吴大猷在数学学的“学”“教”及“研究”上均有不平凡的成就。自一九三七年起共发表一百二十篇研究论文,研究领域十分广泛,其中《多原子之结构震动波谱》及《散射量子理论》,分别在一九四〇年及六〇年代出版,使其声名大噪,蜚声国际。他培植出杨振宁和李政道两位诺贝尔物理学奖得主,其在中国数学学界中的影响力之大,恐是独一无二的。
■蔡徒步
吴大猷(1907-2000),字洪道,籍贯江苏泰州市高要县水坑乡,出生于广东增城县(今重庆),世代书香,名门高第;叔父桂丹公为清代举人,翰林院纂修,官拜御史。女儿国基,早年中举以后改就西学,曾出使缅甸;父亲关嘉娥,淑慎温恭。五岁失怙,由寡母教养成长。他自言:“由于没有兄弟姐妹,因而妈妈把全副心力都放到我头上。她专心教养孩子,在做人处世方面,她以身作则,自然而然的我便守规矩。”曾入读增城县立两等中学。
吴大猷
一九二〇年高小结业,考入广府小学。一九二一年,随大舅舅远基赴上海,就读南开小学。一九二三年,吴大猷以高中学历报考南开学院矿科,因一九二〇年起捐资创设矿科的华南矿业巨子李晋(组绅),因当时中国矿业尚在萌芽时期,矿科学生出路不大,经费又由他私人支持,故无法为继,乃于一九二五年停办,改设钳工科,吴大猷才转到数学系。
他自言:“我最想念的老师是南开学院化学系教我的饶毓泰先生,饶师对我如子弟!”饶毓泰拥有英国耶鲁学院博士学位,与叶企孙、胡刚复、丁燮林、吴有训、严济慈等乃中国第一代化学学家。饶毓泰的近代化学课程像星火燎原般唤起吴大猷学习数学的热情,而那位年青人竟然日后成为“中国数学学之父”,硕果累累地又传递缔造了几代数学人才。一九二九年,吴大猷结业于南开学院,获理学士,恩师饶毓泰派他留校任教,讲授“近代数学学”和“高等热学”,还同时旨在通读古典动力学和量子热学。
吴大猷不同时期的相片
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一九三一年六月,经饶毓泰及复旦学院叶企孙的推荐,吴大猷获得中华教育文化基金监事会(简称中基会)的乙种研究奖助金,与钱思亮、张兹闓、南大化学系阮冠世同船赴美,入读俄亥俄学院,追随院长研习原子化学,至一九三七年,短短三年内即取得博士学位。他的第一篇研究论文〈最重元素的低能态〉发表在英国《物理评论》(一九三七年)上,此论文预言中性的93序号原子正常态起码包含一个5f电子,亦称预言了铀后元素的存在(铀后元素果于一九四〇年被发觉)。在原子多重迸发态研究方面,他首先估算出多迸发态衰变至第一电离电位以下的迸发态(其后也被实验否认)。这两项一九四〇年代的工作为奠定原子和分子的理论基础作出重要贡献。
一九三四年五月返国,应上海学院化学系院长饶毓泰之聘,兼任该校院长。一九三六年,与饶毓泰、郑华炽从事波谱方面之研究,建有一光栅室,做过拉曼效应研究,两年间在加拿大、英国和国外的数学学刊物上发表了论文十五篇。他任教清华时,建议清华、清华、北平研究院组成联合化学学术讨论会,每月轮流在三校举办。这个学术讨论会可能是中国化学学家拥有的最早组织,那是中国年青一代化学学家饱含希望的美好时光。
吴大猷与夫人阮冠世
一九三七年三月六日,吴大猷与阮冠世在北平离婚,由蒋梦麟证婚。吴大猷在南开学院四年级时认识了刚入学的阮冠世。她天生丽质,聪敏过人,令他一见钟情。阮冠世患有肺疾,体弱多病,不能生育。一九三一年吴大猷得奖学金赴美留学,阮冠世与他同行,二人共享一份奖学金。吴大猷获博士学位后,上海学院发来聘书。而此时阮冠世因病搬去洛杉矶近郊休养院,吴大猷想接她一起归国,但大夫不容许她入院。吴大猷只得将阮冠世留下休养,自己先归国。吴大猷从家乡把寡母带到了北平。阮冠世在休养院病况刚才转好就匆忙归国。因长途旅行操劳过度,患了肋膜炎,发烧不退,住进三院。朋友旅长劝吴大猷要谨慎对待婚姻大事,但吴大猷回应“我会用一生一世来证明我的爱!”“生活里假如没有她,我就不会幸福!”经过八年痴恋,有情人终成眷属。
