重生之大科学家免费章节(何事公)十六秋风凉到薜萝衣

书号:24194 时间:2018/12/7 字数:8124

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　孙元起领回了孙家鼐的墨宝，自己不知道那个字儿好。便叫老佟捧着这字儿，到琉璃厂制个大一些的牌子，相信书画店的师傅自然晓得哪个写得好。不过孙元起嘱咐老佟：最好是白漆地儿，黑色字儿，另外右侧再加一行英文：InstituteofPhysicalResearchandTeaching。这个名儿，是卢瑟福来访时，孙元起随口说出的。随后，《科学人》杂志的记者采访卢瑟福时，卢瑟福提到“IPRT”这个名字。前不久，孙元起翻阅卢瑟福寄来的杂志中，看到这个名字时，还会心一笑。这回，总是把这个名字正式打出去了。

　　转过一

，孙府的仆人领了一队小孩儿过来了，大的也就十一二岁，小的才七八岁。估计来之前，孙家鼐先给他们上了课，所以见了孙元起，都恭恭敬敬地跪下磕头：“拜见先生。”

　　孙元起赶忙让孩子们起来。一旁，仆人说：“这五位公子，都是几位老爷的孙儿辈。老爷说了，孙先生是他们的兄长，俗话说‘长兄如父’，一定要严加督教。如果不听，老爷会施家法的。”

　　孙元起逊谢不已。问了几句才知道他们名字分别是孙多福、孙多寿、孙多男、孙多益、孙多士。看着又多了五个孩子，孙元起头疼不已。老师只有自己一个，这可怎么教啊？

　　心中思忖一番，决定把这后来的五个孩子另外编成一个“多”字班，按照以前教“景”字班的方法教就可以了，反正原先的教材还在。教师嘛，就抓韩蘧、周宗武他们，别的不说，英文、算术总是没问题的吧？不过他们似乎没当过老师，看来还得给他们补补心理学和教育学的课，自己这也算是现炒现卖。

　　课程表嘛，就是随时有两个学生在给不同班级的学生上课，自己身边有两名学生。这样，自己先给两人上课，另两个人上课；等两人回来，这四人互相传授，顺便编写教材；如果有疑问，孙元起就在院中，随时发问。

　　等韩蘧、周宗武、张纯、顾之麟来了，大致跟他们说了一下。他们都很同意。在他们看来，一边当学生、一边当老师，应该是蛮有趣的。然后，孙元起给他们讲述现代教育学与心理学，顺便拿出小学堂的课本，给他们温习。

　　韩蘧首先选了本自然，周宗武

的是英文，都没问题。顾之麟随手一拿，却是语文，翻开一看，先是英文字母，偶尔上面还有奇怪的小符号，看了半天，没看懂。只好请教孙先生：“先生，这是…？”

　　孙元起抬头瞟了一眼，随口答道：“汉语拼音！”

　　“汉语…拼音…？那是干什么的？”顾之麟疑惑地问。其他三人都探过头，看了一眼，都不认识。

　　“你们不知道么？哦…你们不知道哈！”汉语拼音方案是新中国建国后才确立的，清末人自然是不晓得的了。孙元起便把这大致功用给他们说了一下，比如认字方便啊、检字容易啊、以后便于启蒙普及啊。还方便电脑输入，这却不能说了。

　　“知道了这拼音，确是方便认字读音。而且知道怎么读，就可以查到怎么写，却是很好。不过这检字的字典，还没有吧？”在一旁的张纯问道。

　　孙元起一拍脑袋，嗨！忘了这茬儿。只好打马虎眼：“我是想编一本的，工作倒是极简单，可眼下实在太忙，却没空…”

　　顾之麟赶忙说道：“只要先生在一旁指点，我们动手，相信很快就能编出来！”

　　清朝最流行的字典，当属康熙五十四年大学士张玉书等奉命编写的《康熙字典》，全书共42卷，收录了4万多个单字。在这群学生看来，编字典是了不起的大事，但先生说“极简单”便跃跃

