叶企孙:最精确的h值
来源:人民日报海外版 2013-12-13 正名
1918年,清华毕业生叶企孙(1898—1977)负笈美利坚,进人位于美国中北部的芝加哥大学,直接插入物理系三年级学习。
入学不久,他写信回国向家人报告了他到美国求学的第一印象:“美国学生早上上课,手拿面包,边吃边赶,匆匆忙忙,分秒必争,做事爽快,不见拖拉疲塌景象。”
不过,中国留学生向来以刻苦著称,叶企孙也不例外,很快就适应了校内的紧张气氛。
当时的芝加哥大学物理系是美国物理学研究中心之一,素有重实验的传统,人才济济。受这样的治学环境的影响,叶企孙走上了研习实验物理学的道路。
1920年6月,叶企孙从芝加哥大学毕业,获学士学位。当时留美学生在求学过程中,一般都要换一两次学校,一来可以增进对美国社会的了解,二来可以更广泛地接触美国学者,多熟悉一些学术机构。叶企孙也不例外,当年9月,转至美国东部,进人哈佛大学,师从物理学界的翘楚——布里奇曼教授进行实验研究。
在此,叶企孙从事的第一项物理研究工作是用x射线短波极限法测定普朗克常数h值。这是一项极具挑战性的科研课题。而几乎近代物理学的所有内容都与这个基本作用量子发生关系,所以精确测定普朗克常数值,具有非常重要的科学价值。
叶企孙从1921年3月开始进行实验测定,数月后即得到测定结果,并发表于当年的美国《科学院院报》和《光学学会会报》上,很快被国际科学界认为是当时最精确的h值。这一数值被国际物理学界沿用达16年之久。
有分析认为,叶企孙的这项研究并非开创了一个新领域,也没有解决重大的理论问题。但是,规律性现象是每一个物理理论的基础,所以发现这些现象的意义也就不言而喻了。另外,从另一个角度上说,巧妙、漂亮地完成一个复杂、困难而又有实际意义的物理实验,无疑是一个实验物理学家应有的追求。
两年后,叶企孙完成高压磁学的博士论文,获哈佛大学博士学位。获博士学位后,叶企孙原计划再留美一年,做一些实验研究,但因父亲年事已高,盼他早日归国。于是他放弃原来的打算,于1923年10月取道欧洲回国。
在美国留学5年,叶企孙成长为一个合格的实验物理学家,在他头脑中树立了学术独立和学术自主的观点,这一观点在随后的若干年内左右着他的思想和行动。