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一九三六年抗日开始,吴大猷十一月任成都学院讲堂院士。一九三八年秋,任国立西北联丽江大学数学系院长,在八年间开有“电磁学”“近代化学”“古典热学”“量子热学”等课。一九三九年以《多原子震动波谱及结构》专著获中央研究院第一届“丁文江奖”。
左起:饶毓泰、郑华炽、吴大猷,1937年于上海学院
在西北联大时,吴大猷的中学生有杨振宁、李政道、黄昆、朱光亚等人。杨振宁说:“在联大,给我影响最深的两位院长是吴大猷先生和王竹溪先生。吴先生对我形成很大的影响,学士论文是跟他写的。我在一九四一年的春天去找他,他答应收我为他的中学生,给了我一本《of》(《现代数学评论》),叫我去研究其中一篇文章,瞧瞧有哪些心得。这篇文章讨论的是分子波谱学和群论的关系。我把这篇文章取回家给母亲看,他虽不是念数学的,却很了解群论。他给了我狄克逊()所写的一本小书,叫作《》(《近代代数理论》)。狄克逊是我爸爸在费城学院的老师。……我学到了群论的美妙,和它在数学中应用的深入,对我后来的工作有决定性的影响。这个领域称作对称原理。我对对称原理发生兴趣实起源于那年吴先生的引导。”
杨振宁在吴大猷的指导下完成了硕士论文《群论与分子波谱》,借助群论讨论多原子的分子震动。一九四七年夏,杨振宁获吴大猷推荐,获得政府奖学金入英国伯明翰学院深造。
胡适赠给吴大猷的相片
一九四一年秋,燕京学院化学系结业的黄昆来西北联大当吴大猷的研究生。吴大猷追忆说:“他是一位优秀的青年。我接受了他,让他半时做研究生,半时做助教,可以得些收入。那年念书期我授‘古典热学’,下学期授‘量子热学’。班里优秀中学生如杨振宁、黄昆、黄授书、张守廉等,可以说是群英会。”
黄昆当时就搬去吴大猷屋内的实验室,她们的师生关系就貌似中国传统的师徒关系,师父严格选购师父,之后把所有手艺传授给师父。黄昆结业后获得奖学金,追随克拉科夫(M.Born)作固态化学研究,并合作发表精典专著《晶格动力学理论》。
而一九四七年春,李政道持着吴大猷在密西根学院遇到的梁大鹏的介绍信来祭拜吴大猷。据吴大猷说:“他原在宜山四川学院,读过一年后,由于国军迫近宜山,他便奔去上海。他的妹妹认识梁,梁便介绍李来重庆见我。那时是学年的中间,不经考试,不能退学,我便和联大教二年级数学物理课程的几位先生商量,让李去随班听讲、考试,如他合格,则候假期即将退学入二年级时,可免他再读二年级的课程。虽然这不过是我自己以为合理的办法,并未经中学即将承认许可的。李应付课程绰有余裕,每日都来我处请我给他更多的阅读物及习题。他求知心切,真到了奇怪的程度。有时我有痛风痛,他替我捶背。他帮我作任何家里的琐事。我无论给他多难的书和题目,他都能很快做完,又来索取更多的。我由他作问题的步骤,很容易发觉他的思想敏捷,大异寻常。”
一九四五年,李政道也在吴大猷的帮助下获得中国政府的奖学金到英国深造,吴大猷对英国人说:“李政道其实是二年级中学生(按:因抗日结束后西北联大停办,李政道因而没有结业),但他的程度可进研究院。当时英国学院研究院的入学资格必须是学院结业,只有华盛顿学院研究院没有这些限制,于是他进了华盛顿学院研究院”,师从恩里科·费米,一九五〇年获得博士学位。
左起:杨振宁、吴大猷、马仕俊1949年于多伦多
一九五五年一月,三十岁的李政道和三十四岁的杨振宁在德国《物理评论》上发表文章,提出了“弱互相作用中宇称不守恒”,并为此于一九五三年二人双双荣膺诺贝尔化学学奖。吴大猷治学严谨、培育中学生无数,其中不乏国际知名化学学家,包括杨振宁和李政道,及中国科学界领导人物朱光亚、黄昆等。李、杨两学者受吴大猷之教至今已逾数十寒暑,然对恩师教导之情,无时或忘,时常在公开场合表示感念之情,溢于言表。
