吴有训

  名人简历    【本页移动版】

吴有训以系统、精湛的实验为康普顿效应的确立做出了重要贡献。曾先后在多所高等学校任教,培养了几代科学人才。是中国科学事业的杰出领导人和组织者,对中国科学事业特别是新学科的建立和发展起了积极的推动作用。

吴有训 - 个人简介

吴有训1920年毕业于南京高等师范学校。1921年赴美入芝加哥大学,随康普顿从事物理学研究,1926年获博士学位。1926年秋回国,先后在江西大学和中央大学任教,1928年秋起任清华大学教授,物理系主任、理学院院长(包括1938年以后在西南联合大学的8年)。1945年10月任中央大学校长。1948年底任上海交通大学教授。1949年任校务委员会主任。1950年夏任中国科学院近代物理研究所所长,同年12月起任中国科学院副院长,吴有训曾任中国物理学会理事长。1977年11月30日在北京逝世。

他身高一米九零,在国民党时代曾主持中央大学,要从历史上算,或许可算是中国第一个全国科研机构的负责人,资格比郭沫若还要老,而“康普顿—吴有训效应”则彰示着他在专业领域的成就。中国科学院成立以后,吴有训先生担任副院长、数理化学部主任兼原子能研究所所长。从中国科学院当时对顶级老大们的称呼看,堂堂的吴有训先生不过是“主任”,而他下面的各路诸侯如严济慈之类,则称为学部委员。可是大家都很服气,因为这直接影响了科学院的风气,使它在较长时间里能够坚持“名副其实”、踏实严谨的学风。所以20世纪90年代改设院士以前,科学院的学者们都是“学部委员”。吴有训是数理化学部的当家人,也是被大家称做最有气派的。如此看法首先是因为吴有训先生学识服众,另一方面吴也确实有气派的本钱——吴的身材高大,形象威严,让人望而生畏。李政道、邓稼先等人都是他的学生,吴老的威风可不是摆出来的。

吴有训 - 生平概况

吴有训,字正之,1897年4月26日出生于江西省高安县石溪吴村的商人家庭。自幼在私塾读书。1912年进高安县的瑞州中学,后随学校并入江西省南昌第二中学。1916年以优异的成绩毕业。同年考入南京高等师范学校理化部,受教于刚从美国哈佛大学归国的胡刚复。胡刚复曾从事X射线研究,熟悉国际上物理学发展动态。吴有训在胡刚复的指导下,对X射线有了基本了解,为后来的发展打下了良好基础。他重视实验,勤于动手,同时对学习锲而不舍,有顽强的钻研精神。1920年从南京高等师范学校毕业,回江西在南昌第二中学任教,后又到上海公学担任短期的物理教员。在胡刚复的指点下,他以优异成绩考取了江西官费留学,1922年1月赴美入芝加哥大学。

吴有训进入芝加哥大学的第二年,康普顿由圣路易的华盛顿大学转到芝加哥大学执教。这时,康普顿刚刚发现以他的名字命名的康普顿效应。所谓康普顿效应,就是波长极短的电磁波(例如γ射线或X射线)经散射物散射后波长变长的现象。这一现象的发现,对波粒二象性的认识和量子理论的发展有重要意义。吴有训正好在康普顿作出这一重大发现之后接受康普顿的指导,参与了这项研究工作,成了康普顿得力的助手和主要合作者。吴有训在康普顿的指导下做博士论文,题目就叫“康普顿效应”。1925年通过答辩,获得芝加哥大学哲学博士学位。他以精湛的实验技术、严密细致的工作和精辟的理论分析确证康普顿效应的普遍性,发展并丰富了康普顿的工作,使这一发现更快地得到国际学术界的承认。

1926年吴有训回国后,先回到江西参与江西大学的筹备工作,后因政局动荡,建校难成,乃转而投奔恩师胡刚复。1927年8月受南京第四中山大学(后改名为中央大学)之聘任物理系副教授,兼系主任。翌年,清华大学理学院院长叶企孙得知吴有训回国,通过胡刚复邀请他到清华大学任物理学教授。以后数年,吴有训在清华大学充分施展了自己的才华。他一方面认真讲授近代物理学,一方面积极倡导、组织并参加近代物理学的科研工作,并创建了国内第一所近代物理实验室。10年内,他从理论上探讨X射线的气体散射,先后在国内外发表了10余篇论文。他的工作被严济慈誉为开了“中国物理学研究的先河”。

1934年,吴有训接叶企孙任清华大学物理系主任,1937年又接替叶企孙任清华大学理学院院长。他在这些领导工作中,始终把教学质量放在第一位,同时坚持教师不脱离科学研究。他广揽名师,延聘学高诣深的学者到校任教。对学生的学业严格要求,本着宁缺毋滥的原则选拔学生。他注意发扬民主,尊重每一位教职员工。在叶企孙和他的主持下,清华大学物理系成了闻名中外的培养物理学人才和科学研究的基地。

