【转帖】Y我国近代物理学奠基人之一——叶企孙

测定普朗克常数，获当时最佳数据

　　叶企孙在哈佛大学时，在Ｗ．杜安（Ｄｕａｎｅ）教授指导下，与Ｈ．Ｈ．帕尔默（Ｐａｌｍｅｎ）合作，利用Ｘ射线连续谱短波限（λｍ）与电子加速电压（Ｖ）的关系式

　　Ｖｅ＝ｈｃ／λｍ测定普朗克常数（ｈ）的值。他们用电位差计测Ｖ，用方解石谱仪测λｍ，采取一系列措施提高Ｖ和λｍ的测量精度和准确度，获得精度很高的Ｖ和短波限布拉格反射角的数据，其相对误差比标准电池电动势的相对误差还小。用这些实验数据和国际上当时采用的电子电量（ｅ）、光速（ｃ）和方解石晶格常数（ｄ）的数值得出ｈ＝（６５５６士０．００９）×１０－２７尔格·秒。这篇论文于１９２１年４月在美国物理学会年会上宣读，并在美国光学会月刊及全国科学院汇刊上发表。ｈ这一基本常数的精确测定始终是物理学家十分关注的实验研究工作，叶企孙对此做出了重要贡献。１９２９年，专门研究基本常数的伯奇（Ｂｉｒｇｅ）用叶企孙等的实验数据和ｅ、ｃ、ｄ的新数值算出ｈ＝（６．５５９士０．００８）×１０－２７尔格·秒，并说误差主要来自ｅ值的误差。这表明叶企孙等的实验数据是当时用这种方法测ｈ的最佳数据，曾长期在国际上沿用。


在高压磁学方面做出开创性的贡献

　　１９２１年叶企孙转向磁学研究，在高压物理学家Ｐ．Ｗ．布里奇曼（Ｂｒｉｄｇｍａｎ）的实验室中研究液体静压强对磁导率的影响。前人研究时压强仅达１０００ｋｇ／ｃｍ２，加以在实验中考虑不周，未得出明确结论。叶企孙用布里奇曼实验室中压强可达１２０００ｇｋ／ｃｍ２的设备对铁、镍、钴的高压磁性进行了系统的研究，得到磁感应强度变化百分比（△Ｂ／Ｂ０）与压强、磁场强度（Ｈ）之间的定量关系。他发现，要获得正确的结果，必须使样品彻底退磁，前人所述“反常效应”实际上是退磁不完全造成的。叶企孙还对高压磁性进行理论分析，结论与实验结果定性地相符。此项研究由叶企孙独立进行，是高压磁学的重要进展，属开创性工作，因此获博士学位。成果发表在１９２５年美国文理科学院院刊上。布里奇曼所著《高压物理学》（１９３１）中“压强对磁导率的影响”这一节的主要内容就是叶企孙的工作，并说明后人即在此基础上对铁镍合金进行了一系列的研究。


乐育英才逾半世纪，功勋卓著

　　１９２４年３月叶企孙应东南大学物理系主任胡刚复之聘任副教授，讲授力学、电子论和近代物理等课程。１９２５年东南大学物理系第一届本科毕业，赵忠尧、施汝为均在其列，他们毕业后随叶企孙到清华大学任教。

　　１９２５年９月叶企孙任清华学校副教授，是年清华学校开始办大学本科。在１９２５—１９２８年期间，清华物理系仅叶企孙一人。他担任所有物理学理论课程的讲授，同时精心擘划，具体组织，使物理系蒸蒸日上，迅速达到国内先进水平。１９２９年清华大学决定开办研究院（即现在的研究生院），研究院中的物理研究所由叶企孙任所长，１９３０年第一名研究生陆学善入学。１９３７年时清华大学物理系已成为我国高水平的物理学人才培养和物理学研究基地。

