书城文学上学记(“民国大学与大师”丛书系列)
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第44章 著名科学家工学家(7)

以后吴大猷常到西柏树村女生宿舍找阮冠世。但他们只能在门口说话,因为学校规定,不允许男女生进入对方宿舍。刚开始时他俩不好意思单独约会,总要拉着几个女同学,浩浩荡荡一大群,到校内的小店铺吃点水果,然后在校园里散一会儿步。这些女生里,只有阮冠世的一位知心女友知道其中奥秘,别的人都蒙在鼓里,玩得还很高兴呢。

日久天长,秘密终于被揭露。于是,那些受蒙蔽者狠狠反戈一击,几个女同学在宿舍里同阮冠世大开玩笑……第二天饶毓泰夫人对她们说:“昨晚你们说的话,我们都听见啦!”

原来,她们宿舍的窗子正对着饶先生家的窗子。这样,连老师也知道自己的两个学生在谈恋爱啦!

吴、阮之恋由秘密逐渐变成半公开。思源堂前,马蹄湖畔,常常可以见到他俩的身影。一次,张伯苓校长对吴大猷说:“如果你喜欢阮冠世,我认识她的父亲,可以给你去提亲!”吴大猷听了心里明白,张校长一向治校严格,不愿学生在校园里谈情说爱。

吴大猷毕业在即,校方已和他谈过,欢迎他毕业后留校当助教。而阮冠世却鼓励他报考清华大学公费留美。他去考了,但因名额所限,没被录取。别人为他不平,他却乐呵呵的。原来他心中有个小算盘:留校当助教也好,就能和阮冠世在一起了!

阮冠世的家在北平,每逢节假日,她常约吴大猷一块儿回家。阮冠世全家都很喜欢这个才貌双全、老实憨厚的年轻人。一天,他俩到天坛公园游玩。那是一个风和日丽的日子,两个人的心里也充满灿烂的阳光。阮冠世让吴大猷把耳朵贴在回音壁上,接着仿佛从天边飘来她那温柔、甜美的声音:“请求上帝让我们永生永世在一起……”吴大猷被这巨大的幸福,感动得流下了热泪。

大学毕业,吴大猷以杰出成绩留校。他利用暑假期间,回家看望阔别8年的母亲。

【名家小传】

吴大猷(1907—2000),广东高要人。著名物理学家,被誉为“中国物理学之父”。

1925年夏考入天津私立南开大学,先念矿学,不久进入物理系学习,毕业后留校任教。1931-1933年在美国密歇根大学获得硕士和博士学位。1933-1934年在美国作光谱学、原子和原子核物理学方面的研究。应饶毓泰(时任北京大学物理系主任)之邀,回国后在北大、西南联大任教,与北大结下不解之缘。1946年受当时政府之托出国考察,因国内形势变化而滞留美国,先后任美国哥伦比亚大学研究员、加拿大国家研究院理论物理部主任、美国纽约布鲁克林理工学院教授、美国水牛城纽约州立大学教授兼物理系主任。1962年受聘兼任台湾“中央研究院”物理所所长。1967年起兼任台湾“国家科学发展指导委员会”、“国家科学委员会”主任委员。从1984年开始任台湾“中央研究院”院长。1992年率台湾物理学家代表团,回到阔别46年的北京,北大授予其“名誉教授”称号。

20世纪30年代,他研究了多种原子分子光谱,研究了苯及其衍生物的喇曼光谱,发现并证明了苯的同位素移动,并对此作了正确的解释。30-40年代,在我国最早进行了原子多重激发态的研究,较早计算了氦原子双激发能态;计算了慢中子与原子碰撞的散射截面;提出了原子碰撞的理论模型和计算方法;研究了氯化乙烯的同分异构体的红外光谱及分子对称问题;讨论了由分子或电子激发的分子振动、分子振动与转动的交互作用、分子简正振动等问题。他有论文100余篇,专著10余本,如1975年出版的《理论物理》(7卷本)。它们涉及原子物理、分子物理、核物理、大气物理、等离子体物理、统计物理和相对论等多个领域,成绩卓著。

