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尼耳斯·玻尔与中国
2014年02月08日 11:22 来源:光明网 作者:范岱年 字号

内容摘要:尼耳斯·玻尔,20世纪最伟大的物理学家之一,一贯对中国人民极为友好。

关键词:尼耳斯·玻尔;中国;物理学家;核物理;量子力学

作者简介:

 

  尼耳斯·玻尔(Niles Bohr,1885-1962)是20世纪最伟大的物理学家之一。他在1913年所创立的原子结构理论奠定了现代物质结构理论的基础,发展了量子论,并因此荣获1922年诺贝尔物理学奖。他于1921年创办的哥本哈根大学理论物理研究所培养了大量杰出的量子物理学家,在量子力学兴起时期曾经成为全世界最重要、最活跃的物理学中心。他于1927年提出的互补性观点以及从1927年到40年代末他同爱因斯坦有关量子力学诠释的大论战对当代的物理学和哲学都有深远的影响。1936年他提出原子核的“液滴模型”,曾经成为当时人们理解原子核反应并探索大规模释放核能的途径的可用的理论指导。二次大战期间他在美国参加了原子弹的研制工作并作出了重要贡献。在他的组织领导下发展起来的量子理论为核能利用、激光、半导体等新兴技术奠定了理论基础。他一生爱好和平,崇尚民主,反对侵略,反对独裁。从30年代到40年代初,他曾为营救、协助受纳粹迫害的知识分子做了大量的工作。二次大战后,他大力呼吁和平,反对核军备竞赛,提出了开放世界的理想。他一贯对中国人民极为友好。

  一、1920—1937年,从中国学者开始介绍玻尔到他1937年访问中国

  早在20世纪20年代初,中国学术界就开始介绍玻尔的工作,例如:周昌寿在1920年在《学艺》杂志第3卷第3、4期上发表的“光波诱电论”,1921年在《东方杂志》第18卷第3期上发表的“量子说的梗概”等。

  周培源是第一个到玻尔研究所访问的中国物理学家。1928年秋,周培源到德国莱比锡,在海森伯(W. Heisenberg)领导下工作。1929年上半年至秋,应瑞士苏黎世高等工业学校泡利(W. Pauli)教授之约从事量子力学研究。由海森伯或泡利推荐,周培源于1929年4月到哥本哈根,参加了玻尔召集的会议,会见了当时很多知名的物理学家。

  1937年初,尼耳斯·玻尔与夫人玛格丽特和儿子汉斯·玻尔访问美国。2月初,当时在美国的周培源受北京大学和清华大学的委托,邀请玻尔访华。2月27日,北平清华大学吴有训教授致电玻尔(美国加州伯克利转),邀请他顺访北平。3月11日,吴有训又致电玻尔,邀请他访问中国。3月27日,中央研究院、国立北平研究院、国立北京大学、国立清华大学、国立中央大学和中华教育文化基金会等的领导人蔡元培、李书华、蒋梦麟、梅贻琦、罗家伦、孙洪芬联合发出正式邀请信,请玻尔访华。4月10日,北平国立清华大学吴有训再次致函玻尔,邀请他访华。

  1937年4月30日玻尔给吴有训回信,感谢来自中国大学和科学机构的邀请,并告知将于5月20日到达上海,在中国逗留两三个星期。在中国讲演的题目是“原子核”和“原子物理中的因果性”。5月7日,玻尔又致函吴有训,信中说收到了浙江大学的邀请,所以想把杭州之行纳入他在中国的旅行日程之中。5月7日吴有训回复玻尔,寄上玻尔在中国旅行的日程草案,征求他的同意。

  1937年5月20日(星期天)下午4时,玻尔偕夫人及儿子汉斯·玻尔乘客轮抵达上海,受到中央研究院物理研究所所长丁燮林及上海科学界著名人士的热烈欢迎。下榻花园饭店。

  5月21日上午10时,丁燮林陪同玻尔父子参观物理研究所。下午又陪玻尔到上海交通大学讲“原子核”。演讲后由交大校长黎照寰设茶点款待。晚7时,中央研究院物理研究所所长丁燮林和化学研究所所长庄长恭在北四川路新亚酒楼联合宴请玻尔教授及夫人和公子。物理研究所顾静徽女士(她是中国第一位女物理学博士)在座。

  5月22日上午10时,丁燮林、杨肇濂等陪同玻尔一家到上海市中心区参观。晚上,由中国物理学会、化学会及中国科学社设宴款待。

  5月23日玻尔一家由浙江大学文理学院院长胡刚复陪同,于8时25分乘火车赴杭州。12时30分到达杭州,受到物理系主任张绍忠教授、何增禄、束星北、王淦昌等物理学家的欢迎,下榻西泠饭店。下午游西湖。晚7时,竺可桢校长在大华饭店设宴招待。竺可桢因事未能出席,由一位哲学家(可能是郑晓沧)代表主持。

  5月24日上午9时,胡刚复、束星北、王淦昌、何增禄、张绍宗、梅光迪夫人陪同玻尔一家游览了西湖、灵隐寺、龙井、九溪十八涧、六和塔等地。下午5时,玻尔在浙大文理学院作了题为“原子核”的讲演。讲演时间约一小时半,会议由竺可桢校长主持。胡刚复作简要介绍。

  晚7时半,浙江省政府主席朱家骅(后为中央研究院院士,并曾代理中央研究院院长)及夫人朱程佩芬在省府设宴款待玻尔夫妇及公子。应邀作陪的有竺可桢、程远帆夫妇、梅光迪夫妇、楼光来、胡刚复和郑晓沧。