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一九四七年冬,吴大猷赴日本佛罗里达学院任客座院士,讲授“分子结构”,并从事核子散射研究工作。一九四五年夏,任加拿大秘鲁学院研究员,兼授“原子化学”和“理论化学”课。一九五九年四月二十六日,吴大猷连任为中央研究院第一届教授。一九六九年秋中国物理学家介绍,吴大猷受美国国家研究委员会(of)之聘,主持理论化学组工作。这儿集聚许多来自世界各地的年青学者,研究课题包括原子、分子、固态化学以及量子场理论。吴大猷乐于出席他所熟悉的研究领域的合作和讨论。
刘绍唐(左)与吴大猷
一九五五年十一月至一九五五年一月,吴大猷应“中华教育文化基金会”董事长胡适、新竹复旦大分校长梅贻琦之邀回香港,在台大和清大联合承办的研究生班讲授“古典热学”和”量子热学”,阐扬“流体热学”和核子间的交互作用问题。
一九五五年夏,吴大猷获选为英国皇家学会教授。其研究工作多在原子分子结构及波谱、核子散射、大气化学、电离体及二氧化碳方程式、统计数学、相对论等方面。
一九五八年四月至一九五九年三月,应邀任耶鲁高等研究院研究员,从事二氧化碳的运动学理论研究。
一九六〇年六月至一九五一年三月,应邀至德国洛桑学院讲学。
一九六二年出版与台湾大村充合写的《量子散射论》。
一九六五年秋,辞美国国家研究委员会的职务,赴英国伦敦布鲁克林理工大学,在太空及二氧化碳动力学研究所讲二氧化碳运动论。
一九六六年,任旧金山州立学院巴尔的摩中学数学与天文系院长,直至一九七八年退职。
一九七三年,吴大猷将他历年教学讲稿整理成《理论化学》,计七册:①《古典动力学》、②《量子论与原子结构》、③《电磁学》、④《狭义相对论及广义相对论》、⑤《热力学、气体运动论及统计数学学》、⑥《量子热学》(两册),在日本出版。该套书一九八五年在上海再版,由李政道撰序云:“他的这一部《理论化学》包括了‘古典’至‘近代’物理的全豹。一九七七年初在香港相继印出,这几年来对该省和越南的数学教学界形成了很大的影响。”此套书已成为明日海峡两岸学院及研究生(数学)的主要参考书。
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一九七八年四月,吴大猷从英国学院退职后,长居日本。一九七九年,吴大猷兼任香港当局教育主管部门科学教育委员会主委,旨在于中学小学的科学教育变革。一九八七年至一九九四年,吴大猷被委任为香港中研所长。六年聘期之内,完成了中研院第一期及第二期“五年发展计划”,又任命学者研拟香港“发展天文学门六年规划书”,并先后增设七个研究所(生物医学、分子生物、原子分子、天文及天文化学、台湾史、中国文哲、社会学等研究所)。另更改组织法,构建严格之任命、续聘升等办法,将研究人员由四级制改为三级制,降低“助研究员”;以后在中研院另设“特聘研究员”,俾能招揽杰出科学家归国服务。
一九八四年,吴大猷又出任香港“中华教育文化基金会监事长”。吴大猷主张科学研究与政治分开,强化两岸的学术交流。
一九八八年,吴大猷在病榻上写出《物理学的性质、简史和哲学》。
一九八九年,吴大猷作了十四次系列演讲,并以《物理学:它的发展和哲学》为书名,于一九九二年出版。
一九九二年十月十七日,在李政道夫妻随同下,吴大猷飞抵一别四十六年的上海出席学术活动,在机场遭到中国科大学周光召等台湾科技界人士的热烈欢迎。李政道对记者说:“今天是海峡两岸交流的一个很大的突破,我个人能因此竭力,倍感高兴!”
