，事实上我们可以举另外一个比较具有普遍性的问题，用其中一个特别的例子、一个极端的情形来说明他的理论. 换句话说，他那一篇文章被我浓缩成一、两句话而已. 我心里想，你为什么看中了那本书？但是，这位先生并没有跟我讲到这个. 我想很重要就是因为他甚为欣赏这本书.

之后他问我，这本书有没有安排在外面出售？我说：“没有，这本书是为了庆贺北京大学40周年纪念而写的，并没有其他的意思”. 他说：“ 你愿不愿意把这本书归纳在我的书集里，在一个丛书系列里面，变成其中的一本书？”我当然是觉得很好. 所以我把这本书从上海运到美国. 于是在珍珠港事变前，我就写信到上海，把原先印好的几百本书都用船运到美国去. 这些书就放在他的系列里面，一下子就卖掉了. 为什么呢？因为那本书是讲多元分子的振动光谱跟多元分子结构方面的问题，同时，也可以说是在那个领域里面，头一本较完整的书籍. 所以，这本书可以说是大受欢迎，被抢购一空.

总之，我主要就是说，在昆明这么一个困难的情形之下，我能够写出一本书，也总算对物理有一点贡献. 除此之外，关于我自己的工作，就是刚才我讲过的，是做一些理论性的问题. 另外，只有两个助教跟我一起作研究. 因为在那个时候，学生之中没有人可以跟我作研究. 学生们没有那个训练、没有那个程度，所以，几个助教还是从北平跟着来的，也继续做一些这种理论的计算. 讲到这些东西，也是好奇怪，因为过了10年、20年之后，当时计算的东西居然也能翻印出来.

那时候，既没有计算机，什么也没有，就是靠一些老旧的工具，计算尺和对数表来做计算. 而且，那时在四川，是用毛边纸来印刷中国物理学会刊物的文章. 毛边纸是厕所洗手用的那种纸，所以，用那种纸来印刷文章，根本就是印不清楚，连排版也不成. 你若想翻印的话，也根本翻印不出来，因为你一翻印，后面的字都透过来了.

然而，这种文章后来居然也在美国的哥伦比亚大学，由某个教授不知从哪个地方找来，把它翻印出来了. 后来他又作实验，可以说跟我当时做的计算有些相关的地方. 其实，我当时一点特别的意思也没有，实验的设备也没有，也没有想到后来会有人对我的计算感兴趣，并且试着找来这些东西. 有一年，我在波士顿看书，同仁们有一个讨论会，请了几个人来做讲演，里面有一个人就是哥伦比亚大学的这位先生，对我在抗战时期所做的这些东西，居然发生了兴趣，作实验.

我大概讲得有点偏了. 在抗战时期，直到我们抗战结束为止，做物理研究工作的人除了我之外，当然还有刚才我说过的别的先生，如余瑞璜先生，作X射线. 后来，他们做的工作也都还有些贡献，只是在抗战时期可以说是甚为稀少.

我们中国在20世纪的头个50年，最大的成就，就是的的确确训练出来有十几、二十位很好的学生，虽然不能说是很多，但是，后来在物理上都继续有贡献. 最出名的人，大家都知道，除了刚才我说的李政道先生、杨振宁先生这两位很特别的人之外，还有一些不在物理领域的人，也是我们那个时期一起出来的人. 譬如我刚才说过的林家翘先生，他念的是物理，在抗战那一年毕业，1939年考取清华大学的官费，就出国去深造. 林家翘先生后来变成世界知名的一位人物.

我讲过了中国物理在这20世纪头50年发展的情形；我也把物理落后西方的原因、背景重说了好几遍，所以，你不能怪我们这些念物理的人不努力，实实在在是因为整个国家的环境、学术的环境，再加上我们有战争这个因素，使得我们原本可能可以发展出很多、很多的物理，最后却只有少许的发展. 无论如何，事实上就是这个样子，没有太多可以讲.

后来，在1950年之后，我们出国的人就很多、很多了，有成就的人也很多、很多. 但是，这个不在我这个演讲系列要温习的范围里面. 现在，当然这个范围是很难、很难划分的，因为内容实在是太多了，所以我想这个系列的演讲就到这里.

（全文完）

“早期中国物理发展回忆”系列：

本文选自《物理》2005年第8期

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