吴大猷

吴大猷 吴大猷(1907年9月29日—2000年3月4日),出生于广东番禺,中国著名物理学家、教育家,曾任西南联合大学教授、中央研究院第六任院长。吴大猷1933—1934年在美国作光谱学、原子和原子核物理学方面的研究,他有论文百余篇,专著十余本,如1975年出版的《理论物理》七卷本。涉及原子物理、分子物理、核物理、大气物理、等离子体物理、统计物理和相对论等多个领域,成绩卓著,被尊称为“中国物理学之父”。

吴大猷 - 生平

吴大猷出生于1907年9月29日,祖籍广东省肇庆市高要县水坑乡(今鼎湖区水坑村),吴大猷毕业于南开大学,1931-1933年在美国密歇根大学获得硕士和博士学位。1933-1934年在美国作光谱学、原子和原子核物理学方面的研究,1933年获博士学位。回国后,在北京大学、西南联大任教。1939年获中央研究院丁文江奖金。

1940年,在南开大学吴大猷用英文撰写了第一部专著《多分子的结构及其振动光谱》,受到恩师饶毓泰的器重。这本书阐述了分子物理学的重要理论,在学术界享有很高声誉,成为国际上该领域的经典专著。其后,吴大猷带着杨振宁、李政道等前往美国深造,他的事业也逐渐走向了巅峰。

20世纪世纪60年代初,吴大猷开始从事电离体物理方面的研究,应邀去瑞士洛桑大学讲授气体和等离子体物理学。吴大猷在加拿大工作了14年,发表论文50篇。1963年,吴大猷辞掉加拿大国家研究院的职务,到纽约布鲁克林理工学院任物理学教授。1965年秋,转到纽约州立大学水牛城分校任物理学和天文学系主任。后来,吴大猷就任中国台湾“中央研究院物理学研究所代所长”,1967年任台湾“科学发展指导委员会主任”和“科学委员会主任”,每年两次回台湾工作5个月。

1983年,吴大猷卖掉在美国的房屋,回台湾全身心致力教育和科学事业。这一年,由蒋经国指定,吴大猷被任命为台北“中央研究院院长”。第二年,吴大猷又出任台湾“中华教育文化基金会董事长”。他主张科学研究与政治分开,加强两岸的学术交流。1998年11月底,由中国科学院安排,吴大猷以92岁高龄从台湾回到祖国内地,到番禺南沙领取霍英东颁发的杰出成就奖。随后回到阔别多年的故乡肇庆,应邀到西江大学作讲座和题字。肇庆市与高要市的领导给他赠送了端砚与画册等礼物。

2000年3月4日,吴大猷因病在台湾逝世,这不仅是中国科学界的损失,也是世界物理学界的重大损失。肇庆市政府送去的挽联是:“誉满四方,魂归故里。”吴大猷被科学界誉为“锕系元素研究的先驱者”、“中国物理学之父”。

吴大猷

吴大猷 - 家庭背景

吴大猷的祖父吴丹桂乃“粤东时贤第一人”,生于清咸丰五年(1855年),二十一岁应考秀才,名列第一;二十四岁乡试中举;光绪十五年(1889年)殿试中进士,任翰林院庶吉士、散馆授编修、国史馆协修、功臣馆纂修等职;光绪二十七年(1901年)任记名御史。吴丹桂尤喜宋名儒学,慷慨好义,热爱桑梓。

吴桂丹生有四子四女。次子吴国基,是吴大猷父亲,清光绪举人,驻美国使馆随员,后被保奏为直隶州知州,吴远基生有三子九女。吴桂丹早年在肇庆五经里置有房产,在未出仕前,长期在肇庆教书,广育人才,桃李满门。其儿女诸孙,年少时多在肇庆就读,深受文风熏陶。吴氏十八世、十九世孙两代从事教育工作者达十四人之多,其中任校长的有四人。在这种书香环境下,吴大猷与其堂兄弟大业、大任、大立成为著名的“南开四吴”。

吴大猷 - 研究领域

20世纪30年代,吴大猷研究了多原子分子光谱,研究了苯及其衍生物的喇曼光谱,发现并证明了苯的同位素移动并对此作了正确的解释。30-40年代,在中国最早进行了原子多重激发态的研究,较早计算了氦原子双激发能态;计算慢中子与原子碰撞的散射截面;提出原子碰撞的理论模型和计算方法;研究了氯化乙烯的同分异构体的红外光谱及分子对称问题;讨论了由分子或电子激发的分子振动、分子振动与转动的交互作用、分子简正振动等问题。  

吴大猷 - 学术观点

科学

20世纪70年代中期后,吴大猷开始关注物理学、哲学问题。吴大猷认为,一位物理学家,从对物理学的历史和哲学的更深刻更具批判性的理解中,会有助于更全面地了解物理学。其哲学观点在《吴大猷科学哲学文集》中有深刻阐述,吴大猷先生论述的“科学”包括有三个层面:1、我们通常熟悉、应该用的“知识”层面;2、科学史,即科学重大进展的历程;3、有关科学体系的性质、理论的精神,大科学家对这些问题的观点等。

吴大猷认为对这三个层面的问题进行研讨,就是科学哲学的任务。吴大猷强调必须由科学本身的“第一手资料”出发进行研究,这才是探索科学哲学的正途。吴大猷还十分重视科学方法论,虽然在他的著作中找不出“方法论”这个词,但他在科学方法上却有许多独到的闪光的思想。 

