图为中国现代物理学研究工作的创始人之一、中国光学研究和光学仪器研制工作的奠基人之一、中国研究水晶压电效应第一人——严济慈。
浩浩渡重洋,拳拳赴国难,海学高耸照前路,终成一代哲人;孜孜求物理,滔滔泻杏坛,门下三千弟子,科学之光耀中华;终身以“探索未知,发展科学”为己任,诲人不倦,甘为人梯,他就是当之无愧的科学泰斗、教育宗师、中国现代物理学研究开创人之一——严济慈。
严济慈,字慕光,1901年1月出生于浙江省东阳县下湖严村的一户农家。自幼聪颖好学、才华过人,经常独自一人钻研数学教材,竟能无师自通。1923年,严济慈以第一名的成绩毕业于南京高等师范学校,在大学期间,严济慈自学法文,并编著了《初中算术》和《几何证题法》两部教科书,由商务印书馆出版。大学生活不仅使严济慈得到良师益友的指导,而且使他认识了一位秀外慧中的女同学张宗英。张宗英是“五四运动”时期南京的学生运动领袖之一,也是东南大学招收的第一届学生中唯一的女性,后来成为严济慈的终身伴侣。
1923年,严济慈自费从上海赴法国巴黎大学留学,仅用一年的时间,就同时考得微积分学、理论力学和普通物理学3门主科的文凭。这是巴黎大学的校史上从来没有过的事。然而严济慈并没有停步。他师从著名物理学家法布里教授,选择了“晶体压电效应的反现象”这一研究课题作为他向科学高峰进击的突破口。当严济慈向“镭元素之母”居里夫人商借比埃尔·居里早年用过的石英晶体片时,受到居里夫人热情的接待,居里夫人细细向严济慈介绍了当年居里兄弟实验的过程,关键在何处,使严济慈在研究时少走许多弯路。严济慈顺利地完成了《石英在电场下的形变和光学特性变化的实验研究》的博士论文,法布里教授在自己首次出席的院士例会上宣读了这篇博士论文,论文以其精确性和独创性震动了法国物理学界。第二天,《巴黎晨报》第一版便刊登了“新院士法布里教授和中国学者严济慈”的醒目照片,而严济慈也成为第一个荣获法国国家科学博士的中国人。
图为徐悲鸿为严济慈画的一张肖像素描。
戴上博士帽,严济慈的第一个念头就是回国。1927年8月的一天,一艘向东的轮船在蔚蓝的大海上行驶,载着这位27岁的青年返回祖国。船上,留法归国的画家徐悲鸿向一个青年同胞大步走过去,热情地说:“您好,严济慈博士,我在《晨报》上看到过您的照片和大名,我叫徐悲鸿。”两人一见如故。徐悲鸿为严济慈画了一张肖像素描,并题写了一行法文小字:“致我的朋友严济慈--科学之光,徐悲鸿。”这行题字,既寓含着严济慈研究的光学以及他的字号慕光,又表达了徐悲鸿希望严济慈能成为祖国的“科学之光”,去照亮当时黑暗中国的心愿。
第二年冬天,严济慈获得中华教育文化基金会甲等补助金,携夫人再度赴法。在饯行宴会上,严济慈答谢说:“我这次再去巴黎,为的是更加充实自己,回国后要让科学在中国土地上生根!到我儿子他们这一代,就不用再到外国去留学了。”那时在他的心中,已有一幅发展中国科学事业的蓝图。1930年,严济慈放弃了在法国的高薪职位,再次回国。在此后的八年时间里,严济慈以“加倍的努力与拼命的苦干”从事科学研究。在十分简陋的条件下,他废寝忘食、夜以继日地从事学术研究,取得了压电晶体、压力与照相以及光谱学等方面的成果,在美、英、法、德各国科学期刊上发表了53篇论文,这些研究成果加速了中国科学技术的发展,带动了人类进步的步伐。
严济慈是我国现代物理学研究工作开创者之一,在科学技术发展的史册上,他付出了辛勤的汗水,留下了光辉的足迹。严济慈从法国回国后,负责筹建了北京研究院物理研究所和镭学研究所,并担任两所所长。尽管当时国内形势动荡严峻,但他仍未间断他的基础研究工作。他潜心研究石英圆柱体受扭曲而起电效应,他在沿光轴做成的实心和空心两种圆柱体上施加扭转力,测量了空心石英圆柱体的长短、内外半径、扭力和所产生电荷量的定量关系,进而又把这项研究推广到扭转压电的振荡现象。他用共振法检测了电振荡频率与石英晶片大小、取向、形状的关系。另外, 严济慈在研究中发现水晶柱受扭力时产生体电荷在理论上具有重要意义。