试。孙元起看他们雀跃的样子，当下命他们寻来一本字典。

　　很快，学生们便拿来一本《康熙字典》，厚厚的四十二本，看得孙元起直发虚：这是字典么？确信它不是百科全书？

　　大致翻了一下《康熙字典》，是先按部首检字，每个部首中又按笔画数检字，使用起来也颇为方便。但对于只知道读音、不知道字形的字，就几乎无能为力了。

　　孙元起给他们定下体例：先编写《汉语拼音方案》，毕竟现在人还不知道什么是汉语拼音；紧接着排好音序；再把《康熙字典》中比较常用的字标好拼音，再把该字的常见意思抄到一张裁好的纸条上，然后按照音序放好；全部抄好之后，誊录到一本上，最后编写拼音检字和部首检字。

　　说起来简单，做起来工作量还真不小。尤其是这四个学生，白天要听课、上课、整理教材，晚上还要回家抄字典，忙得是昏天暗地。幸好清末的学生很懂事，不敢整出什么幺蛾子。否则，他们真得吐血了。

　　孙元起也在忙，除了备课、上课、指导学生、回答海外学者来信之外，他还要写一篇论文，和卢瑟福说好的那一篇论文。

　　这篇论文孙元起筹划许久了，因为这篇论文要综合法国物理学家林纳（Lenaral）、德国物理学家勒纳德（Lenard）、爱因斯坦（Einstein）、美国物理学家密立

（Millikan）、康普顿（pton）、英国物理学家威尔逊（wilson）等人的结论，其中勒纳德、爱因斯坦、康普顿、威尔逊都是诺贝尔物理学奖的得主。由此可见这篇论文的分量。想了很久，给论文定名为《光电效应：从现象到本质》。虽然很想起个“光是一种粒子”之类吸引眼球的名字，想想还是算了。

　　早在1887年，德国物理学家赫兹第一个观察到用紫光照

的尖端放电特别容易发生，这实际上是光电效应导致的。由于当时还没有电子的概念，所以对其机制不是很清楚。直到1897年，汤姆逊发现了电子，人们才注意到一定频率的光照

在金属表面上时，有大量电子从表面逸出，人们称之为光电效应。1902年，法国物理学家林纳发现了光电效应的四个主要特征：（1）当光照到金属表面时，电子几乎同时发

出来；（2）单位时间逸出的电子数目正比于光的强度；（3）光电子的最大能量和光强无关；（4）对特定金属表面，都分别有非常确定的截止频率（也称为阈频率），入

光的频率必须超过这个截止频率，才能产生电子，否则，不论光强多大，都无电子逸出。

　　孙元起的论文就从剽窃林纳的发现开始，首先用实验表明光电效应的四个主要特征，并测出几种金属的截止频率。然后说明光电效应的实验规律不能用已有的波动说理论加以解释。经典物理认为，电磁波是一种横波，其能量连续分布在波上。当它照在金属上时，横向电场作用到金属表面的电子上，电子就得到能量。当电子集聚的能量达到一定程度时，电子就能

离原子的束缚而逸出。电磁波的强度和电场强度的平方成正比，因此，给予电子的能量肯定应当取决于电场强度，所以我们应当期望出

电子的最大能量取决于光强（每秒入

到单位面积的能量），而和频率无关。但从实验观察中可知，绝非如此。这是论文的第一部分。

　　论文第二部分起，开始发展在之前《辐

强度与光波长之间的函数关系》中提及的量子学说，提出了光的粒子说“光量子假说”用来解决光电效应问题。认为应当把光当成是由一个个的能量包所组成的，每一个能量包的能量是E，且每一个包都以某种方式保持其本体，以致使其全部能量可以集中在一个单一电子上。光在空间的传播像粒子那样运动，当光

到金属表面时，能量为E的光子被电子

收，电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的束缚，另外一部分就是电子离开金属表面后的动能。并得出著名的光电方程。即光子能量小于金属表面对电子的束缚时，电子不能

出金属表面，因而没有光电子产生；当光子能量大于金属表面对电子的束缚时，电子会立即

出金属表面，以剩余能量作为动能运动；光子的频率决定了光子的能量，也就决定了电子的能量；光子的强度只是决定光子的数目，光子多，产生的光电子也多。这样，经典理论不能解释的光电效应就被解释了。

　　同时也指出，根据光量子说可以立刻解释光电效应，但是用来解释光的干涉和衍

现象时又会遇到困难。从而认为光具有“波粒二象

”

