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重生之大科学家-第18部分
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望你能原谅我的鲁莽。
现在,我要把这本论文分别寄给了各国的物理学会和化学学会,虽然它目前还是寂寂无闻,但它引起的轰动效果是可以预见的。其中,有五本是给你的,作为作者,你可以修改我们在印刷所造成的错误,以便我们再版时进行修订。
不过,一些阅读过你前两篇论文的评论家,在看到你的这本小册子时,对我说:“YorkJohnson无疑是一名优秀的青年物理学家,如果每次他的论文都只写一半,而不加上他奇幻猜想的话,我会毫不吝啬地把‘优秀的’一次换成‘最优秀的’。”这很有趣,不是么?
还有一件事。麦吉尔大学的同事,尤其是我本人,对于你非常感兴趣,衷心希望你能抽空前来任教,或者讲学。你的意见呢?
好了,不打扰您宝贵的科研时间。代我向尊敬的康格先生问好。
期待您下一篇论文的发表。
你的,
卢瑟福
Ps:我看到最新一期《science》上你的论文《辐射强度与光波长之间的函数关系》,非常棒。不过,评论家们似乎又找到了一个有力的佐证。
孙元起放下信,在包裹中果然看到五本书,正是麦吉尔大学出版社出版的自己的论文,封面上写着“'china'YorkJohnson”。打开看时,论文前半部分,几乎每一页都有卢瑟福的脚注。在第一部分的最后,还附上了卢瑟福所做实验的实验报告。后半部分,卢瑟福则几乎一字未动,想来是他对“论文的后半部分还不太了解”的缘故。
这薄薄一本书,拿到手里,却感觉沉甸甸的。
卢瑟福寄来的东西,还包括好几份报纸和杂志,上面有对卢瑟福的采访,也有学者对孙元起论文发表的评论或后续研究等等。随便打开一本,是德国《物理杂志》,里面有一页被卢瑟福加了书签儿。翻到那个位置,文章是德文,看不懂。好在卢瑟福非常细心,似乎知道孙元起没学过德语,已经把其中的要点用英文写在了书签上:……我们注意到,中国的物理学者YorkJohnson在过去的一年中,对原子结构的探讨做出了有益的贡献。他的实验设计巧妙而实用,实验结果则严谨而细致,对铀辐射射线和α粒子散射的实验研究,展示了原子的内部结构,这是一项重要的工作。这里顺便提一句,YorkJohnson是当之无愧的中国乃至远东研究物理的第一人,他改变了我们对远东学术界一向贫瘠和毫无建树的看法。当然,我们还要注意到另外一点,Johnson这几篇论文,前半部分都是如此的Elegant(优雅的,雅致的;优美的,高尚的;讲究的),让人无法挑剔;但后半部分,则是如此的Fantastic(空想的,异想天开的;奇异的,古怪的),通篇是没有理论基础和实验证明的主观主义猜想。我们在此严肃指出:物理学是一门严谨的学问,不需要空想和幻梦,那是小说家和诗人的专利。……
孙元起读完这段评论,有些没心没肺地笑了:这群严谨的德国人还真是可爱!可谁能想到,在另一个世界,普朗克首先提出能量子的假设,普朗克是德国人;随后,爱因斯坦又提出光量子的假说,爱因斯坦也是德国人。
又拿出另一本杂志,是《科学人》,里面有记者采访卢瑟福,卢瑟福在介绍最近物理学发展时,首先提到了IPRT的YorkJohnson,认为他是一位年轻有为且富有创意的物理学家,做出了很多开创性的工作。
大致翻了一下其他的报纸,并没有什么新鲜,便把信件、报纸、期刊、书本都收拾起来。准备给卢瑟福写回信。不知是因为对《物理杂志》批评的不满,还是对眼下经典物理学发展的反思,又或者是对“剽窃”卢瑟福成果的愧疚。孙元起在信中对经典物理学进行了一定的批评,指出它所面临的困境,以期激发卢瑟福对原子物理学的研究兴趣。
尊敬的卢瑟福先生:
非常高兴收到你的来信。
能将那篇不太成熟的论文付印,那是我的荣幸。在此,感谢你在此中付出的辛勤劳动。
你的来信中附送的杂志和报纸,我大致阅读了一遍。对于学者们对我的批评,我虚心接受。但是这些批评,并不会改变我在以往论文中对事物的看法,因为那是我在物理学面临的困境中所作出的一种尝试和努力。
是的,现在物理学正面临着重大的困境,经典物理学理论在一系列实验中所受到的冲击必须给予足够的重视。相信有远见的科学家们都已经意识到,在物理学晴朗的天空中,出现了大片的阴霾。这不是危言耸听。在这里,仅就热和光动力理论而言,就有两朵硕大的乌云。
第一朵乌云是随着光的波动论而出现的,菲涅耳和托马斯·杨研究过这个理论。它包括这样一个问题:地球如何通过本质上是光以太这样的弹性固体而运动呢?迈克尔孙—莫雷的实验,无论在实验的设想方面还是在实验的实施方面,都无法看出任何缺陷,该实验的结果也可以保证是可靠的。那么,究竟应该如何解释“以太漂移”呢?……
第二朵乌云是麦克斯韦—玻尔兹曼关于能量均分的学说。能量均分原理,不仅会导致我在《辐射强度与光波长之间的函数关系》论文中所指出的“紫外灾难”,而且在气体比热问题上也会遇到困难。根据能量均分原理,可以推算出物体的比热是一个与分子运动自由度有关的量。在常温下,对于固体和单原子气体,实验值和理论值符合得较好;对于双原子和多原子气体,实测值显著大于理论值。……
动力学理论断言热和光都是运动的方式,可是这种理论的优美性和明晰性被两朵乌云遮蔽得黯然失色。关于这两朵乌云,对第二朵,我已经发表了一篇论文,提出了一种解决方法;对第一朵,用同样的方法,也大致得出了一个可信的结论,我想在今年底、明年初的时候,你应该就能够读到他。
但事实上,物理学的天空远不止有“两朵乌云”,物理学已经陷入严重的危机之中,物理学变革的急风暴雨即将来临。物理学所面临的困境必须被解决,也必然被解决。这项伟大而艰巨的任务,必然由年轻一辈的物理学家所承担。尝试、实验、猜想,都是前进的工具,我们要敢于假设和空想,不能被外界的批评所吓倒。中世纪的但丁就曾说过:“走自己的路,让别人说去吧!”这应该是新生代物理学家的人生格言。
希望你的学术取得更好的成绩!