陈省身与南开大学、清华大学:素喜数学,终研几何

陈省身不是一个循规蹈矩、只知道听老师的话的所谓“好学生”。他喜欢看书,各种各样的书都看,尤其爱看历史、文学书,时常跑到图书馆一呆就是几个钟头。在学习中,他习惯自己主动去看书,而不是老师指定要看什么参考书才去看。

跳过两级考南开

1911年,陈省身出生在浙江嘉兴秀水河畔一个书香世家。陈省身的父亲陈宝桢是晚清秀才。父亲为儿子取名源自《论语》:“吾日三省吾身”。因其出生年份是辛亥年,所以号“辛生”。

陈省身从小聪颖、活泼,因为祖母唐氏的宠爱,没有如期进小学读书,由祖母和小姑母教识字、学算术,把家里门窗楼板都写上字、画上画、背唐诗。其母韩梅是一位清雅、洁静的女子,有时看到陈省身乱写乱画总要凶上几句话。祖母听了反埋怨媳妇说:小孩刚开始学写字、画画,要多鼓励,让他大胆去创作,识别好与坏,这才有出息。从此,陈省身用纸和笔在桌上写字、画画,很少到外面与小孩闯荡;跟祖母到觉海寺烧香拜佛,能念“弥陀经”、“金刚经”,寺里和尚称他为“神童”。

有一次,陈省身的父亲过年回家,给他买来一套《笔算数学》(上、中、下)3册。这书是美国传教士狄考文和中国人邹立文合编的最新数学教科书,有全世界通用的计算符号。陈省身如饥似渴地学习这套《笔算数学》,在祖母和小姑母的指导下,很快读完了3册书,开始作练习题。当父亲第二次回家时,陈省身作完了全部练习题。经父亲检查,练习题全都作得对。

转眼,陈省身已8岁了,其祖母唐氏送他进秀水县一小学读书。下课休息时,陈省身看见老师用戒尺打上课讲话的学生手心,多的打了4下。陈省身看在眼里、记在心里,放学回家告诉祖母,还问:明天老师要打我的手心,怎么办?流露出一种害怕样子。其祖母第二天就不让陈省身上学。就这样,陈省身只读了一天小学。

1920年,陈省身考入秀州中学。只上过一天小学的他,硬是凭着自学的底子和后来的刻苦与好胜,不但学习跟了上去,而且是班里的数学尖子。他的姑丈姚亮臣就在秀中教国文,表哥也在秀中念书。年幼聪慧的陈省身,深得姑丈的喜爱和照顾。陈省身在秀中读到高小三年级,他已能做相当复杂的算术题,也看《封神榜》和《说唐全传》调剂课余生活。有时他还随父亲或舅父去南湖乘烟雨楼的画舫。就在这风景如画的南湖之滨,陈省身度过了他的童年。许多年以后,每当陈省身与人谈起嘉兴,回忆起那段童年时光,总是说,那是一生很幸福的一段。

1922年,陈省身随全家从浙江嘉兴来到天津。次年,进入扶轮中学(现天津铁路一中)。校长顾赞庭很看重数学,亲自教几何,而且要求严格,陈省身往往应付自如,颇得校长的喜欢。陈省身在自述中曾说:“我数学学得比较好,当时我是他一个很得意的学生。他很看得起我。”此外,“扶轮”还有郑次纯、彭罕三等几个很好的数学老师。

陈省身在学习中习惯自己主动去看书,而不是老师指定要看什么参考书才去看。在这里,陈省身已开始显露出他广泛的志趣和鲜明的个性。陈省身承认:“我念数学不觉得困难,感到特别容易。我不是一个规规矩矩、老老实实念书的学生,我要有兴趣,我就可以做做。分数好坏不大在乎。反正我的数学分数总很好,其他功课平平常常,但总能及格,比及格还好点。花点劲也可以很好,但我懒得花劲。我书看得很多,喜欢去图书馆看杂书,什么书拿来就看。我喜欢看历史、文学、掌故,乱七八糟的书都看。时常跑到书库一呆就几个钟头,这本看看,那本看看。数学书也看,但并不光看数学书。有些数学书,有些数学杂志,有些数学家,我都知道。”