　　紧接着，是论文的第三部分，则是包括密立

、康普顿、威尔逊所做的实验…因为孙元起手中没有实验器材，只能设计实验方案，并“预计”实验结果。比如，仔细测量了光的频率和逸出电子能量之间的关系“可以”验证了光电效应量子公式。把X

线投

到石墨上，以观测被散

后的X

线，可以发现其中有两种不同的频率成分：一种与入

线相同，另一种则会低于入

线。使用“设想”中的云室，可以观测到带电粒子的轨迹。这表明起作用的不仅是光子的能量，还有它的动量…因为现在，伟大的爱因斯坦还没有提出狭义相对论，所以很多东西需要、曲折地隐晦地指出。这比直接指出还麻烦。

　　1922年，爱因斯坦因光电效应获诺贝尔物理奖。而康普顿因发现康普顿效应、威尔逊因发现用蒸汽凝聚观测带电粒子轨迹的方法，分享了1927年的诺贝尔物理学奖。由此可以想见这些发现与发明的巨大影响。

　　这篇论文花了孙元起两个月的时间，写了九十多页。写完之后，才有些犹豫，这么个大小的篇幅有点儿不上不下：作为一本专著，嫌小；作为一篇论文，太大。

　　“算了，不考虑了，还是让《science》的编辑烦恼去吧！”孙元起心想。至于能不能发表，这从不在孙元起关注的范围内。试想能写进《物理学史》的东西，能不重要么？这么重要的东西，能不发表么？然后便把论文装进信封，寄给了美国。

　　在忙

中，日子过得飞快。

　　等孙元起论文投寄出去的时候，已经是1899年的九月了。京师大学堂、崇实中学都已经结束暑假，开始了新学期。孙元起又开始了每天的奔波。至于孙元起的那四个学生，每天脚不沾地，字典才编了一半儿。那两个班的小学生，也一切照旧。孙元起已经开始考虑给他们是不是要给补上一门“思想品德”课。嗯！招聘老师也是必须的。

　　这天孙元起拖着疲惫的身子回到院子。刚进院子，就看见韩蘧、顾之麟他们陪着陈骥德还有一个陌生的年轻人在“物理传习所”的牌子旁聊天。这个牌子已经摆放在那儿已经有一两个月了，虽然房子只是一般的平房，不是很好，可摆上了这么一个白底黑漆的牌子，多少有一些庄严的气象在。孙元起在《光电效应：从现象到本质》的署名上，就恶作剧地署上了“InstituteofPhysicalResearchandTeaching”的名字。

　　傍晚的阳光把孙元起的影子拉得老长。那个陌生的年轻人好像被隔在陈骥德、韩蘧的圈子外面，

不上话，只在一旁倾听，时不时四下打量着这所奇怪的院落：有给小孩上课的地方、有给中学生上课的地方、还有署名“物理传习所”即给大学生上课的地方…所以他最早看见孙元起走进院子，便悄悄地捅了捅身边的陈骥德。

　　陈骥德一回头，看见刚迈进院子的孙元起，便

上去：“先生回来了…”韩蘧、周宗武他们也跟在后面，脸上带着笑意。

　　孙元起向他们挥挥手，等近了，问道：“以德，你不是去西学学堂么，怎么有空过来？…西学学堂还没开学？”

　　陈骥德有些尴尬地笑了笑。倒是旁边的张纯心直口快：“他从西学学堂叛逃了！”

　　叛逃？孙元起一时没反应过来：难道是逃课？不过，从天津卫到北京城确实不是很远。没有细问，只是说：“以德，刚开学就逃课，这可不好。你身边的这位，是你同学？”

　　陈骥德答道：“先生，这是我的发小刘斌，字吉甫。他和我本来都是想去西学学堂的，去了几天，发觉没意思，就怂恿他和我一起，来投奔先生了！”说完，嘿嘿一笑。

　　那个叫刘斌的少年连忙上前见礼。两下行了礼。孙元起才开始教训陈骥德：“以德，大学里面的

髓，需要很长时间才能发现的。如果浮光掠影的看一眼，就说这个不好、那个不行，是接触不到本质的。西学学堂是很好的，毕竟是早期成立的大学堂嘛…”孙元起心里想：这西学学堂乃是天津大学的前身，肯定是很不错的。