1937年,清华大学迁往长沙,和北京大学、南开大学组成长沙临时大学(1938年由长沙迁往昆明改为西南联合大学),吴有训出任理学院院长,兼新成立的清华大学金属研究所所长。

1945年,吴有训任中央大学校长。他从爱护青年出发,对国民党当局迫害青年进行了坚决的抵制。他厌恶官僚统治,1947年借出国参加国际会议之机,摆脱了中央大学校长职务。1948年,先后在美国哈佛大学和麻省理工学院等校进行短期访问,从事科研工作。

中华人民共和国建立后,吴有训出任华东军政委员会委员,兼教育部长,同时担任上海交通大学校务委员会主任。1950年,赴北京任中国科学院近代物理研究所所长。同年12月,中央人民政府任命吴有训为中国科学院副院长。1955年,当选为中国科学院数理化学部委员兼学部主任。

1949年,吴有训作为无党派民主人士的代表出席第一届中国人民政治协商会议,以后又被选为第二届中国人民政治协商会议全国委员会委员,第三届中国人民政治协商会议常务委员,第一、二、三、四届全国人民代表大会代表,第二、三、四届全国人民代表大会常务委员会委员。

吴有训 - 学术研究

吴有训对近代物理学的重要贡献,主要是全面地验证了康普顿效应。康普顿最初发表的论文只涉及一种散射物质(石墨),尽管已经获得明确的数据,但终究只限于某一特殊条件,难以令人信服。为了证明这一效应的普遍性,吴有训在康普顿的指导下,做了7种物质的X射线散射曲线,证明只要散射角相同,不同物质散射的效果都一样,变线和不变线的偏离与物质成分无关。他们在1924年联名发表题为:《经轻元素散射后的钼K射线的波长》一文,论文刊登于《美国科学院通报》第10卷上。文中写道:“这些实验无可置疑地证明了散射量子理论所预言的光谱位移的真实性。”

但是这篇论文还不足以否定反对者的论据。著名X射线研究者、美国哈佛大学的杜安教授宣称:在他的实验室里没有观测到康普顿预计的峰值,康普顿的峰值可能是由于实验装置放在包有铅皮的木箱中,X射线打到木箱激发起某种新的射线。为此,吴有训特意把X射线管和各种散射物质放在不含木材的铅室中,广泛地进行了X射线散射实验。1925年,他在《康普顿效应与三次X辐射》一文中,再次证明康普顿效应的客观存在。

接着,吴有训对康普顿效应作了进一步研究。他测定了X射线散射中变线和不变线之间的强度比随散射物原子序数变化的关系,由此证实并发展了康普顿的量子散射理论。康普顿在1923年的论文中曾对不变线的起因作出解释。不过他有两种不同的假设。一个假设是在散射过程中分给电子的能量不足以把电子从原子释放时,就会出现不变线。光子跟这些束缚电子碰撞,实际上就是跟整个原子碰撞,因此,原子的原子序数越高,不变线的强度越大。另一个假设是入射光子被原子核散射造成不变线。这两个假设哪一个对,只有通过实验才能检验。

吴有训认识到这个问题对研究康普顿效应的机理具有重要意义,就花了很大力气系统地测量变线和不变线的强度比,以判明两种假设孰是孰非。1925年10月写成了《康普顿效应中变线与不变线间的能量分布》一文,此文发表在1926年的《物理评论》上。他用康普顿改进过的X射线管和电离分光计,对5种物质分别进行测量,作出各自的散射曲线,再用平面仪把代表谱线的曲线面积积分。由于所用准直管相当精细,研究的波长范围极窄,因而在很近似的程度内获得每种光谱的相对能量。从数据可以看出:对于给定元素,强度比随散射角的增大而增大;对于给定角度,强度比随原子序数的增大而减小。石蜡最大,因为它含的氢比木材多。由此,吴有训作出推论:锂是最轻的金属,用锂作散射物,应能得到最大的强度比。

吴有训 - 人才培育

吴有训在科学研究和教学工作中,十分注重实验,总是亲手制作仪器。在清华大学工作期间,学生们常常看见这位知名教授身着粗布工服,时而用锯、斧加工木材,为X光装置制作栏杆,时而用煤气和氧气的火焰拔制石英丝,安装康普顿静电计。1935年他开出“实验技术”选修课,手把手地教学生掌握烧玻璃的火候和吹玻璃技术的关键所在,并随时指出缺点。他鼓励学生要敢于动手,多做实验,这对学生有很深的教育意义。例如,著名物理学家钱三强当年是他的学生,曾在他的指导下作毕业论文,题目是试验金属钠对改善真空程度的影响,为此他亲自带领钱三强制作真空系统。钱三强由于在国内学过吹玻璃技术和选修过金工实习课,到法国作原子核研究时表现出非凡的才能。吴有训曾形象地说明如何锻炼动手的本领:“实验物理的学习要从使用螺丝刀开始。”他的谆谆教诲和身体力行,给学生留下了深刻印象。

