葉企孫:最精確的h值
來(lái)源:人民日?qǐng)?bào)海外版 2013-12-13 正名
1918年,清華畢業(yè)生葉企孫(1898—1977)負(fù)笈美利堅(jiān),進(jìn)人位于美國(guó)中北部的芝加哥大學(xué),直接插入物理系三年級(jí)學(xué)習(xí)。
入學(xué)不久,他寫(xiě)信回國(guó)向家人報(bào)告了他到美國(guó)求學(xué)的第一印象:“美國(guó)學(xué)生早上上課,手拿面包,邊吃邊趕,匆匆忙忙,分秒必爭(zhēng),做事爽快,不見(jiàn)拖拉疲塌景象。”
不過(guò),中國(guó)留學(xué)生向來(lái)以刻苦著稱(chēng),葉企孫也不例外,很快就適應(yīng)了校內(nèi)的緊張氣氛。
當(dāng)時(shí)的芝加哥大學(xué)物理系是美國(guó)物理學(xué)研究中心之一,素有重實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng),人才濟(jì)濟(jì)。受這樣的治學(xué)環(huán)境的影響,葉企孫走上了研習(xí)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的道路。
1920年6月,葉企孫從芝加哥大學(xué)畢業(yè),獲學(xué)士學(xué)位。當(dāng)時(shí)留美學(xué)生在求學(xué)過(guò)程中,一般都要換一兩次學(xué)校,一來(lái)可以增進(jìn)對(duì)美國(guó)社會(huì)的了解,二來(lái)可以更廣泛地接觸美國(guó)學(xué)者,多熟悉一些學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。葉企孫也不例外,當(dāng)年9月,轉(zhuǎn)至美國(guó)東部,進(jìn)人哈佛大學(xué),師從物理學(xué)界的翹楚——布里奇曼教授進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
在此,葉企孫從事的第一項(xiàng)物理研究工作是用x射線(xiàn)短波極限法測(cè)定普朗克常數(shù)h值。這是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的科研課題。而幾乎近代物理學(xué)的所有內(nèi)容都與這個(gè)基本作用量子發(fā)生關(guān)系,所以精確測(cè)定普朗克常數(shù)值,具有非常重要的科學(xué)價(jià)值。
葉企孫從1921年3月開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定,數(shù)月后即得到測(cè)定結(jié)果,并發(fā)表于當(dāng)年的美國(guó)《科學(xué)院院報(bào)》和《光學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)報(bào)》上,很快被國(guó)際科學(xué)界認(rèn)為是當(dāng)時(shí)最精確的h值。這一數(shù)值被國(guó)際物理學(xué)界沿用達(dá)16年之久。
有分析認(rèn)為,葉企孫的這項(xiàng)研究并非開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新領(lǐng)域,也沒(méi)有解決重大的理論問(wèn)題。但是,規(guī)律性現(xiàn)象是每一個(gè)物理理論的基礎(chǔ),所以發(fā)現(xiàn)這些現(xiàn)象的意義也就不言而喻了。另外,從另一個(gè)角度上說(shuō),巧妙、漂亮地完成一個(gè)復(fù)雜、困難而又有實(shí)際意義的物理實(shí)驗(yàn),無(wú)疑是一個(gè)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家應(yīng)有的追求。
兩年后,葉企孫完成高壓磁學(xué)的博士論文,獲哈佛大學(xué)博士學(xué)位。獲博士學(xué)位后,葉企孫原計(jì)劃再留美一年,做一些實(shí)驗(yàn)研究,但因父親年事已高,盼他早日歸國(guó)。于是他放棄原來(lái)的打算,于1923年10月取道歐洲回國(guó)。
在美國(guó)留學(xué)5年,葉企孫成長(zhǎng)為一個(gè)合格的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家,在他頭腦中樹(shù)立了學(xué)術(shù)獨(dú)立和學(xué)術(shù)自主的觀(guān)點(diǎn),這一觀(guān)點(diǎn)在隨后的若干年內(nèi)左右著他的思想和行動(dòng)。