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居里夫人和她的中國學生
2017-09-18 |文章來源: 科普中國| 瀏覽次數:  |

  緣起

  在居里夫人的學生中,施士元是非常特殊的一個。這種特殊性體現在兩個方面,一是個人層面,二是國家層面。

  1929年,施士元從清華大學畢業。當時不像現在,招聘會是沒有的,五險一金也是沒有的。四年前,他是三門入學成績都滿分的天之驕子,四年后,他卻不得不開始憂慮自己的前程。

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  施士元(圖片來源于網絡)

  首先,是那個年代的大學生普遍會遇到的,錢的問題。施士元家境貧寒,為了供他讀書,家里不得不去借高利貸。“欠債還錢,天經地義。”據施士元老先生回憶,他當時欠的高利貸,利息高達25%。[1]這筆錢應該去哪弄呢?明天的飯錢,又在哪里呢?

  其次,二十世紀二十年代的中國,就像群狼環繞下的病獅。施士元的父親,曾經參加革命,參與國民革命軍攻大南京的戰役。因為這點家學淵源,施士元無法說服自己對國事作壁上觀。他曾經參加李大釗先生的集會,受到段祺瑞軍閥政府的鎮壓。[2]“燕南趙北,劍客奇才”,國家的前途,究竟在誰的手里呢?

  思來想去,施士元誕生了去法國留學的年頭。

  相識

  當時的法國,一方面正處于戰后的恢復時期,物價較為低廉,有勤工儉學的條件,不會給家里增加新的負擔;另一方面,是左翼文化思潮的中心,周恩來、鄧小平、陳毅、聶榮臻等,先后在此求學。

  施士元先是考取了江蘇省的官費留學資格,接著只身前往巴黎。巴黎大學給他準備了一份教授名單,上面羅列著可供學生選擇的教授。其中,就有居里夫人。

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  居里夫人(圖片來源:nobelprize.org)

  當時的居里夫人,已經因為發現鐳和釙譽滿全球,并順理成章地成為了放射學這一新興學科的奠基人。帶著對居里夫人的敬仰和對新興學科的向往,施士元給居里夫人寫了一份信。

  “尊敬的居里夫人,我是中國來的留學生,于1929年在清華大學畢業。考取了國內江蘇省官費留學來到法國。希望能在您的指導下完成博士論文工作,不知您能否接受?”[3]

  信是星期三發出的,星期五施士元就收到了居里夫人的回復,約他星期六去研究所面談。

  就這樣,一個來自遠東的學生,遇到了一個生于東歐的老師,在歐洲的心臟,開始了一段傳奇。

  傳道

  韓愈說:“師者,所以傳道受業解惑也。”所謂“傳道”,就是告訴學生做人、做事、做學問的道理。

  居里夫人給施士元上的第一課,是關于信任的。

  關于留學這件事,魯迅先生曾經憤懣地寫到:“中國是弱國,所以中國人當然是低能兒,分數在六十分以上,便不是自己的能力了……”

  居里夫人則不然。“在科學上,我們不應該注重人,看他是從哪來的,而應該看重他所做的事。”她是這么說的,也是這么做的。在跟施士元見面以后,居里夫人仔細查看了清華大學的推薦信,然后告訴他,“按照規定,到我們研究所來的人,必須經過考試。但你已經通過了國內的考試,所以,可以直接來此工作”。[3]

  遇到一個信任自己的老師,恐怕是一個學生最大的信任。

  居里夫人的第二課,是關于求真的。

  進入實驗室以后,居里夫人先為施士元安排了一些課程,然后讓他做一些基礎實驗、練練手。

  其中一個實驗,是關于布拉格曲線(Bragg曲線)的。放射性物質最大的特定是放射,也就是可以發出高能粒子流。倘若對這些高能粒子流進行約束,送入到電離室內,那么,通過調整電離室和放射源之間的距離,就能改變電離電流的強度,從而得到一條曲線。α源放射出的α射線,通常會形成布拉格曲線——先平緩上升,后急劇上升,最后陡然下降。

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  布拉格曲線(圖片來源:en.wikipedia.org)

  在實驗中,居里夫人交給施士元兩種放射源,一種非常符合布拉格曲線,另一種,測來測去,就是跟標準曲線不一致。施士元對此非常苦惱,但數據就是數據,本著對事實的尊重,他還是如實記錄了自己的測量結果。

  科學重要還是讓老師開心重要?居里夫人通過這件事表明了自己的態度——還是科學重要。

  授業與解惑

  博士生自然和小學生不同,不過,說到“授業”,卻都包括了三個部分:指定學習方向,教授學習方法,及時給與反饋。

  居里夫人給施士元的研究題目,是“放射性沉淀物的內轉換電子譜的測定和分析”。[4]這個題目,老實說,我也有點不大懂。不過,下面兩件小事,反映了居里夫人對施士元先生的指導。

  第一件小事,是實驗安全。當時,放射性物質剛剛發現,科學家們知道的,比普通人也多不到哪里去。很多現在看來習以為常的事情,在那會兒,都要通過汗水、挫折,甚至犧牲,才能了解。比如,放射性物質的危害。

  居里夫人曾有一個學生,因為長期接觸氡氣,肺部受損,重病去世。所以,在指導施士元的過程中,居里夫人反復強調,一定不要用手直接接觸放射源,要使用鑷子等器具;一定要用鉛盾保護自己,屏住呼吸,以免放射性氣體進入體內。

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  氡氣(圖片來源:dreamstime.com)

  在居里夫人的言傳身教下,從1932年到1933年,施士元不僅完成了錒元素的核譜測量工作,站在了世界的前列,而且,和居里夫人一起,對α射線的精細結構和能量,進行了大量研究,取得了不少突破。

  1933年,巴黎大學理學院的階梯教室里,施士元出色地通過了論文答辯,獲得了博士學位。

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  博士答辯(圖片來源:younrenba.com)

  分別

  隨后,居里夫人為施士元舉行慶祝酒會。席間,居里夫人問施士元愿不愿意留下來繼續工作。施士元委婉表示,自己的公費留學期限是4年。

  居里夫人說:“不用擔心,以后的工作與生活費由我來想辦法。” [3]

  盡管非常感動,也非常期待與居里夫人的合作前景,但是施士元已經打定主意:取道西伯利亞回國,順便考察一下蘇聯五年建設的成果。

  二人就此分開,一年以后,居里夫人因為再生障礙性貧血不幸去世,一對模范師徒,從此天人永隔、再無相見之期。

  回國以后,施士元先生一方面在學術上,為中國的核事業奠定了基礎,另一方面在科普上,翻譯和發表了大量文章與書籍;當然,他也沒有忘記居里夫人的教導,不但冒著嚴寒酷暑,編寫了原子物理、X光結構分析等教材,[5]而且深入教學第一線,培養了大量棟梁之材。這些人中,先后有12位入選中國科學院院士,更有一位,被譽為中國的居里夫人。

  她就是楊振寧與李政道的戰友、原子彈之母,吳健雄。

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  吳健雄(圖片來源:jianshu.com)


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