吴有训很重视基础课教学,亲自讲授普通物理。他上课时声音宏亮,准备充分,选材精练扼要,科学性和逻辑性强,说理深透明了,讲解生动形象,引人入胜。他在讲授近代物理学时,特别注重引进新鲜内容,介绍重要物理实验和所得结果的意义。他还经常讲到某些大科学家的生平事迹,用以启发和开导学生,鼓舞和激励学生踏上科学征途。吴有训从事教育工作50余年,学生遍布中外,为中国培养了几代物理学工作者。

吴有训长期担任中国科学院副院长,并兼数理化部主任。他的国务院科学规划委员会委员,1956年主持制定数理化等基础学科“12年科学远景规划”。12年远景规划提前完成后,1963年又参加与制定机关报的科技10年规划。

他一贯注重基础理论的研究,同时也关心一些新兴技术科学的发展,强调科学研究要为国民经济和国防建设服务。例如,早在中华人民共和国建国初期,他就提出要及早在科学院建立计算机、半导体、电子学等研究所。1958年他派出专家与苏联天文学工作者共同观测海南岛的日环食。利用这一机会,及时地为发展中国射电天文学打下了基础。1957年吴有训注意到中国授时工作已有一定基础,当即组织由国家测量总局、上海天文台等有关单位参加的会议,号召大家采用中国自己的授时讯号,使中国授时工作走上了独立自主的道路。

吴有训作为中国科学院副院长,为发展中国科学事业竭尽心力。他在推动各项工作中有魄力,事业心强,具有远见卓识。他曾亲自主持人工合成胰岛素的鉴定会,认为根据合成物的晶体形状、生物活性和指纹图谱,完全可以理直气壮地向全世界宣布,中国人已合成了胰岛素。

吴有训是中国物理学会的创始人之一。1932年中国物理学会在清华大学成立,吴有训当选为秘书,1936年在中国物理学会第五届年会上当选为会长,以后又多次当选为会长或理事长。1958年,中国科学技术协会成立,吴有训当选为副主席。

吴有训还多次率领中国科学院代表团出国访问,也经常出面接待各国来华访问的专家学者。他总是精神抖擞,举止雍容,不卑不亢,落落大方地周旋在各国科学家之中,为中国科学界树立了良好的形象。他在晚年有更多机会跟外籍华人学者联系,总是亲自接待,热情地宣传人民中国的各项成就,常常博得客人们的钦佩和赞扬。

吴有训在繁忙的活动中,还担任《中国科学》和《科学通报》的主编,每一期都亲自逐篇审定,一丝不苟,表现了高度的负责精神。吴有训的一生是光辉的一生,他为中国的科学事业和教育事业贡献了毕生精力,是永远值得后人景仰的科学先驱。 

吴有训 - 所获成就

学术

吴有训全面验证了康普顿效应,并发展了该理论。康普顿效应,也被称为“康普顿-吴有训效应”,是量子力学的重要奠基发现。康普顿效应被验证后,康普顿以该理论成就获得1927年诺贝尔物理学奖。吴有训对X射线散射效应及量子力学的贡献尽管没被授予诺贝尔奖,但他是公认的首位对世界现代科学做出重大贡献的华人科学家。

在发展康普顿散射理论方面,吴有训用精确的实验,解决了康普顿散射光谱中变线与不变线之间的能量或强度的比率问题。1925年11月,美国物理学会第135届会议在吴有训所在的实验室召开,在会上宣读交流的论文中,吴有训的论文《康普顿效应中的变线与不变线之间能量的分布》排在第一位。

回国后,吴有训在清华大学建立起中国第一个近代物理研究实验室,开创了中国物理学研究的先河,被称为中国物理学研究的“开山祖师”。1935年,他被德国自然科学院推举为院士,是第一位被西方国家授予院士称号的中国人。

教育

吴有训长期从事教育工作,先后培养了王淦昌、钱三强、钱伟长、邓稼先、杨振宁、李政道、冯端等一大批著名的科学家。 

TAGS: 上海民国和新中国时期人物 中华名人 中国物理学家 中国科学家 中国科学院院士 中科院院士 人物 华人科学家 各国科学家 教授 教育家 数学物理部院士 清华大学校友 物理学 物理学史 物理学家 社会科学人物 科学领域人物 自然科学家
推荐文章