　　叶企孙在培养人才方面有明确的指导思想。首先，他认为要建设一个高水平的物理系，必须有一批高水平的教授。为此他千方百计延聘良师，毫无门户之见。曾拟聘请颜任光、温毓庆，未成。从１９２８—１９３７年先后聘请到吴有训（１９２８）、萨本栋（１９２８）、周培源（１９２９）、赵忠尧（１９３２）、任之恭（１９３４）、霍秉权（１９３５）、孟昭英（１９３７）等教授。他们在叶企孙领导下团结奋斗，使清华大学物理系的教学和科研在国内名列前茅。其次，他认为：“高等学校除造就致用人才外，尚得树立一研究之中心，以求国家学术之独立。”他努力创造教授们从事研究的条件，特别是实验研究的条件。不仅从国外进口仪器设备，还想方设法创造自制仪器的条件。１９３１年叶企孙在德国，通过赵忠尧的介绍，聘请到哈勒（Ｈａｌｌｅ）大学青年技工海因策（Ｈｅｉｎｆｚｅ）。他随叶企孙到清华制造仪器设备，直至抗战开始才转至协和医学院工作。叶企孙还将聪明好学的工友阎裕昌培养成技术水平很高的实验技术人员。１９３７年时物理系的主要科研方向有：周培源的相对论研究，吴有训主持的Ｘ射线吸收与散射研究，赵忠尧主持的伽马散射吸收与散射研究，萨本栋主持的电子管和电路研究。此外叶企孙指导施汝为研究氯化铬及其六水化合物的磁导率，指导赵忠尧研究清华大礼堂的声学问题，开我国磁学和建筑声学研究的先河。第三，叶企孙主张：“本系自最浅至最深之课程，均为注重于解决问题及实验工作，力戒现时高调及虚空之弊”，“科目之分配，理论与实验并重，重质而不重量”。他十分重视学生动手能力的训练，要求物理系学生学习木工、金工和机械制图等课程，自己动手制造实验设备，并做毕业论文。当时清华青年师生动手制作仪器蔚然成风，实赖叶企孙之创导。

为清华大学理学院以至全校的发展做出卓越贡献

　　叶企孙的办学思想对理学院以至全校的发展都有重大影响。叶企孙是创建清华大学本科、研究院及研究所的元老之一，长期参与学校重大决策。１９２８年罗家伦任校长后正式确定了教授会和评议会的组成及任务。评议会由校长、秘书长、教务长和由教授会选出的评议员组成，全校重大事项均由评议会议决。叶企孙等４人当选为第一届评议员。罗家伦曾约叶企孙同赴南京解决对清华大学发展至关重要的由外交部管理改为教育部管理问题和清华基金管理体制问题。１９２９年春设文、理、法３院，院长候选人由教授会推荐，然后由校长聘请。叶企孙当选为理学院院长。当时工科仅土木工程一个系，属理学院。由校长、秘书长、教务长和３院院长组成的校务会议负责领导学校的日常工作。１９３０年５月罗家伦辞职。５月２４日至７月１０日，叶企孙以校务会议主席名义主持校务。在此期间阎锡山非法任命乔万选接管清华大学校务，叶企孙成功地依靠学生拒乔于校门之外（６月２５日）。９月叶企孙休假赴欧进修。１９３１年４月３日，教育部任命吴南轩任校长。吴南轩到校后遭到教授会和学生会的反对。吴南轩曾电请叶企孙提前回国帮他处理校务，叶企孙电拒。５月３０日吴南轩提出辞职，翁文灏代理校长职务。叶企孙回国后，翁文灏商请叶企孙以理学院院长身份代理校务并报教育部备案。自９月１５日至新校长梅贻琦就职视事（１２月３日），叶企孙主持清华大学校务２个多月。１９３４年秋叶企孙为集中精力办好理学院，辞去物理系主任职，推荐吴有训继任。１９３５年华北局势紧张，清华大学决定筹建长沙分校，由

　　叶企孙主持筹建事宜。１９３７年２月叶企孙又推荐吴有训任理学院院长。为了开展应用研究，在叶企孙主持下，理学院下设农业研究所。１９３６年，叶企孙任清华大学特种研究事业筹划委员会主席，增设无线电研究所和航空研究所，抗战开始后又设国情普查研究所和金属研究所。１９３９年成立特种研究所委员会，领导上述５所，叶企孙任主席。当时农业研究所所长暂缺，由叶企孙直接领导。１９４５年吴有训调任中央大学校长，叶企孙再任理学院院长。１９４５年８月叶企孙任清华大学复校设计委员会主席，统筹策划复校建设与发展事宜。１９４９年５月至１９５２年９月任清华大学校务委员会主任委员，和吴晗、周培源一起领导全校工作。

　　从１９２５年至１９５２年，叶企孙在清华大学和西南联合大学曾讲授普通物理学、力学、电磁学、中级热学、热力学、分子运动论、统计力学、光学、物性论、光谱及原子构造等多门课程。他备课认真，对物理概念和原理的讲解深入透彻，富有启发性。他的讲课虽略带口吃，仍很有吸引力。

