拖钅康墓こ淌Γ泄ひ档慕毕姿АU馕晃锢硌Р┦咳粘4邮碌氖瞧胀ḿ际豕ぷ鳎⒚挥蟹牌跹芯康哪钔贰�1923年,他负责的京汉铁路桥梁工程即将完工,曾向上级申请出洋考察学术,结果被拒绝。
李复几晚年经济拮据,为了延迟退休,只好隐瞒5岁。逝世前夕,甚至还兼任中学的英文教员。据其子女回忆,他晚年精神状态不佳,工作之余沉默寡言、郁郁寡欢。这也不难理解:一个堂堂的名校博士,最后沦落如斯,个中辛酸却向何人说道?想来只能默默无言,自我况味吧!
1947年,六十六岁的李复几在四川自贡病逝。死后竟然囊橐萧萧,无钱安葬,在同事们的帮助下才购得棺木,并按照当地的习俗,被抬至面朝故乡的高山上掩埋。随之埋葬的,还有中国物理学早期发展的短暂辉煌。之后,便再也无人记起。直到五十年后,中国改革开放,中德交流趋于正常,他才被母校波恩大学再次提及,进而为中国学界所熟知。
作为中国的第一位物理学博士,他的遭际代表着中国科学发展的辉煌起点,也反映了在国弱民贫的年代里中国科研工作者的苦难历程。
见到李复几名字的时候,他的经历在孙元起脑海中一晃而过。只是按照道理,李复几现在应该已经在德国实习或攻读博士学位了,如何会出现在伦敦呢?带着复杂的心情,孙元起连忙来到门口迎接。
门口只有一位华人,自然是李复几无疑。听见孙元起用汉语打招呼,那小伙子连忙抬起头。怎么说呢,这小伙子长得还真不是很好看:倒八字眉,眼睛细长,高鼻梁,大嘴,尖下巴。不过古话说:“以貌取人,失之子羽。”何况在孙元起看来,这位年青人还是自己的前辈呢?自然没有太在意相貌问题。
孙元起很热情地把他请到房间的客厅里,一边倒茶一边笑着问道:“李兄,你怎么会在伦敦?又知道我在这里暂住呢?”
李复几闻言连忙起身:“后学实在当不起孙先生‘仁兄’的称呼!孙先生,您还是叫我‘泽民’吧!”
“泽民?”孙元起觉得这个称呼有些怪异,想了下才明白,他居然和太祖大弟、高宗同一名讳!当下也说道,“那你也别叫我‘孙先生’了,我字百熙,你就叫我‘百熙’得了。”
“嗯。”李复几接过茶杯,在沙发上欠身而坐,“我1901年由南洋公学选派,来欧洲留学,期限四年。同行的还有学政治的曾宗鉴、胡振平,学商务的赵兴昌。我们先进入国王学院学习英语,随后各自分开。我是到芬斯伯里学院学习机械工程,又到伦敦机械工程师研究所实习一年,如今再伦敦大学专习机械工程,已经毕业在即。正好看到学校贴出的海报,说是您近期会有学术报告。我便向学校和皇家学会打听,得知您的住址。这次冒昧来访,打扰您的工作,实在是抱歉!”
孙元起不以为意,摆了摆手:“没事没事,我也是瞎忙乎,没什么正经事儿。那,你还打算继续深造么?”
李复几点点头:“是的,我觉得还有很多东西要学,便想呈请延展两年,留在欧洲继续学习。现在我正在等南洋公学督办盛先生、提调兼总理张先生的消息,不知道他们会如何答复呢!”
孙元起眨了眨眼睛:“那你打算继续研究机械工程中的哪一块?”
李复几有些不好意思:“因为还没有得到确切消息,我此时还没有考虑那么多。”
“那我能提个建议么?”孙元起试探着问。
李复几连忙说道:“孙先生您是著名的科学家,能够得到您的指点是我的荣幸!请讲,请讲。”
孙元起细声解释道:“我们中国人向来喜欢说‘学以致用’,尤其是在现在,国势颓败、生民凋敝,我们所学就更要注重实用性。我以前没有太注意这些,现在才发觉,正在改。你要吸取我的前车之鉴,早些关注机械工程中对国家最具价值的部分。
“在我看来,中国与国外在机械工程方面差距最大的,就是发动机设计制造。要知道,发动机是船只舰艇的心脏,关系匪浅。而我国国门就是被英法等列强的坚船利炮所打开的,如果不能在这上面有所突破,那么我们辽阔的海疆终将归于他人。所以,我建议你学习发动机的设计制造。”
看李复几在默默地思索,孙元起又道:“如果你学习发动机,并且毕业后愿意到我们经世大学工作,你在欧洲的学习生活经费,我们全额支付!”