1926年,陈省身在扶轮校刊上发表了7篇文章。在《科学与宗教》中,他写道:“科学的目的,在寻觅宇宙间已经进行的法则,描摹自然界一切现象,将结果归纳到极简单极完全能证明的名词。”在《一几何定理之十六种证法》中他说:“几何学在数学中占了极重要的位置;非但有志研究科学的人,应当注意于它,就是普通的中学学生,也应该拿它作应有的常识。”此文表现出他对几何训练在开发智力中作用的较深理解,也显露出与众不同的逻辑推理能力。

在扶轮中学,陈省身跳了两级。毕业前一年,父亲陈宝桢的朋友钱宝琮到南开大学任教授。钱宝琮专治中国算学史,在这方面很有创见。他劝陈省身直接考南开大学理科。但是考理科,要考解析几何。“扶轮”是旧制中学,4年制,数学只教三角、几何,不教解析几何,而且物理、化学也教得不够。幸好陈省身有“自动的能力”,从南开中学借了课本自学。

那年夏天,陈省身的祖母去世,家里乱得一塌糊涂。陈省身就在这乱糟糟中复习功课。结果他直接考取南开大学本科,不用念预科。钱宝琮来告诉他,数学考了第二。这年,陈省身15岁。

最美好的年华在南开

南开大学建立于1919年“五四运动”以后,校长是爱国教育家张伯苓。上世纪20年代中期,学校提出“理以强国、商以富国、文以治国”的教育方针,提倡通才教育,全校分文、理、商3个学院。那时,南开理学院有4个系:生物、物理、化学、数学,分别由李继侗、饶树人、邱宗岳、姜立夫主持。那些系差不多都是“一人系”,除了他们4位外,教授很少。新生入学第一年不选系,就读数学、物理、化学、国文、英文5门课。陈省身觉得物理似较切实际,所以入学时倾向于物理系。

1926年秋天,15岁的陈省身考入南开大学理学院。在这里,陈省身遇上了中国现代几何学的开山祖师、南开大学算学系主任——姜立夫教授。姜立夫1919年毕业于哈佛大学并获博士学位,次年到南开大学并一手创办南开算学系(当时是全国第二个数学系)。高徒遇名师,姜立夫循循善诱,将陈省身领入了数学王国。姜立夫非常器重这个年纪最小、天赋颇高的弟子。陈省身读三年级的时候,已经做了姜立夫的助手,帮他改卷子。这样每月他可以拿到10块钱以改善生活。多年以后,陈省身早已是名扬天下的数学大师。当他追忆恩师姜立夫时说:“我从事于几何,大都亏了我的大学老师姜立夫博士。”

陈省身的南开岁月相当充实。当时,南开学风优良,而且在姜立夫的努力下,其数学藏书在国内首屈一指。陈省身博览群书,阅览了大量数学书籍,许多名著都曾开卷。在段茂澜的指导下,等到1930年毕业时,陈省身已经能读德、法文的数学书籍,对美国的文献尤其熟悉。陈省身还曾当选为南开大学理科科学会委员,也是《南开大学周刊》学术组的骨干。这一切都为他的数学事业打下了良好的基础。

大学课余生活也是丰富多彩。据陈省身回忆,当时南开只有300多名学生。因为学生少,地方大,因此在“思源堂”楼上专门拿出一间很大的房间来作为游戏室,供学生休憩。年少的陈省身,每天跟着一群哥哥、姐姐在那里玩耍,觉得很有意思。他们弹棋子、打牌,往往乐不思蜀。有一次,他跟同学在宿舍里打牌,被素来严厉的物理大师饶毓泰先生逮了个正着。他们都有点担心受罚。饶先生当时开的理论力学班上,有陈省身、吴大任、吴大猷等栋梁之才,“他对这个班级很满意,所以也没怎样发作。”

