1948年中央研究院院士之:物理学家严济慈
编者按:中央研究院成立于1928年,是中国历史上第一个集自然科学和人文社会科学为一体的国家科学研究院,直隶于南京国民政府,与教育部平行,代表中国与国际学术界对话,其在建院之初曾在体制上试图模仿法国皇家科学院和苏联国家科学院。1935年中央研究院成立了中央研究院评议会。1947年5月16日,院士候选人的提名在全国展开。1948年3月25日至28日召开的评议会第五次年会,经过分组审查、一次普选(67人)和四次补选(11+1+1+1),最终确定了81名中央研究院的首届院士,本系列文章将介绍这些院士人生轨迹,本期介绍物理学家严济慈。
科学大师严济慈
严济慈简介
严济慈,中国物理学家,中国科学院院士,1901年1月23日生于浙江东阳,1996年11月2日在北京去世。1923年毕业于南京高等师范学校数理化部和东南大学物理系,获理学士学位。1925年在巴黎大学获硕士学位。1927年获法国国家科学博士学位。1927年起同时在上海大同大学、中国公学、暨南大学和南京第四中山大学任教授。1928年起在巴黎大学光学研究所和法国科学院大电磁铁实验室从事科学研究。1931年起一直任北平研究院物理研究所研究员、所长兼镭学研究所所长。1935-1938年当选为法国物理学会理事。1948年当选为中央研究院院士和中国物理学会理事长。1949年后,历任中国科学院办公厅主任兼应用物理研究所所长,东北分院院长,技术科学部主任,副院长,主席团执行主席、名誉主席;中国科技大学教授、校长,中国科技协会书记处书记、副主席、名誉主席;中国物理学会和中国光学学会名誉理事长,《中国科学》和《科学通报》主编,《中国大百科全书》总编委会副主任等职。曾任全国人大第三、第四、第五届常委会委员,第六、第七届常委会副委员长,九三学社中央副主席、名誉主席。1980年1月加入中国共产党。
严济慈是中国现代物理学研究的开创人之一,在压电晶体学、光谱学、大气物理学和应用光学等方面做出重要成果。他精确测定了居里压电效应“反现象”,发现了光双折射效应;系统研究了水晶圆柱体施加扭力起电现象,发现水晶扭电定律;深入研究了碱金属蒸气等光谱,发现轴向对称的分子有效截面数值和费米一莱因斯伯格方程不符,并为原子物理学中的斯塔克效应等提供了丰富的实验证明;在大气物理学的臭氧层测试研究中,他精确测定了臭氧紫外吸收系数,被世界各国气象学家使用达30年之久;他还研究了压力对照相乳胶感光性能的影响,发现压力能减弱乳胶感光性能。抗日战争期间,严济慈在昆明领导开展应用光学研究,研制成大批军用、医用光学仪器设备,并被授予胜利勋章。
严济慈曾在法、美、英、德等国学术刊物发表论文53篇,1986年汇集出版了《严济慈科学论文集》。他还编著了从初中到大学的10种数学、物理教科书,如《初中算术》、《几何证题法》、《普通物理学》、《高中物理学》、《初中物理学》、《热力学第一和第二定律》、《电磁学》等,培育了中国几代科技人才和许多科学家,为中国科学教育事业的发展做出了重要贡献。
一年获得三张大学主科文凭
1918年秋,严济慈告别故乡的小山村,告别父耕母织的贫困农民家庭,走进了南京高等师范学校大门。五年苦读,他同时拿到南京高师和东南大学文凭。科学救国的梦想促使他毕业后,于1923年用编写《初中算术》和《几何证题法》两本书的稿费及师友资助的一笔钱,乘船负笈赴法留学。
在巴黎,严济慈和同行的未婚妻张宗英无暇去领略埃菲尔铁塔的壮观,也不知凡尔赛宫是怎样的豪华,甚至没跨过景色诱人的塞纳河桥一步,只是一门心思求学。夏季考试来临,古尔萨教授主考的微积分考试,他获得通过;在夏尔·法布里教授主考的普通物理学考试中,他取得最好成绩;在蒙特尔教授主考的理论力学考场,他同样获得成功。就这样,严济慈以勤奋和聪颖在一年中取得三张主科文凭,获巴黎大学数理硕士学位,一时成为美谈。
主持物理考试的法布里,是“法布里干涉仪”的发明者,是享誉法国的著名物理学家,他对严济慈非常器重。不久,严济慈走进法布里的实验室,从事一种称为压电效应的研究。法布里给他的博士论文题目是《石英在电场下的形变》,这是长达40年无人解决的难题。严济慈乐意地接受了。通过百折不挠的努力,他进行一次次实验,攻克一道道难关,博士论文终于写成。法布里非常满意,在法国科学院例会上向全体与会院士兴奋地宣读了严济慈的论文。1927年6月,严济慈成为第一个获得法国国家博士学位的中国人。次日,《巴黎晨报》报道此事,严济慈又一次在巴黎引起轰动。多年之后,在北京东兴楼饭庄的一次宴会上,刚从巴黎游历回国的胡适先生感慨地说:“巴黎为灯红酒绿之地,哪里能读书?”在座的严济慈接上话茬:“你的话不错,但我要补充一句,也只有在巴黎读书的人,才是真正能读书的人。”胡适一听语塞,立即起身,双手作揖,歉意中含有钦佩。
“旗开得胜”---居里夫人的祝福
在留学法国的日子里,严济慈与居里夫人及其女儿、女婿约里奥·居里夫妇有过多次交往并得到他们的帮助。居里夫妇1904年因发现两种新元素棗钋和镭荣获诺贝尔物理学奖。巴黎大学聘居里为教授,居里夫人为他的实验室主任。不幸的是,居里1906年死于车祸。39岁的居里夫人毅然继承居里生前未尽的事业。1911年,居里夫人以制成金属纯镭获诺贝尔化学奖。后来,居里夫人建成镭学研究所,与其女儿和女婿约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得1935年诺贝尔物理学奖。居里夫人一家四人三次获诺贝尔奖,在世界科学史上创造了奇迹。
严济慈在巴黎大学留学期间,他的博士论文就是精确测定居里和他哥哥雅克·居里发现的压电效应的反现象的系数。1925年,严济慈来到居里夫人实验室,向她借用居里早年用过的石英晶体片。居里夫人在实验室热情接待了他,并带他到小花园里,他们在草坪中绿色长椅上进行了长谈。严济慈经过一年来的摸索和实验,终于攻克难题并获博士学位。
1928年底,严济慈再次赴法,他曾到居里夫人的实验室工作一段时间。居里夫人刚好买到一架显微光度计,她请严济慈帮助安装调试并做测量工作。当1930年严济慈离开巴黎回国前,居里夫人送他放射性氯化铅,以支持在中国开展放射学研究。1931年3月,严济慈为在北平筹建镭学研究所给居里夫人写信求教,居里夫人随即回信,祝愿筹建中的镭学研究所“旗开得胜,并逐步发展成为一个重要的镭学研究所。
1935年,严济慈和约里奥·居里一起被选为法国物理学会理事。严济慈先后将郑大章推荐给居里夫人作博士生,将钟盛标、钱三强推荐到约里奥·居里夫妇实验室工作,他们后来都成为我国著名科学家。
为纪念与居里夫人及其女儿、女婿的交往,赞颂居里夫妇献身科学的崇高品德和巨大贡献,严济慈曾饱蘸情感撰写出《居里和居里夫人》一书。
“表演“与“掌握”