　　由于叶企孙的教育和引导，许多抗战前物理系毕业生和助教后皆成知名物理学家或其他学科知名专家，如赵忠尧、施汝为、王淦昌、周同庆、施士元、余瑞璜、陆学善、龚祖同、王竹溪、张宗燧、赵九章、傅承义、赫崇本、钱伟长、王大珩、钱三强、何泽慧、彭桓武、葛庭燧、林家翘等；在西南联合大学时期毕业的原清华大学学生中有胡宁、陈芳允、张恩虬、李正武、王天眷等知名物理学家。他们对我国高等教育事业和科学技术事业的发展做出了重要贡献。


创建我国第一个培养磁学人才的专门组

　　１９５２年叶企孙调入北京大学物理系。当时采用苏联教育体制，物理系内设物理学和气象学两专业，物理专业下设理论物理、固体物理、光学和电子学等专门组。叶企孙除授光学、普通物理等基础课外，还讲授固体物理课，如气象专业讲授大气电学和大学光学课，并与黄昆一起筹建固体物理专门组。该专门组下分半导体物理、金属物理和磁学３个方向。１９５６年起三者分开独立成组，金属物理与磁学两专门组属金属物理及磁学教研室领导，叶企孙任室主任。１９５８年金属物理和磁学分开，各自成立教研室，叶企孙任磁学教研室主任。在叶企孙领导下磁学教研室在１９５８年即开出系统的专门组课程，这些课程在国内均属首次开设。理论课程，在开始时由叶企孙、施汝为、潘孝硕、向仁生合开，后来课程趋于成熟，每门课程由一位教授讲授，叶企孙曾讲授铁磁学和固体中的几个量子力学问题（专题）。教学实验室由胡国璋、廖莹、何文望等从头建设，开出电磁测量及磁学专门组实验近３０个。在进行课程建设的同时开展科学研究，指导本科生做毕业论文，招收研究生。１９５６年固体物理专业磁学方向学生毕业（四年制），他们都做了毕业论文，是我国最早的磁学领域本科毕业生。１９５６年第一届磁学研究生毕业。１９５８年第一届磁学专门组学生（五年制）毕业，他们经过一年半磁学专门训练，学过比较系统的磁学课程，做过长达半年的论文，毕业后多半成为我国磁学领域的骨干力量。叶企孙在１９５２年后为培养磁学和金属物理人才做出了重大贡献；作为校务委员和系务委员，还对北京大学和物理系的发展做出了贡献。

对我国科学事业的发展做出重要贡献

　　在１９２５—１９６６年期间，叶企孙高瞻远瞩，在许多方面为我国科学技术的发展做出了卓越贡献，下述各项属其荦荦大者。

　　叶企孙是中国物理学会主要发起人之一。在１９３２年８月中国物理学会成立大会上，叶企孙作筹备工作报告，并被选为第一届副会长。此后叶企孙多次当选为副会长（１９３３、１９３４）、会长（１９３５）、理事长（１９４６、１９４７）、当然理事（１９４８—１９５１）、常务理事（１９５１—１９７７）等领导职务。他精心策划创办《中国物理学报》。编译和审查物理学名词，举办学术年会和邀请国际著名物理学家Ｐ．朗之万（Ｌａｎｇｅｖｉｎ）、Ｐ．Ａ．Ｍ．狄拉克（Ｄｉｒａｃ）和Ｎ．玻尔（Ｂ０ｈｒ）来华讲学等各项工作。他不仅发挥领导作用，还亲自动手，如：１９４７年９月曾亲笔致函国立编译馆，申请补助有关名词工作经费５００万法币；１９４７年４月约请李书华、饶毓泰、周培源等１０人商议促进物理学会北平分会成立之事等。叶企孙毫无私心，作风正派，以大局为重，团结同仁，为物理学会的发展和团结、合作风气的建立贡献良多。




　　叶企孙曾参加我国最早的综合性科学工作者团体中国科学社，担任该社理事和该社刊物《科学》月刊编辑，还参加中国天文学会，被选为理事。中华全国自然科学专门学会联合会成立时，叶企孙任常务委员兼计划委员会主任委员。

　　１９２８年中央研究院成立，先后设立物理、化学、工程、天文、气象、地质、动植物、历史、社会调查等研究所。１９３３年设评议会，其任务为审查各所研究计划、建设计划、高级研究人员的聘任和晋升、各项研究奖金的颁发以及全国学术研究机构和高等学校之间的联系和合作等问题。院长为评议会当然主席，各所所长为当然评议员，另推选院内外学术界人士约２０人为评议员。叶企孙以其在学术界的威望当选为第一、二届评议员（每届５年），物理学方面的评议员仅有北平研究院副院长李书华、中央研究院物理研究所所长丁燮林和叶企孙３人。１９４１至１９４３年叶企孙出任中央研究院总干事。当时院长是朱家骅，没有副院长这一职位，实际上一切行政和学术领导由总干事负责。叶企孙总揽全局，对中央研究院以至全国科学事业的发展发挥了重要作用。１９４８年中央研究院设院士，叶企孙当选。