教育

吴大猷先生对教育方面也有独到见解。1978年他返台定居,任“科学教育指导委员会”主任委员,负责修订台湾中学科学课程,并且重新编写了中小学的所有科学教科书,这一工作为在学生当中进行科学教学并使社会更加充满活力的新体制奠定了基础。吴先生认为“一个发展中国家通向现代化的必要步骤就是把基础科学整合到所有层次的教育中,鼓励基础科学研究,以便能使技术转移和发展找到易于接受的根基。”

为培养科技人才,吴大猷先生作出了巨大的努力,他提倡: 大力改善各级学校,尤其是中小学的科学教学;加强基础科学研究,培植中高级看见人才;资送在职教师及研究人员出国进修;改善研究环境及待遇;延揽国外学人,设立客座教授;加强各级各类学校的师资培训;充实图书、资料、仪器设备等。吴大猷对基础教育的独特见解,反应他重视各类学生的基本科学素养的培养和科学知识的普及。

吴大猷 - 主要成就

吴大猷在原子和分子的一般理论方面做出了重大贡献。他的两项研究为后来的工作开辟了道路,一项是关于重原子f态的计算,另一项是闭壳层电子激发态的计算。1933年他在《物理评论》上发表了两篇文章。第一篇题为《重元素的低态》,报告了他关于铀原子和铀离子低态能级的计算结果。他认为,铀离子能级的相对位置应该很类似于钋、钍和锕的相应的离子能级。这就等于给出了锕、钍、钋和铀四个重要元素最低态的电子组态的信息。

从1940年开始,铀后元素分别以各种方式被发现。他的第二篇论文题为《两个最低点的特征值问题和重原子f态的量子亏损》,讨论了前人没有讨论的具有两个不对称的最小值位势的量子力学问题。他用WKB(Wentzel-Kramers-Brillouin)近似法求解了波动方程的本征值,并将结果用于某些原子能态的计算,特别是用以说明量子亏损。对此,学术界评价吴大猷教授这一工作具有非常不寻常的意义。  

吴大猷在原子光谱方面的一项工作已被Y.P.瓦施尼称为“吴态”。“吴态”的存在,1967年已由P.费尔曼和R.诺威克用实验所证实。对于散射理论,吴大猷通过对原子和分子的电子碰撞激发和双重激发研究,做出了贡献。他关于氦的双重激发能态研究已被D.E.高耳登列入电子-原子散射共振研究的早期贡献。在统计力学方面,吴大猷把跃迁概率的概念同不可逆过程联系起来,为严密表述和深入理解不可逆过程的时间方向性也做出了功绩。 

另外,吴大猷也是一位受人敬重的物理学教授。当李政道和杨振宁得知他们获诺贝尔物理奖时,不约而同地向吴大猷老师报喜并致谢。吴大猷的研究生黄昆在固体物理学的发展方面,也做出了卓越的贡献。此外,一批骨干物理学家,如朱光亚、马仕俊、郭永怀、马大猷、虞福春等,都曾从他那里受益过。  

吴大猷 - 婚姻家庭

1928年冬,南开大学让正在读大四的吴大猷给一年级学生上实验课。一位叫阮冠世的小师妹,令吴大猷一见钟情。毕业前夕,阮冠世患了肺结核。亲朋好友劝吴大猷三思而行,阮冠世也怕拖累吴大猷,含泪提出分手。吴大猷却一再表示:“生活里如果没有你,我就不会幸福。”

1929年夏,吴大猷在南开大学物理系毕业,恩师饶毓泰教授安排他留校任教,讲授近代物理学和力学。1931年春,吴大猷获得中华教育文化基金会乙种研究奖学金,便赴美国密西根大学物理系求学。而阮冠世因获得纽约Elmira女子学院的奖学金也赴美深造。1934年夏,应北京大学理学院院长饶毓泰之邀,吴大猷只好将阮冠世留在纽约疗养,自己先回国。

在阮冠世回国后,吴大猷执意向病床上的冠世求婚,同时告诉母亲,说患肺病的女友可能不生育……母亲惊呆了。同事师长都劝吴大猷要慎重对待婚姻大事。而吴大猷说:“生活里如果没有她,再大的功名对我来说都没有什么幸福可言。”“她正处在最需要关照的境地,无论如何我都不能抛弃她;而结婚,是我今生能够照顾她的惟一方式。”吴大猷的话掷地有声,母亲只得让步了。1936年9月,八年苦恋的有情人终成眷属。

几十年来,吴大猷与阮冠世相濡以沫在科学征途上并肩前进。1970年,阮冠世凭着超人毅力,以60岁之龄获得生物博士学位;1979年12月,因病辞世。吴大猷悲痛地说:“她走了。使我失去73年生命中52年的伴侣。”

吴大猷 - 荣誉

1939年,获得中央研究院丁文江奖;

1943年获教育部科学研究著作一等奖;

1948年,被选为中央研究院第一届院士;

1957年,成为加拿大皇家学会会员;

1967年荣获Chai-Hsing基金奖;

1984年获有“亚洲诺贝尔奖”之称的菲律宾拉蒙·马格塞塞奖;

1991年被授予密西根大学荣誉博士;

1992年获中国物理学会第一届特殊贡献奖;

1998年获霍英东杰出成就奖。

吴大猷 - 评价

2000年3月4日,吴大猷因病在台湾逝世,时任中国国家主席江泽民在唁电中说:“吴先生毕生献身科学研究和教育事业,为中国科学发展作出了重大贡献,在世界物理学界享有盛誉。吴先生关心国家统一,致力于民族富强,并且为海峡两岸科技学术交流作出了杰出的贡献,为两岸同胞所赞誉。”

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