李复几思忖半天,也没有立马答应,只说回去再想想。
过了几日,李复几再次来访,给出了一个让孙元起喜忧参半的答案:喜的是他答应学习发动机,多少能为未来中国机械工业和兵器工业发展,提供一些助力;忧的是南洋公学来信,认为他‘才品甚优,有志向学,自应展长学期方能造就成才,以备回华效用’,同意延期至1907年6月,年供经费180英镑。
也就是说,李复几毕业后,不太可能到经世大学工作。
怀着略有失落的心情,孙元起迎来了11月30日。这一天,英国皇家学会在伦敦皮卡迪里的Burlington House举办了隆重的颁奖仪式,同时决定增选孙元起为英国皇家学会外籍会员。
在接受科普利奖、戴维奖之后,孙元起开始了自己的演讲,题目很简单,就叫:反物质。
演说从宇宙射线的发现说起:“在去年,卢瑟福教授在运用游离室观测放射性时发现,即便小心地把所有的放射源移走,在验电器中,每立方厘米内每秒钟还是会有大约十对离子不断产生。如果用铁和铅把验电器完全屏蔽起来,那么离子的产生几乎可减少3/10。卢瑟福为此专门发表了一篇论文,认为可能是某种贯穿力极强、类似于γ射线的某种辐射从外面射进验电器,从而激发出二次放射性。
“今年七八月份,我在加拿大见到卢瑟福教授,他向我提到了这个问题。我的见解是这种射线来自宇宙,穿越大气层后来到地球,进而影响实验,产生游离室的电离现象。研究这种宇宙射线,可以使我们深入地了解宇宙的组成,乃至宇宙是如何形成的。”
在现代物理学发展史中,宇宙射线的研究占有一定的地位,很多新粒子都是首先在宇宙射线中发现的,比如正电子、μ介子、π介子等。在高能加速器未出现以前,人们只有靠天然的源泉进行研究,而宇宙射线就是理想的观测对象,它具有高能量、低强度的特点,很便于观测。所以它一经发现,就成为人们竞相研究的对象。
孙元起现在所说,就是引导英国科学家放弃研究高能加速器,转而认真观测宇宙射线,默默无闻地为科学发展做贡献。
转而,孙元起又推销他的反物质观念:“现在,我们已经发现原子至少是由电子、中子两种微粒构成。其中电子带负电,中子不带电,也就是说,原子内肯定还有一种微粒带有相应的正电荷,使得整个原子保持稳定。这时候或许就会有人想,世界上会不会有这样一种物质,是电子带正电、另外一种粒子带负电、再加上反中子构成的呢?
“去年年末,我们中国有一位叫做张贻惠的学生首先提出了这个观点。我仔细想了很久,认为宇宙中应该存在这种物质,它与我们地球上存在的物质相反,所以可称之为‘反物质’。物质和反物质能否共存?这是一个问题。我认为最大的可能是湮灭,即正负中和,质量转化巨大的能量。而且,能量应该遵循我在《光电效应:从现象到本质》一文中提到的质能方程。”
这纯粹是谈空说幻,台下坐着的正统科学家听到此处,已经开始骚动,要不是英伦习俗要求他们时刻保持绅士风度,估计他们已经要退场或者发问反驳了。
孙元起最终抛出他的诱饵:“综合上两个猜想,我们可以这样推论:如果宇宙存在反物质,那么宇宙射线中就应该存在一定的与地球已知粒子相反的反粒子。这个推论能否用实验加以证明呢?我觉得是完全可以的!为此,在从波士顿来伦敦的船上,我设计了一个实验方案。”
孙元起所说的方案,就是安德逊1932年发现正电子的装置:先把云室置于磁场中,粒子进入云室就会根据自身带电的性质分开方向;在云室中安有几块金属板,让粒子穿过金属板,进而区别它的能量。经过长时间大量的观察,就能在照片中发现一条奇特的径迹,它与电子的径迹相似,却又具相反的方向。这,就是正电子。
孙元起说完,台下一片寂静。
在这些科学家看来,孙元起简直就是在胡说八道,所言一无是处。可是要反驳,这处处都是猜想的演讲,又无法用现有的知识来证明。不过好在孙元起给出了一个可以迅速验证的方案:如果实验没有成功,那不就表明他在乱讲么?如果能亲手戳破这个号称“本世纪初最伟大的青年科学家”的妄想,弄他一个难堪,想来也是件很有面子的事儿吧?
