2021年12月17日 星期五
走进居里夫人实验室的中国青年
——爷爷严济慈与居里夫人的情谊(上)
居里夫人(图片由作者提供)

    □ 严慧英

    慧语念慈

    1923年,正值居里夫人发现镭二十五周年,巴黎大学举行纪念大会,宣布法国参众两院全体议员通过的议案——以国家的名义赠予居里夫人酬劳金每年4万法郎,藉以表达法国政府和人民对科学家最隆重的敬意。也正是在这一年,遥远的东方,一个青年学生漂洋过海,来到巴黎求学,日后走进了居里夫人实验室。

    这个东方青年就是我的爷爷严济慈。

    2019年初夏,我带着女儿和侄女,飞往巴黎,寻访爷爷曾经学习和生活的足迹,探索爷爷青年时代走过的求学救国之路。

    巴黎的寻访之旅,充满了温馨而奇妙的见闻和体验。时光已流逝近一个世纪,而1923年爷爷在巴黎求学时住过的公寓,至今仍是巴黎大学的学生宿舍;宿舍里依然窗明几净,和煦暖心。在法国国家图书馆,我看到了爷爷1927年的博士论文;论文的封面上赫然写着“献给父母、未婚妻、恩师”,亲切感人。尤其令我兴奋而感慨的是,在巴黎大学居里夫人实验室,我看到了爷爷当年的求职信和工作证原件,还有爷爷与居里夫人的往来信件。一切都完好如初,仿佛坠入时光的隧道,见证着爷爷与居里夫人相识相交的深切情谊。

    时光再回到1923年10月,爷爷从上海登船赴法。在巴黎大学,他得以近距离聆听世界一流科学家的教导,踌躇满志,意气风发。1924年2月14日,他在给未婚妻的信中说:“当今之学者,其高等学程全由专家担任,均是某研究所之指导或研究,如担任天文学者则为天文台长,如担任稀气管通电者则为居里夫人,而实验室则彼之镭研究所也。吾于今为学未始,唯遥想前途,每用自喜,倘得安心一意读二年书,当能补前此之蹉跎也。”(《法兰西情书》第62页,商务印书馆,2021年)可见,爷爷此时已经有心求学于居里夫人实验室。

    爷爷以聪慧的天赋和超常的努力,仅用一年时间考取了三门主课文凭,获得巴黎大学硕士学位。这在巴黎大学建校以来尚无前例;这使得他一夜成名,为人瞩目。1925年7月8日,他给未婚妻写信报喜:“物理已于昨晚出榜,吾取甲等(共有九人,无一人为特等者)第五名,前三名为高等师范生,第四为居里女士Mlle Curie,乃居里夫人之女公子。”(《法兰西情书》第288页,商务印书馆,2021年)显然,能够比肩居里夫人的女儿,同科出榜,爷爷的欣喜溢于言表。

    主持物理口试的主考老师是法国著名物理学家法布里教授。结束考试时,法布里教授当面夸奖这个东方青年:“严先生,你的考卷是最好的一篇。”之后,法布里教授特聘这个东方青年到他主持的巴黎大学光学实验室工作。

    1925年10月,爷爷进入法布里教授的实验室。教授交给他的研究课题是“石英在电场下的形变”。这在当时是世界级难题的一个分支。这道难题起源于皮埃尔·居里和玛丽·居里的指导老师李普曼的理论推测。李普曼认为,从理论上分析晶体压电效应的正现象和反现象都是客观存在的,两个系数应该相等。皮埃尔·居里和他的哥哥雅克·居里共同研究晶体压力效应,发现了晶体的对称性,被称为“居里对称原则”。居里兄弟通过实验,证明了晶体压电效应反现象的存在,但由于数量上还无法测定,难以用数量加以表达。因此,如何从实验上测出晶体压电效应反现象的准确数据,从而验证它的存在,成了当时物理学界的难题。

    刚刚拿到硕士学位,年仅25岁的爷爷,以初生牛犊不畏虎的气魄,担起了“石英在电场下的形变”这个与居里夫妇有关的课题。

    居里夫人(玛丽·居里),本名玛丽亚·斯克沃多夫斯卡·居里(1867年11月7日-1934年7月4日),法国籍波兰裔物理学家、放射化学家。她是巴黎大学第一位女教授,也是获得两次诺贝尔奖的第一人。她开创了放射性理论,发明了分离放射性同位素的技术。她发现了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素,造福于人类。正是在她的指导下,人们第一次将放射性同位素用于治疗癌症。她是一位将自己的一切都无私地奉献给科学事业的伟大科学家。

    爷爷走进居里夫人主持的镭学研究所,想向她请教并借用比埃尔·居里早年用过的石英晶体片。当时居里夫人正在做实验,见这位中国青年到来,她立刻放下手中的实验,热情地招待了他。爷爷向居里夫人提出了许多问题,居里夫人一一详尽解答,而后郑重地把自己丈夫皮埃尔·居里使用过的石英晶体样品交给这个中国青年,用作研究材料。此后,居里夫人多次询问课题实验的进度,并提供了一些必要的帮助。那时候,居里夫人早已名满天下,主动关照一个尚无功名的东方青年,不仅体现了一个科学家博大的胸襟,更显示了科学家之间那份纤尘不染的情谊。

    爷爷没有辜负居里夫人的关怀。他钻进实验室,舍弃了一切社交,把全部的时间和精力都投入到研究中。他用一年多的时间,不仅完成了法布里教授交予的课题,更进一步拓展、完善了法布里教授当初命题的内容,依实验所得写成论文《石英在电场下的形变和光学特性变化的实验研究》。

    1927年6月18日,爷爷通过论文答辩,获得了法国国家科学博士学位,继而登上了回国的轮船。

    1928年11月,爷爷获得中华教育文化基金甲种补助金资助,再次前往法国。在巴黎大学,爷爷先是到法布里教授主持的光学实验室做研究,然后进入了居里夫人领衔的镭学实验室。此时,正巧居里夫人刚刚购置了一架显微光度计,便让我爷爷帮着安装调试。后来,爷爷还用这台光度计做了一些研究中的测量工作。在法国历时两年的访问研究中,爷爷不仅有向居里夫人当面请教、切磋的时间,也有与居里夫人书面交流的通信。在巨人的指引下,爷爷掌握了当时世界上最为前沿的现代物理学发展潮流,从而明确地选定了自己今后的研究方向。

    (作者系全国政协委员、九三学社中央委员会委员)

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