二战前中国学者如何留学海外

　清华大学物理系由中国著名物理学家、教育家叶企孙（1898—1977） 于1925 年创立。创系之后，叶企孙深知要建设一个高水平的物理系，必须有一批高水平的教授，于是在1928—1937 年间，他先后聘用吴有训、萨本栋、周培源、赵忠尧、任之恭、霍秉权、孟昭英等国内知名物理学家担任物理系教授。

　　第二次世界大战以前，世界科学的中心在欧洲，身为清华大学理院长的叶企孙想输送留去德国柏林、英国剑桥、法国巴黎等欧洲科学重镇。当时的最佳渠道是根据“庚子赔款”出国，叶企孙和清华大长梅贻琦（1889—1962）长期主持招收留美公费生工作，物理学公费由叶企孙负责。1942 年叶企孙又被国民政府教育部聘为“留英公费生考选委员”。由于叶企孙运筹帷幄和高瞻远瞩的安排，使众多能用“庚子赔款”的经费赴欧美。

　　在选择这些考取庚款的留时，叶企孙也有自己的考虑根据中国的长远发展和近期的急需来确定留学生的和名额数，的导师则选择国际科学前沿的顶尖学者，这样能使我国留学生的发展方向正确并且较快地达到世界领先水平。

　　，这样的远见在执行过程中会遇到诸多困难，其中为留学生选择国际顶尖学者作为导师的想法实施起来最为困难。周培源和吴有训这样有留学背景的物理系教授就成为连接留学生和国际顶尖科学家之间的桥梁，他们通过自己在外国学习和科研过程中建立的广泛人际关系，为派遣留学生计划打开了一扇大门，先后成功派遣了王竹溪、张宗燧、胡宁、彭桓武等一批后来成为著名物理学家的年轻学者前往欧洲跟随国际物理学顶尖学者学习。

　　本文就从我国热力学统计物理研究的开拓者——王竹溪留学英国的始末，来看叶企孙、周培源等人对的中国物理学家的高瞻远瞩及细致安排。

　　　2 清华大学周培源和王竹溪

　　周培源（1902—1993）， 中国著名物理学家、教育家和社会活动家。1919 年考入清华（清华大学前身），1924 年赴美留学，先后于1926 年和1928 年取得美国芝加哥大学学士、硕士学位和加利福尼亚理工博士学位。1928 年，周培源又前往美国哈佛大学、普林斯顿大学和康奈尔大学做短期访问学习。1929 年清华大学的第一任校长罗家伦聘请其担任清华大学物理系教授。

　　王竹溪（1911—1983）， 中国著名理论物理学家。1929 年考入清华大学物理系，1933 年取得学士学位后考入清华大学研究院，于1935 年取得硕士学位，同年考取“庚子赔款”留学英国剑桥大学，师从福勒（R. H. Fowler， 1889-1944） 教授，1938 年获得博士学位后学成归国，受聘担任西南联大清华大学物理系教授。　　 7

　　年轻时代的王竹溪
 

　　2.1 周培源眼中的王竹溪

　　王竹溪进入清华大学学习时，周培源已经是清华大学物理系教授，在阶段王竹溪的主要理论课都是跟周培源教授学习的。周培源很快发现王竹溪读书勤奋，善于思考，学习态度严肃认真，能深入理解物理概念并具有数学计算的特殊才能。在周培源讲授的理论力学课上，对难度比较大的一些习题，王竹溪总是很快就能抓注习题的主旨，解算出它们的答案。王竹溪的能力，引起了周培源的极大注意，所以在教学过程中遇到一些问题，他们就常常一起商讨。周培源还发现，王竹溪不仅对理论物理具有极大的兴趣，对物理实验也同样重视。为了做好证明地球自转运动的傅科（Foucault）摆实验，他耐心地重复了许多次，直到取得满意的结果才罢手。

　　所以在周培源眼中王竹溪是个非常优秀的学生，他在数学和物理方面过人的天赋、扎实的理论功底和认真严谨的治学态度，都让周培源和物理系其他教师看在眼里。1933 年王竹溪毕业考入清华研究院后，开始跟随比他年长9 岁的周培源研究湍流，成为了周培源最早和最得意的学生之一。

　　2.2 湍流理论与赴英计划

　　1938 年周培源的研究方向从相对论和量子力学正式转向湍流，所以在他指导王竹溪做湍流方向的研究时，自己也还处于一种探索的状态，他们基本上是同一时期进入这个领域的。