　　叶企孙的贡献还突出地反映在培养我国许多学科的开创者和早期学术骨干上。清华大学利用美国退回的庚款每年考选公费留美生，由校务委员会决定选派学科。叶企孙参与此项工作，根据我国科学事业发展需要提出建议。当时我国有多种留学渠道，叶企孙对清华大学物理系毕业生和助教的留学进行指导。他既重视基础学科，又重视应用学科。正是由于他的指导，一些物理系高材生留学攻读应用学科，后来成为我国该学科的奠基人或主要的学科带头人，如气象学家赵九章、地球物理学家傅承义和翁文波、海洋物理学家赫崇本、冶金学家王遵明、应用光学家龚祖同、光学家王大珩、力学家钱伟长、金属物理学家余瑞璜和葛庭燧等。地震学家李善邦是叶企孙在东南大学时的学生，由叶企孙介绍到中央地质调查所工作。李善邦自学地震学理论和技术，于１９３２年在北平北安河建成我国第一个测震站。

　　叶企孙参加了中华教育文化基金董事会资助的两项工作：（１）审查物理学方面研究补助金申请者的资格、成绩和研究计划；（２）审批北京图书馆利用补助金（每年２万美元）的购书计划，包括学科间款额分配和购书单拟定。购书重点是成套科学期刊，如从１７世纪开始的美国皇家学会会刊即在其内，该刊对科学史研究十分有益。

　　１９４７年叶企孙鉴于核物理学在物理学发展中的重要地位，积极筹划在国内发展核物理研究。４月与梅贻琦商定，拟拨５万美元，由钱三强在国外为清华大学购置核物理研究设备。６月曾谋求与北京大学、北平研究院在这方面合作。他促成了１９４８年北平研究院原子学研究所的建立。钱三强归国后任教清华大学，兼任原子学研究所所长。该所是中国科学院近代物理研究所的前身。１９５０年起叶企孙兼任近代物理研究所专门委员和应用物理研究所专门委员。１９５３年起兼任中国科学院中国科学技术史研究室研究员。后来与竺可桢一起创办自然科学史研究所，兼任研究员，指导天文学史和物理学史研究，培养了不少自然科学史人才。１９５５年当选为数理化学部委员、常委。

　　从１９５６年起叶企孙参加我国历次科学技术长远规划的讨论与制订。《１９５６年—１９６７年科学技术发展远景规划》第５６项（基础科学）中磁学学科的任务书即由叶企孙主持编写。在１９４９—１９６６年期间叶企孙历任第一届中国人民政治协商会议代表和第一、二、三届全国人民代表大会代表。他始终关心整个国家科学事业的发展，在上述各机构的活动中做出了积极贡献。

满腔热血的爱国主义者

　　叶企孙目睹祖国遭列强蹂躏，抱科学救国之志出国留学。学成归国后为祖国教育、科学事业奉献一生。他不仅是一位卓越的科学家、教育家，且具有强烈的爱国主义精神和正义感。他支持爱国群众运动并亲自参加抗日活动。１９２６年“三一八”惨案时，他激动地对学生王淦昌等说：“你们明白自己的使命吗？弱肉强食是亘古不变的法则，……只有科学才能拯救我们的民族！”说罢不禁泪下。１９３６年傅作义百灵庙抗日大捷，物理系学生赴大青山劳军，叶企孙高兴地说：“物理系参加同学不少，真想不到。”他询问详情，并要求学生补好所缺的课。１９３５年１１月叶企孙和梅贻琦、陶孟和、胡适、张奚若联名通电全国，反对日本和汉奸搞“华北五省自治”分裂中国的阴谋。１９３５年“一二九”运动时，叶企孙为参加南下请愿团的物理系学生钱伟长等送行，嘱咐沿途小心，并出钱资助。１９３６年２月２９日军警包围清华，搜捕进步学生，列入黑名单的葛庭燧当夜避入叶企孙住宅。