  在玻尔访问杭州期间,王淦昌与束星北和他讨论了许多物理问题。王淦昌曾问他是什么原因引起了宇宙线中的簇射现象。玻尔回答说这个问题已经搞清楚了。这种现象是由电磁相互作用引起的。从1927年到1937年,玻尔和爱因斯坦已就量子力学的诠释问题进行长达十年的争论,其间1927、1930、1935是三次高潮。在杭州,束星北直截了当地问玻尔对这场大论战持什么看法。玻尔直率地回答,在这个问题上,他是对的,而爱因斯坦的想法不对。40多年后对量子“纠缠态”的实验确认,证明玻尔确实是对的。

  5月25日上午8时,玻尔一家乘火车去上海,何增禄、王淦昌、束星北陪送至长安站告别。玻尔一家在上海进午餐和晚餐,晚12时,坐火车去南京;丁燮林到车站与玻尔告别。

  5月26日(星期三)早晨,玻尔一家到达南京。中央研究院秘书王毅候和国立中央大学周教授(可能是周同庆)到车站迎接。中央研究院院长蔡元培在5月24日就留下了一封欢迎信,说明因自己不在南京,为不能到车站欢迎您深感遗憾,并希望玻尔在南京的短暂停留愉快。

  在南京期间,玻尔在中央大学科学馆作了题为“原子核”的讲演,在中央大学讲了“原子物理中的因果性”,游览了明孝陵和中山陵,参观了中央研究院几个研究所,出席了若干活动,与国立中央大学校长罗家伦、中央研究院历史语言研究所的赵元任教授等进行了交流,并访问了金陵女子学院。

  5月28日玻尔夫妇与公子于上午7时45分乘火车离开南京赴北平。

  5月29日(星期六)下午1时55分,玻尔一行到达北平前门车站,受到清华大学理学院院长吴有训(正之)、北京大学理学院院长饶毓泰(树人)、北平研究院院长李书华、中华教育文化基金会干事长孙洪芬等文化教育界著名人士的热烈欢迎。下榻北京饭店501房间。下午游了北海公园。

  5月30日上午9时,吴有训陪同玻尔夫妇与公子游了天坛,午餐后,又陪他们游览了故宫。晚7时,国立清华大学、中华文化教育基金董事会、国立北平研究院、国立北京大学联合宴请玻尔夫妇与公子,座设松公府北大教职员俱乐部。

  5月31日,上午10时,北大饶毓泰教授陪同玻尔一家游览景山。下午3时,玻尔在北大理学院讲演厅作题为“原子核”的讲演。在讲演前,玻尔参观了北大物理实验室。在该室吴大猷、郑华炽等人做了研究拉曼效应的光谱实验,并在测量“苯”的光谱时发现了两条很相近的谱线,一条强度大,而一条却很弱。当玻尔看到光谱照片时,对我国物理学家能在当时条件下拍好需要几百小时的曝光时间才能拍下的照片表示十分赞赏。讲演以后在花园中饮茶喝咖啡。然后与北大校长蒋梦麟夫妇以及中国的物理学家、数学家等合影。

  从6月1日到6月6日,玻尔游览了故宫、颐和园、十三陵、长城等名胜古迹。在吴有训陪同下,参观了清华大学赵忠尧和霍秉权的实验室,在梅贻琦校长家中用餐。他还参观了北平研究院、静生生物调查所、国立北平图书馆等机构,在北大理学院作有关“原子物理中的因果性”的讲演,参加了中国科学界、教育界、文化界举办的若干活动,与众多科学文化界人士曾昭抡、熊庆来、洪谦等进行了交流。

  6月7日(星期一)上午10时,玻尔在北大又作一次非正式讲演并参加讨论,之后玻尔夫妇与公子一起被邀到北大校长蒋梦麟家中用午餐。晚上,玻尔一家乘火车去山海关,再转乘火车赴苏联。

  在玻尔来华前在美国时,柯达胶卷公司送他一部小电影机和彩色电影胶卷(当时还是试用的非卖品)。玻尔在泸杭路的火车上,在杭州游览西湖、岳坟、灵隐寺时,在南京游览明陵和中山陵时,在北平游览十三陵时,拍了沿途风光。在北平还拍了用花轿迎亲的场面。特别珍贵的是,影片记录了浙江大学何增禄、王琻昌、束星北三教授在浙江长安车站翘首送别,依依不舍的情景。这可能是在中国拍摄的最早一部彩色电影(现存丹麦玻尔文献馆)。

  在玻尔访问上海、杭州、南京、北平期间,上海《大公报》、杭州《东南日报》、南京《中央日报》、北平的《晨报》都有所报道。在玻尔离开中国以后,1937年7月1日出版的《学艺》杂志第16卷第3号,发表了戴运轨的“Bohr教授的讲演”和石延汉的“波尔(Niles Bohr)氏和量子论”两篇文章。戴运轨的文章称玻尔是“20世纪原子物理学的开拓者”,并介绍了玻尔在南京中央大学的两次讲演。石延汉的文章称玻尔是“世界今日最大的物理学家之一”。

  玻尔离开北平后一个月,就发生了卢沟桥事件,中国进入了8年艰苦卓绝的抗日战争以及后来的3年国内战争。在此期间,玻尔与中国联系不多,有交往的仅有张宗燧(物理学家,哲学家张东荪的儿子)、胡宁(物理学家)、罗忠恕(华西大学文学院院长、联合国教科文组织哲学顾问)等几位学者。特别是张宗燧,他在玻尔研究所工作时间最长,与玻尔交往最久,和玻尔一家建立了深厚的、感人的友谊。

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