于是,台下很多科学家心中跃跃欲试,只等仪式结束就回实验室准备。
九十一、红紫春来独擅场
随后,在英国呆满一个月的孙元起,应法国、德国、荷兰、比利时等国科学院、大学的邀请,开始周游欧洲各国。孙元起前脚刚走,《泰晤士报》就在科学版用大标题写道:“反物质:约翰逊教授的猜想”。
第一站是离英伦三岛最近的法国,应邀在法国学士院、巴黎大学等学术机构做学术报告后,特意拜会了居里夫妇。临出门时,孙元起意味深长地提醒居里先生:“注意交通安全,尤其是马路上的马车。”也不知道这位诺贝尔物理学奖的得主能否领会自己的忠告。
12月10日,在瑞典斯德哥尔摩颁出了第四届诺贝尔奖,其中化学奖得主是“发现六种惰性气体,并确定它们在元素周期表中的位置”的英国科学家拉姆塞,物理学奖得主则是“发现氩”的英国科学家瑞利。巧合的是,在两人的获奖感言中都不约而同地提到了孙元起。
拉姆塞说道:“感谢远东的约翰逊博士,他对元素周期表以及化学反应原理的解读,让我受益匪浅。”
瑞利则表示:“此次获奖,我觉得荣幸的同时,也有些惭愧。因为同时获奖的拉姆塞先生发现了6种惰性气体,至于先后发现氡、镥、镨、锝4种元素的约翰逊博士尚未获奖,而我,只是幸运地发现了氩元素而已!”
等孙元起结束在法国的十余天旅程,英国科学家早已快速搭建好了相应的设备,开始实验,在最初的照片中并没有出现孙元起描绘的那种正电子轨迹。于是《泰晤士报》的科学版出现了这样的标题:“反物质:博士的假设与实验的真实”。
在比利时、荷兰短暂逗留,之后孙元起直奔德柏林,在那里有位著名的物理学家想和他讨论量子力学的事儿。见面之后,孙元起紧紧握住他的手,仔细打量这位大人物:脸部轮廓可以依稀看出这位快五十岁的教授,在青少年时期一定是个英俊无双的德国帅哥,只是无情的岁月已经带走了他的帅气——以及头顶的头发;但出生教育世家自小熏陶出的温文尔雅,再加上从教二十余年的锤炼,举手投足间便使人如坐十里春风。
不错,此人便是大名鼎鼎的普朗克教授!
曾祖父、祖父、父亲、叔叔都是教授,普朗克从小就十分具有音乐天赋,他会钢琴、管风琴和大提琴,还上过演唱课,曾为多首歌曲和一部轻歌剧作曲。但是普朗克并没有选择音乐作为他的大学专业,而是决定学习物理。
为此,慕尼黑的物理学教授冯·约利曾劝说道:“这门科学中的一切都已经被研究了,只有一些不重要的空白需要被填补。”希望他就此回心转意。但是普朗克回复道:“我并不期望发现新大陆,只希望理解已经存在的物理学基础,或许能将其加深。”
结果,就是这样一个学生,后来创立了量子说,揭开了量子力学大发展的序幕,给经典物理学以致命一击。也就是这样一位创立量子说的科学家,曾先后反对过爱因斯坦的光量子假说、海森堡的矩阵力学。
孙元起见普朗克时还有一丝紧张,要知道这位培养出三位诺贝尔奖得主的诺贝尔奖得主,是这样批评另一位诺贝尔奖得主爱因斯坦的:“光量子理论不是后退了几十年,而是后退了几百年,那时克里斯蒂安·惠更斯提出反对牛顿业已占据优势的辐射理论。”对于另一位诺贝尔奖得主海森堡,他只用了一个词:“令人厌恶的”(德语原文:abscheulich)!
现在,孙元起把他俩的光量子理论和矩阵力学都借鉴了来,天晓得普大神会怎么教训自己!
没想到,普大神拿着那本《Science》,和风细雨地向他询问量子力学中的一些问题。虽然他并不准备放弃麦克斯韦的电动力学,但对量子力学理论还是表示了一定的肯定。期间,也曾苦口婆心地劝说孙元起继续努力,争取把量子力学纳入到经典物理学的框架下,但是,那只是一个建议而已。
在德国物理学会授予孙元起外籍会员之后,普朗克突然问道:“扬克,你真觉得世界上有反物质么?”
孙元起一怔,这才想起,经过近二十天的实验,各个实验室仍然没有在宇宙射线中找到所谓的正电子,于是《泰晤士报》再次换了个标题:“反物质:东方小子的妄想”。
“我确信世界上存在反粒子,并且一定可以通过实验手段找到。至于反物质,那我们必须把眼光瞄准广袤的宇宙,并且需要足够先进的设备!”孙元起如是说道。
或许是偶然,或许是天意,在平安夜那一天,英国两家实验室同时在照片上发现了正电子的踪迹。次日,《泰晤士报》在头版头条刊登了这个重大发现,题目是:“反物质:本世纪最重大发现!”
被这个消息所鼓舞,几乎英国乃至欧洲的所有科学家都迅速把目光瞄准了反物质,甚至他们被孙元起还笃信:宇宙中真的存在反物质!观测宇宙射线迅速成为1905年科学界最重要的研究项目。
在1905年的元旦前,孙元起结束了在欧洲的游历,打点行装,由法国的马赛起身,搭乘邮轮,穿过地中海,由苏伊士运河进入红海,随后经印度洋、马六甲海峡、南海、东海、黄海、渤海