　　韩蘧和陈骥德关系不错，在一旁说：“先生，以德过来也是很好的。那西学学堂的教习实在不行，尤其是物理教习…他们叫格致…水平真不行，上课说不明白，问他问题，还爱理不理的，只叫人回去自己看书。以德在那儿，一天能跟他吵三回。所以，就回咱这儿了。…先生，照您以前说的，一只羊是放，一群羊也是放。反正先生也在教我们，多两个人，也没有任何影响。况且，咱们现在编字典，不是人手不够么？”

　　陈骥德也凑上来，涎着脸说：“先生的学问，在大清国可是数一数二的，要想学学问，还得到你这儿！吉甫看了先生之前的教材，佩服得五体投地，所以哭着喊着要来，我迫不得已，只好把他也捎上！”

　　听了陈骥德的马

，孙元起哭笑不得：“你们家里人知道这事儿呢？”

　　“没事没事！”陈骥德笃定地说：“我不在家，他们高兴还来不及呢。对了，你别看刘吉甫现在这么规矩，从小家里就是花果山，他便是那没尾巴的猴儿。哎呦…吉甫，你捅我干什么？我说错了么？”

　　孙元起无奈了，只好说：“你们要来就来吧…不过，我这儿顶多算是个大一点的私塾，和那些大学堂没法比，你们可得想好了！”孙元起觉得，把这些都明明白白地说出来，要让他们知道这是周瑜打黄盖…一个愿打、一个愿挨，这才是对学生负责任的态度，不是欺骗消费者。

　　韩蘧可不乐意了：“孙先生，我们这儿就是大学堂！你看，有小学生、有中学生，我们几个，便是大学生。有老师、有学生，不就是大学堂么？”

　　周宗武、张纯、顾之麟他们一个劲儿的点头。

　　孙元起叹了口气：“你见过只有一个老师、几个学生，没有任何专业系科的大学堂么？”

　　“有啊，我们现在不就是么？”韩蘧说道。

　　事实上，孙元起倒不用如此妄自菲薄。在中国大学的早期发展阶段，学生人数一直比较稀少，而学科专业也不是很齐全。比如1909年创立的京师大学堂（北京大学前身）格致科地质学门，那是中国最早的高等地质教育机构，但是直到1913年，只有2个学生毕业。此后因学生太少而停办，直到1917年方才恢复，并改称北京大学地质学系，由曾留学美国的何杰任系主任，留学德国的王烈任教授，到1920年才有孙云铸等８人毕业。此后该系一直是中国最重要的地质教育机构之一。

　　再比如著名物理学家、原台湾“中央研究院”院长吴大猷先生曾就读的南开大学物理系，当时一共只有两个教授，一位是饶毓泰先生，一位是陈礼先生，他那一届的物理系毕业生居然只有他这个“孤家寡人”

　　也正是如此，培养的学生往往都是

华。南开大学物理系“三人行”的格局，却出了饶毓泰和吴大猷两位物理学大家。相反，进入二十一世纪，各个大学疯狂扩招，一届学生动辄上万，却能有几个成才呢？

　　孙元起不再纠

这件事，只好对陈骥德他们俩说：“既然来了，那就留下吧。”

　　人多力量大，这句话说得没错。陈骥德、刘斌来了之后，虽然补习课程§悉汉语拼音需要一段时间。一个月后，大家配合开始渐渐默契，教材、字典的编写都渐入佳境。到了十一月份，字典编写已经进入尾声，韩蘧、顾之麟他们遇到的问题也渐渐暴

出来。每天，孙元起上完课，便急匆匆地赶回去，解决大大小小、各种各样的问题。

　　在农历七、八月间，京师大学堂文理分科，有四十九人学习物理、化学等科目。这样，大学堂中学习物理的就有两个班，孙元起每周须在大学堂上六次课。即便如此，加上崇实中学和家里小学堂的事情，每次在大学堂都是来去匆匆，有些惊鸿一瞥的味道。这几天，加上字典的事情，几乎是下课即走。

　　十一月的一天，钟声响起。孙元起收拾起书本、讲稿，循例问了声：“你们还有什么问题么？”京师大学堂的学生，都是乖乖儿，但知读经、写八股文，喜爱物理的很少。比如新一班中被分到理科的，半数是文史科学员太多，竞争不上而被分发过来的。现在上课的这一班，是原先仕学科的，鲜有人发问。孙元起只是例行公事般的问一下，打算立马走人。