　　在此后的时间里，他们一起研究和讨论，使王竹溪得到了更多的研究经验。王竹溪没有让周培源失望，在研究生阶段表现很出色，短短几个月内，他就完成了一项流体力学的湍流理论研究工作，并且把研究成果写成论文《旋转体后之湍流尾流》，于次年发表在《清华大学理科学报》上，他在论文的结尾说“我的老师周培源教授建议我做这个问题，并在研究期间给予指导，对此我表示由衷的感谢。”可见在跟随周培源的这段时间里，王竹溪的确受益良多，使自己的能力得到了显著提升。这篇论文不仅充分体现了王竹溪的科研水平，还成为王竹溪留学剑桥的敲门砖。

　　1934 年夏天，王竹溪考取了第二届“中美庚款”，准备在研究生毕业后赴美国留学。此时剑桥大学的一位流体力学家对王竹溪发表的《旋转体后之湍流尾流》这篇论文进行了审查，给予“有水平”的评价。于是，王竹溪的留学机会就从留美转为留英，具体落实到了剑桥大学，在剑桥大学期间，他开始了统计物理学的学习和研究。

　　3 狄拉克访华成为契机

　　　　3.1 狄拉克和福勒

　　周培源在国外留学时就与国际著名物理学家狄拉克（P. Dirac，1902—1984）相识。1928 年秋，他国莱比锡， 在海森伯（Werner Heisenberg， 1901—1976） 教授领导下从事量子力学的研究。1929 年4月，周培源由海森伯推荐，参加了由尼耳斯·玻尔（Bohr Niels Henrik David，1885—1962）召集的哥本哈根年会。这是中国人访问玻尔研究所，会议第一天上午，尼耳斯·玻尔致欢迎词，包括周培源在内的6 名访问哥本哈根理论物理研究所的国外学者，同其他24 名学者一起，就自己最感兴趣的有关课题，进行了简短的报告，此次参会的就有狄拉克。

　　当时年仅27 岁的狄拉克由于在量子理论方面出色的工作声名鹊起， 在剑桥奠定了专家的地位。1930 年2 月，他当选英国皇家学会会员（FRS）。1933 年，他因创立有效的、新形式的原子理论而获得当年的诺贝尔物理学奖，他发展了量子力学，提出了著名的狄拉克方程，并且从理论上预言了正电子的存在。

　　狄拉克的博士导师福勒（Ralph Howard Fowler， 1889-1944） 是剑桥数学物理的领航人，理论物理与实验物理的中间人， 量子理论的传播者，作为卢瑟福的女婿，他还是卡文迪许实验室的理论家和实验家联系的唯一纽带。是福勒带领狄拉克走入量子力学领域。

　　1925 年7月28 日，海森伯到剑桥卡皮查俱乐部作题为《光谱项动物学和塞曼植物学》的报告，内容就是那时玻尔和索末菲“旧”量子理论框架中的光谱学理论。当时狄拉克不在剑桥，错过聆听海森伯的报告。不过，不久之后福勒收到了海森伯新论文的校样，文中海森伯用全新的方法推导出光谱规则，福勒看过后寄给狄拉克，并要求他仔细研读这篇论文。当时狄拉克致力于对玻尔—索末菲的理论研究，计划将原子理论建立在经典力学中一直使用的哈密顿方法之上。狄拉克看到这篇论文后，意识到海森伯开创了一个革命性的方法，也把他带到新量子理论的广阔领域中。

　　3.2 周培源等促成狄拉克访华

　　1935 年5 月7 日，周培源和吴有训（1897—1977）得知狄拉克将要访问日本，于是两人以清华大学名义向狄拉克发出邀请，希望他能在结束对日本的访问之后到访北平。周培源和吴有训通过西部联盟公司给狄拉克发了电报，内容如下

　　亲爱的狄拉克教授

　　我们从王守竞博士那里得知您将从西伯利亚返回英国。我们真诚地希望您能在完成日本的巡回演讲后，停留两周左右时间，访问北平。

　　在过去的五百年，北平一直是中国文化的中心。在它古老的文明背后，,护士,,护士,,,,护士荒,护士收入,您将发现近些年现代物理研究的迅速发展。现阶段我们特别希望有像您这样的外国学者来访问。因为您的到来，将在研究中给予我们信心和灵感。

　　如果您能抽时间到中国来，请告诉我们您到达的大概日期。在您到达东京之后我们将和您沟通进一步的细节。清华大学将提供您的住所和差旅费用， 并陪伴您浏览这座古都的美丽风景。