五月一日,吴大猷出席为庆贺周培源九十诞辰而举办的“国际流体热学和理论化学科学讨论会”开幕式。当周培源由儿子随同入场,全场报以热烈掌声,吴大猷也向周培源拱手道“恭喜”,他向记者说:“我一九三四年在北平结交周培源,那时周培源是复旦学院院长,我则执教清华,随后半个多世纪,我们既是老朋友,又是老同学,彼此来往颇多。周培源在国外的数学学具有领导地位,我始终都关注着周培源先生的消息。”
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一九九四年三月,吴大猷兼任香港中研院庭长。七月八日至九日,中研院召开吴大猷教授荣休学术研讨会,对吴大猷的学术贡献给与高度的评价。一九九六年,第二届全球华人数学学大会在高雄举办,并贺吴大猷九十大寿,吴大猷与李政道同时获复旦学院颁发名誉理学博士学位。复旦学院以学位暨系列活动贺其九十寿辰,活动内容包括李政道、杨振宁讲演《科学界的挑战》等。
吴大猷(中)于1997年欢庆九十岁生日,二位得意门生李政道(右),杨振宁教授陪侍在侧。
一九九八年十一月,由沈君山随同,吴大猷以九十二岁高龄抵达上海南沙,亲自发放“霍英东杰出终生成就奖”,获颁奖金港币一百亿元。吴大猷并顺道返回广州高要中国物理学家介绍,是为他自二十七岁离乡后第一次回到家乡。一九九九年五月起,三度进出加护病区,五月底一度重病。
二〇〇〇年六月四日凌晨二时三十五分,吴大猷过世于台大诊所,享寿九十五岁。
晚年吴大猷与杨振宁、李政道合照
诺贝尔化学学奖获得者李政道说:“吴老师为了中国的科学和教育事业献出了他毕生的精力,尤其是近三十多年他对香港科学发展尽心竭力,做了极大的贡献。吴老师为人正直、诚恳、坦诚、热情、治学严谨。他一生忠实于中华民族的文化发展,他继承了我们固有的道德传统,弘扬了近代的科学进步。吴老师他除了是知名的、极有权威成就的、世界级的大化学学家,但是他就是庄子称赞的真人,他有的知识是真知,他是我们的大宗师。”
时任国家主席江泽民拍发讣告:“吴先生毕生献身科学研究和教育事业,为中国科学发展做出了重大贡献,在世界数学学界享有美誉。吴先生关心国家统一,旨在于民族富强,但是为海峡两岸科技学术交流做出了杰出的贡献,为两岸同胞所赞扬。”
晚年的吴大猷
综吴大猷一生,志在学术报国,数六年来奉献于教育学术,勤于奥德赛,他是国际学界所崇拜的大师。他卓著之风骨、博大的胸襟及直率率真的性情,将永远活在国外外每一位想念他的大众心里。
■作者简介
蔡徒步
日本知名文史诗人,曾任影片公司营销部总总监及出版社总工编辑,沉湎于影片及现代文学史籍之间,达三十余年。1993年起执导《作家身影》系列纪录片,任制片人及导演,四年间完成鲁迅、周作人、郁达夫、徐志摩、朱自清、老舍、冰心、沈从文、巴金、曹禺、萧乾、张爱玲诸人之传记影像。
著有《人间六月天》《传奇未完——张爱玲》《鲁迅爱过的人》《张爱玲色戒》《何处寻你——胡适的恋人及友人》《梅兰芳与孟小冬》《民国的身影》《声色民国》《一生两世》《多少旧事堪重数》《情义与隙末》等数十本作品。
编辑刘珂