你的,
York
孙元起的这封信,来源于1900年4月27日英国科学界泰斗开尔文勋爵的长篇演说,后被整理成文,刊登在1901年7月出版的《哲学杂志》和《科学杂志》的合刊上,题为《悬浮在热和光动力理论上空的19世纪的乌云》。一向以保守著称的开尔文,在感到困惑的同时,也乐观地预言道:“在19世纪最后四分之一时期内遮蔽了热和光分子论亮光的乌云,人们在二十世纪初就可以使其消失。”
是的,在进入二十世纪后不久,光的“波粒二象性“学说被提出来,从而解决了那片恼人的乌云。可经典物理学也遭受了最严峻的挑战。在二十世纪最初的三四十年间,物理学取得了全面的突破,先后出现相对论、量子力学、粒子物理学等分支,使得人类的生活发生了翻天覆地的变化。
孙元起并没有太在意这封信,因为这封信只是日常的私人通讯,旨在策励远在加拿大的卢瑟福勇攀物理学巅峰。在8月初,卢瑟福收到这封信之后,认为指导意义非凡,进行适当的补充和注释后,寄给了《哲学杂志》,并发表在9月份的杂志上。
于是,大家都在翘首以待YorkJohnson的另一篇论文,想看看他是如何解决困扰学者已久的“以太漂移”问题。
第十五章风花无意自飘人
孙元起写完信的时候,还是六月底。然后就迎来了七月。这个时候,崇实中学、京师大学堂开始期末考试。这场考试,对于很多学生有着不同的意味。
对于京师大学堂的学生来说,他们开始按照原先的《章程》,准备通过考试,进行文理不同方向的分科。事后统计,在光绪二十五年(1899),“由算学拔入格致、化学等堂者,计有四十九人”。也就是说,学习理科的有49人。
对于崇实中学一、二年级的学生,除了升级之外,没有什么太多的选择。对于崇实中学三年级的学生,人生就面临一次重大的抉择:工作?还是继续读书?
来崇实中学读书的,家庭要么比较开明,要么就是贫穷人家,到社会上工作是一个比较现实的选择,比如县城、乡村的小学堂,工厂,电报局等等,工作稳定,待遇一般比较丰厚,至少也能维持温饱。
如果继续读书,那还要选择:第一是科举考试,这类似于后世的国家公务员考试,通过之后,即可步入公务员行列。在去年(1898)年戊戌变法中,康有为在《请废八股、试帖、楷法试士,改用策论折》中,要求废除八股文,改考策论,并且通过广建学校,逐渐废除科举考试制度。但维新派推行的新政,只持续了三个月就被推翻了,改革科举制度的各项措施也付之东流。一时间,一切旧制度,包括八股考试在内,又都重新恢复起来。这种科举考试,一直延续要延续至1905年旧历八月,张之洞、袁世凯等人奏请立即停废科举,迫于社会压力,清统治者才谕令停罢科举。在1898至1905年之间,科举考试仍是读书人的首选。但对于崇实中学的学生,这条路几乎是不存在。在那些从小私塾培养,以写作八股文、背诵《四书》《五经》为职业的竞争者面前,教会学校的学生没有任何的竞争力。
第二条是出国。虽然十九世纪末,国人对于东、西洋的认识已经渐渐开阔,但不菲的费用、遥远的距离、拗口的洋文,使得绝大多数人都视之如畏途。
第三条是读大学。这条路在以后的岁月中,或许会成为众多学生的目标。但在眼下,恐怕还是乏人问津。为什么呢?因为在1899年前后,中国还没有几所现代意义上的大学。除了北京的京师大学堂,比较有名的只有津海关道盛宣怀于光绪二十一年(1895)在天津创办的“西学学堂”(1903年改为北洋大学堂,现在天津大学的前身)和光绪二十三年(1897)在上海创办的“南洋公学”(现在上海交通大学的前身)。
西学学堂分头等学堂(高等学校)和二等学堂(中学)两级,课程除“中学”外,特别注意学习机械和法律等科目。
南洋公学包括四种新型的学校教育:第一,师范院,中国近代最早的新型师范学校,学习年限最少一年;第二,外院,它是师范院的附属小学,学生分四班,学习满三年后升入中院;第三,中院或称二等学堂,这是中学性质的学堂,分四班学习;第四,上院或称头等学堂,这是大学性质的学堂,也分四班学习,其中高材生升入师范院。学生人数规定:师范院40名;外、中、上三院各分4班,每班30名。办学经费皆由招商和电报两局众商人及买办所捐,故定名为南洋公学。
就崇实中学三年级30名学生来看,绝大多数选择了工作,只有少部分人选择读大学;至于考科举和留学,则一个也没有。
但这些都没有太影响孙元起,孙元起除了负责上课、改作业之外,并不能给他们太好的建议。
七月的天气,已经非常炎热,院子里的小学堂依然日复一日的开课。因为孙元起觉得这群孩子年龄都偏大,有些已经错过最佳的启蒙时期,接受能力
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