　　谁知道，今天太阳从西部出来了，居然有个学生站起来：“先生，学生想私下问个问题，不知可否？”

　　孙元起有些错愕：“自然是可以的。”说完，示意其他学生下课。

　　那个学生走到台前，身后还有三个学生，好像是对他问的问题很感兴趣的样子，跟在后面。这时候，孙元起感觉有点后世大学的意思了。抬眼望望窗外，深秋的夕阳挂在半空中，地上是金黄的树叶，加上大学堂古老的建筑，美好中透着忧伤。就对学生说：“外面的景

很好。我们一边走一边谈吧。”

　　说完，挟着书本，往门外走去，那四个学生跟在后面。

　　在落满黄叶的小径上，孙元起回过头：“你们有什么问题呢？对了，我好不太认识你们，提问之前，时不时应该自我介绍一下？”

　　当头的那个学生似乎是这四个人小团体中的领袖，面容淳朴，却有些豪

的气概，当先回答道：“我叫左功先，字执中，湖南人。”

　　其次是个年岁较大的学生，身材只有一米六八的样子，留着髭须，看上去比孙元起还大些：“学生胡勋，字子实，湖北人。”

　　后面两个衣服鲜亮，看上去就知道是官宦子弟：一个叫曾广锡，字厚臣，湖南人；一个叫李国秉，字君衡，安徽人，最小。

　　孙元起点点头，示意自己知道了。这些名字，平

改作业自然知道的，却与人对不上。

　　那个叫左功先继续说：“先生，是这样的，我们几个对物理都非常感兴趣。先生教材是极好的，我们很快就看完了，觉得意犹未尽，便想私下里问问先生，有没有深一点的教材？”

　　“咦？”孙元起很惊愕，京师大学堂中居然还有对物理感兴趣的！“你们都将六本教材看完了？”

　　事实上，孙家鼐老大人的影响力不是一般两般地大。孙元起七月份将剩余的三册教材交给他，说是转递给现任管理京师大学堂事务大臣许景澄，结果九月份京师大学堂的学生就领到了这三本书。

　　李国秉抢着说道：“我们早就看完了！先生的书有趣是有趣，就是太浅了点…”

　　“君衡！”那个年岁大的胡勋给了他一眼镖，李国秉立即不说话了。胡勋躬身说：“先生恕罪！”

　　孙元起摆摆手，表示没关系。那六册教材，原本是给初中学生用的，主要是培养他们的兴趣，厘清一些基本概念，建立一个大致的科学体系，确实不是很难，尤其对于这些青少年来说。于是解释道：“西方有句话说，数学是自然科学之母。如果你们的数学没有达到一定程度，对于其他自然科学的学习也就存在严重的障碍，而物理尤甚。如今中国，普通民众重视文史，对于数学、物理的认识水平还不是很高，所以教材偏浅…至于更深一点的物理，可能要涉及三角函数和微积分，不知道你们学了没有？”

　　四人齐齐点头说：“学了！”

　　“我那里有一本刚编好的物理教科书，比你们用的六本深一些。你们什么时候方便的话，可以去取。”物理传习所已经开张四五个月了，相当于一个学期，已经编好了《中等物理教科书》、《中等化学教科书》、《中等数学教科书》各一册。

　　“如果先生方便的话，现在就可以。”看来这几个学生有些见猎心喜，迫不及待。

　　孙元起就领着他们一块儿回去，路上聊一些大学堂学生学习物理的反应，普遍反应都是有趣、好学。这下就放心了。

　　京师大学堂离孙元起的宅子不远，一会儿就到了。这时候，正好小学堂快要放学，门口孙家的仆人已经准备好大车，单等那五位小哥儿出来。见了孙元起领着四个学生过来，躬身说道：“孙先生回来了…喔，这不是胡少爷、曾少爷、左少爷和李少爷么，你们怎么有空到孙先生府上？”

　　四位学生都和他打招呼。孙元起很奇怪：怎么孙家仆人认识这四个人？不过觉得这好像和自己没有太大干系，也没有多问。便领着他们进了院子。　WｗW.MｈUaｘｓ.Ｃoｍ　