除了在晶体压电效应的研究中取得了令人瞩目的成就外,严济慈在光谱学领域中也有诸多建树。他从研究氢氖原子、分子连续光谱入手,其后对三种碱金属钠、铯、铆的蒸气在电场下的紫外连续光谱做了一系列的研究,发现主线系有移位。经深入探讨,从实验中发现轴向对称的分子有效截面数值与费米—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实验证明。同时,严济慈精确测定了大气中臭氧在全部紫外区的吸收系数,并发现若干新光带,成为50年代大气物理中的一个重要分支的奠基性工作。他还创造性地研究了压力对照相乳胶感光性的影响,发现压力能减弱乳胶感光的性能,成为我国科学家在国内的研究成果发表在《法国科学院周刊》上的第一人。他提倡“敢于好高骛远,善于实事求是”,反复强调科学研究的核心是创新。他鼓励科学工作者要专心致志,刻苦钻研,甚至有所牺牲,他视尊重和捍卫科学为自己的天职。人如其名,他用一生来追寻着真理和光明。
图为严济慈在昆明黑龙潭从事应用光学的研制工作。
严济慈是一位忠诚的爱国主义者,一生追求真理和进步,最终成为一名光荣的共产主义战士。抗战期间,严济慈毅然放弃了自己心爱的基础专业研究,在昆明黑龙潭领导北平研究院物理研究所全体人员全力从事应用光学的研制工作,先后制造了1000多个石英振荡器、300多套五角测距镜和望远镜、500架1500倍显微镜等。他还培训了一大批年轻的光学工人。1946年,严济慈因抗战期间的卓越贡献,被授予胜利勋章( 科技界仅他和林可胜教授两人),并于1948年当选为中央研究院院士,出任中国物理学会理事长和中国科学工作者协会北平分会理事长。
严济慈是我国教育界的一代宗师,桃李满天下,成为中国科技、教育工作者的表率和楷模。他常说:“科学技术人才的培养和科技队伍的建设,基础在教育,作为科学研究机构来说,不仅要出成果, 也要出人材。”他亲自培养了以陆学善、顾功叙、钱临照等为代表的科学人才,成就了大批知名的中国科学院院士和国际上著名的专家学者。而随从他从事研究工作的许多助手,如翁文波、王大衍、陈尚义、杨承宗、钱三强等,也在他的教海下而成为著名科学家。上世纪40年代后期,严济慈独立编著了《普通物理学》《高中物理学》《初中物理学》《初中理化课本》以等10多种教科书,哺育了几代学人。他在书中语重心长的写道:“物理是实验科学之母。其应用,直接或间接,对于现代文明之贡献已颇可观。我们做物理,无论其为物理而物理,或为研习他种学术之准备,宜力求有益民生造福人类。”即使到后来,他专心从事科研方面的工作,也依然关心中国教育的发展。
1958年,国家决定创办中国科技大学,虽年近花甲,严济慈还是满腔热情地回到了讲台,参与学校的创建工作,接连六年亲自授课,盛况空前,一时传为美谈。从少年到老年,严济慈始终怀着推动中国教育向前发展的热忱之心。1961年,严济慈升任中国科技大学副校长,他打破理工分家的学科建设模式,着重培养既有坚实的理论基础、又有实践技能、科学创新意识和外语能力的综合素质人才。短短数年,严济慈就让刚刚成立不久的科大成为全国排名第四的重点大学。他指导创建国家同步辐射实验室,领导创办了我国第一所研究生院——中国科技大学研究生院,把中国科技大学建设成为一所享誉国内外的高等学府。1980年2月,严济慈出任第二任科大校长,着手进行科大南迁和恢复的工作,为此呕心沥血。改革开放后,他又着手培养出一批真才实学的博士,学校各方面的工作迅速恢复和发展,在国内外贏得了一片良好声誉。
严济慈教授在教学和科研中也形成了自己独特的教育思想和教学风格。80年代初, 他在《谈谈读书、教学和科学研究》一文中,总结了自己的教学风格:“要教好书,除要有真学问外,一要大胆,二要少而精,三要启发学生‘识别人才’。”严济慈教授在教学中注重倡导理论与实验相结合,既重视基础理论教学,又重视知识的应用,培养出来的学生都具有宽厚坚实的基础理论知识和实验技能,能够在广博精深的基础上发挥自己的独创能力。严济慈一生都在为国家培育人才,他的作为,意味着中国人自立自强,自强不息的精神。
在严济慈老先生80岁高龄时,加入了中国共产党,或许他知道,“科学之光”只有在党的领导下,才能大放光芒。一年后,他在转正申请书中写道:“像我这样亲身参加中国科学院建立工作的人,现在虽已老了,但我看到大批新秀崛起,实在是后生可畏,后生可敬,后生可爱。我决心做一名辛勤的老园丁,浇灌出万紫千红的新花……”。1996年11月2日,严济慈老先生离开了这个他奉献一生的世界,只留给无数后辈深切而沉痛的缅怀。2012年5月,经国际天文学联合会小天体命名委员会同意,一颗国际永久编号第10611号的小行星被正式命名为“严济慈星”。他的一生随时局变迁波澜起伏,他的事业与“光”相伴,结出硕果累累,这位中国科学界璀璨的明星永远活在人们的心中。
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