一年级的生活,陈省身过得很舒服。微积分、力学都由钱宝琮教,陈省身读得轻松自在。这一年,他常常看一些小说、杂书;也时常替别的同学写作文以消磨时间。1927年,陈省身的读书生活与态度有很大的改变。那一年,算学系主任姜立夫由厦门大学讲学回来。陈省身因为厌恶实验而进了数学系,成了姜立夫的学生。

由于当时的人们都对数学、物理、化学、生物……这些学科了解甚少,陈省身不知道自己毕业以后可以做什么,加上是连跳两级后考的大学,故对于自己的目标实在是很茫然。在大学一年级的一次化学实验课上,内容是“吹玻璃管”。陈省身对着手中的玻璃片和面前用来加热的火焰,一筹莫展。后来由实验老师帮忙,总算勉强吹成了。但他觉得吹成后的玻璃管太热,就用冷水去冲,瞬间玻璃管哗啦啦全碎了。这件事对陈省身触动很大,他发现自己缺乏动手能力,于是作出人生第一个至关重要的抉择——放弃物理、化学,专攻数学。这成了他终身献身数学的起点。陈省身曾经风趣地说,“学数学并不是我刻意的选择,实在是因为我除了数学之外,什么都学不好。”

姜立夫在人格、道德上,被认为是近代的一位“圣人”。他教书极其认真,每课必留习题,每题必经评阅。陈省身和另一位数学家吴大任,都是姜立夫的得意弟子。他特意为他们开了许多当时被认为高深的课,如线性代数、微分几何、非欧几何等。他教学态度严正,循循善诱,使人感觉到读数学有无限的趣味和前途。

陈省身对数学有天然的兴趣,班上他的年纪最小,但成绩总是出类拔萃。姜立夫非常喜欢这个弟子。当时南开大学初建,系里人手少,于是姜立夫就叫正念三年级的陈省身做他的助手,帮他改卷子。一开始让他改一二年级的,后来三年级的卷子也让他改。他也帮张希陆老师改卷子。这样每月他还能拿到10块钱,比一个报贩的钱还多一点,能改善一点学习和生活条件。1929年,陈省身等当选为南开大学理科科学会委员,同时还是《南开大学周刊》学术组的骨干。

1930年,陈省身从南开大学毕业。他后来曾经不止一次满怀深情地说过:“我最美好的年华在南开度过,她给我留下了许多美好的回忆。”

在清华读研究生

在南开四年级时,陈省身开始有了自己明确的努力方向。他闻知清华大学理科研究所算学部招收研究生,3年毕业后授予硕士学位,成绩优异者可派送出国留学2年。于是,他和吴大任经多次商讨,一起报考了清华,并且都被录取了。

那时,清华经费充裕,一片兴旺气象。数学系主任是熊庆来,教授有孙光远、杨武之(杨振宁之父),还有后来成为陈省身岳父的郑桐荪等;教员有周鸿经、唐培经等。清华数学系陆续吸引了许多像华罗庚、许宝、柯召一样的青年才俊。

1930年秋季,陈省身到清华时,才知道只有他一人来报到。原来,这时吴大任因父亲失业,不得已去了广州中山大学担任助教。而当时清华数学系只有他们2名学生,因此无法开班,于是学校决定暂缓1年开课,改聘陈省身为助教。翌年,吴大任经过艰苦奋斗,得以复学,再次与陈省身同窗。

陈省身去清华还有一个重要的目的,是想跟孙光远做一点研究。孙光远是芝加哥大学博士,专攻“投影微分几何学”。孙光远天真、率直,陈省身与之相处甚欢。1932年,在孙的指导下,陈省身在清华发表了第一篇有关“投微”的研究论文:《具有一一对应点的平面曲线对》,刊于《清华大学理科报告》。以后,又继续写了两篇这方面的论文,都发表在日本东北大学主办的数学杂志上。

陈省身在孙光远的指导下,用了许多时间研究投影微分几何。投影微分几何是数学的一个旁支,但那时“投微”的研究已到结束阶段。当时国内数学界还没有人了解数学研究的主流所在,这几篇论文,据陈省身后来说,都是他做不出难题目时用来调剂心情的结果。