　　“七七”事变后清华大学决定南迁长沙，与北京大学、南开大学合组长沙临时大学。１９３８年４月又迁昆明，改称国立西南联合大学。叶企孙原定１９３７年夏学术休假出国，他毅然决定留在清华大学，在助教熊大缜协助下，指挥抢运一批清华大学图书仪器南下，这批图书仪器在西南联合大学发挥了极大作用。８月叶企孙南下，到天津后因患副伤寒滞留，后又患膀胱炎。１０月初清华大学在英租界成立临时办事处，照料过津南下人员，请叶企孙主持，熊大缜协助。熊大缜１９３５年毕业于清华物理系，留校后住叶企孙家，师生情谊甚笃。年底清华大学员工已大部分南下，叶企孙拟赴长沙，因闻长沙临时大学将迁昆明，决定继续留津，以后直接赴昆明。１９３８年春八路军吕正操部派员到平津为冀中游击区物色人才。清华大学化学系毕业生孙鲁找熊大缜，熊大缜欣然同意。叶企孙原已安排好熊大缜出国深造，因而对此举不甚赞成，但考虑到事关抗日，未加劝阻，并在熊大缜作出决定后给予大力支持。４月熊大缜通过北平地下党关系进入冀中，任印刷所所长，７月升任军区供给部长，并成立技术研究社研制地雷、收发报机等军事器材。从５月至１０月熊大缜本人或派人多次到津，请求叶企孙在物资、人员和经费方面给予帮助，叶企孙不顾环境恶劣挺身而出，为冀中抗日做了如下所述的大量工作，做出不可磨灭的贡献。



　　（１）与熊大缜一起介绍一批大学毕业生和技术人员去冀中，其中有汪德熙（清华大学化学系）、胡达佛（清华大学机械系实验员）、阎裕昌（清华大学物理系实验员）、张瑞清（清华大学生物系实验员）、李广信（清华大学地学系）、祝懿德（清华大学经济系）、张方（燕京大学物理系）、葛庭燧（清华大学物理系）、何国华（清华大学物理系职员）等。为了这些人的安全，叶企孙亲自到北平找清华大学美籍教授温德，请他在必要时让他们去其家暂避。这些人对冀中抗日做出重大贡献，例如汪德熙等在冀中制成氯酸钾炸药（用５％ＴＮＴ）、电引发雷管和地雷，多次炸翻日军列车，受到聂荣臻司令员的表扬。

　　（２）介绍熊大缜等与开滦矿务公司副经理、电机工程师、中国科学社社员王崇植联系，取得制造炸药所需化学原料。还想方设法购买制造雷管所需化学原料、铜壳和铂丝以及控制电雷管的电动起爆器。

　　（３）通过王崇植找原天津电报局长王绶青，弄到无线电器材，又物色到技术人员，在天津英租界内清华同学会装配无线电台．然后设法运入冀中。

　　（４）介绍燕京大学化学系毕业生、已考取清华大学研究院的林风在天津租界一工厂内制造黄色炸药（ＴＮＴ），做成条皂状，运入冀中。

　　（５）为冀中采购医用药品，设法弄到枪支和子弹的设计图纸。

　　（６）动用清华大学备用公款万余元支付购买物资费用，给通过叶企孙介绍去冀中的人员和在津为冀中工作的人员发放安家费、生活费及工作用费。

　　１９３８年９月西南联合大学校领导催叶企孙去昆明，且地下活动有所暴露，林风被工部局拘捕，叶企孙遂于１０月５日离津南下。他虽离津，不忘冀中，过香港时曾设法筹款支援冀中。据蔡元培杂记中载：“企孙言平津理科大学生在天津制造炸药，轰炸敌军通过之桥梁，有成效。第一批经费，动用清华备用之公款万余元，已用罄，须别筹，拟往访孙夫人，嘱作函介绍，允之。”“致孙夫人函，由企孙携去。”叶企孙抵昆明后与仍在冀中的祝懿德仍通信联系，并以笔名（唐士）在１９３９年《今日评论》第一期上发表《河北省内的抗战状况》一文，文中号召有志知识青年前往参加抗日工作，并认为河北省主席鹿钟麟要求吕正操部让出所控制的游击区是不顾事实的不合理要求。此文充满爱国知识分子的爱国热忱。

　　不幸的是，在１９３９年５月锄奸运动中熊大缜被诬为汉奸和国民党特务。在７月日军扫荡、机关转移途中押解人员擅自将熊大缜处死。１０月宣布处决的决定。此冤案１９８６年始得平反昭雪，熊大缜的功绩得到充分肯定，按因公牺牲对待。由于在此案中采用“逼供信”手段，颠倒黑白，株连数十人，叶企孙竟也被诬为特务。以后虽无人相信叶企孙是特务，“文化大革命”中却因此被捕一年多并长期受审查，身心备受摧残，１９７７年１月１３日含冤病逝。１９８０年为叶企孙彻底平反，真相大白。叶企孙高大的爱国主义者形象巍然耸立，其精神实堪敬佩，为后辈学习榜样。