交大物理简史(1-5)

by hrma on 3月 18, 2009

更新:马老师自己在格致贴文了,所以把此文转到马老师名下。

上海交大物理系的马红孺教授在科学网博客上连载《交大物理简史》,获得他同意,在格致转载一下。

马教授的课题组目前从事两个方向的研究:一个是软物质理论的研究,目前主要是多组元胶体平衡和输运性质的研究;另一个是超颖材料的研究,很吸引人,比如:隐身衣,穿墙术等。目前在招博士后

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一、交通大学简史

今年是交通大学物理系建系80周年, 上海交通大学物理系将于10月18日举行系庆活动。80岁, 对于人来说, 已经属于老年了, 但对于一个系, 应该还是少年或者青年吧。在建系80年之际,看了一些资料, 重温了物理系的历史,感慨颇多。 一个还处在少年的系, 已经经历了太多的风雨和磨难, 也正在走向成熟。

为了说物理系, 我们还得回顾一下交通大学的简单历史。 交通大学建校112年了, 一百多年来,交大经历了多次的悲欢离合,经历了几次毁灭性的打击。 但是交大没有垮, 每次被打倒之后,她都勇敢的站了起来,而且站的更直。这样一种顽强的精神,才是交大的真实写照。

创办交大的是清朝津海关道、太常寺少卿盛宣怀先生。 1896年,他筹款在徐家汇创办了南洋公学、公学隶属招商、电报两局,设立师范院(师范学堂)、外院(后改为附属小学)、中院(中学,也称为第二等学堂)和上院(大学, 也称为头等学堂)四院。 盛宣怀自任督办,聘请何嗣焜任总理(校长),美籍人士福开森任监院(教务长)。南洋公学就是交大的前身, 所处的位置,就是今天的上海交通大学徐家汇校区。中院大概是校区内留下的最早建筑。公学开学的四年, 招收学生近300人,聘请教师约50人雇佣工人约50人。四年中,政治事变不断,但盛宣怀,何嗣焜和福开森镇静如常, 订立校章,教学计划等,为学校的发展奠定了基础。

1899年进入南洋公学中院学习的李复几先生,1901年8月与其他3人一起被南洋公学选派留欧。李复几先留学英国,1906年入德国波恩大学,1907 年1月完成博士论文《关于勒纳德碱金属光谱理论的分光镜实验研究》,获得物理学博士学位,成为中国第一位物理学博士。

  1899年,公学先后设立译书院、东文学堂,培养议员。译书院后来发展为我国近代出版业的先驱–商务印书馆。在公学建立到1904年的8年中,学校的归属几经改变,1904年改隶商部,翌年改名为商部高等实业学堂。1905年盛宣怀办学之权被剥夺,学校处于动荡之中。1907年,学校改隶邮传部,易名为邮传部上海高等实业学堂,由唐文治接任监督,局势才开始稳定下来。民国成立后,学校改隶交通部,并易名为交通部上海工业专门学堂。

  1920年12月,上海工业专门学校、唐山工业专门学校、唐山工业专门学校、北京铁路管理学校和北京邮电学校合并成一所学校,定名为交通大学。 1921年8月,上海工业专门学校改名为交通大学上海学校。不久,南洋大学、唐山大学和京校分别改名为第一、二、三交通大学。1928年11月,三所交大合并成铁道部交通大学。至30年代中期,交大被誉为“东方的MIT”。1938年8月,学校改由教育部直辖,定名国立交通大学。1940年在重庆九龙坡设立分校,后分校改为总校,并于1942年成立国立交通大学本部。1943年创办电信研究所,开始培养硕士研究生。1946年5月,学校迁回上海。

  1949年6月,人民政府接管交大,开始了交大历史新的一页。此后经历了院系调整和西迁,于1959年7月31日经国务院批准定名为上海交通大学。

二、建立物理系之前的物理教学

1920年12月,北洋政府交通总长叶恭绰以“交通要政,亟须专材”为由,把上海工业专门学校、唐山工业专门学校,北京铁路管理学校和北京邮电学校这四所交通部管辖的学校合并成一所学校, 定名为交通大学,并兼任交通大学校长。

当时的交通大学开设两个专科: 一是铁路专科,二是机电专科。两个专科均开设基础课,包括数学27学时, 物理18学时, 化学9学时。整个课程设置是由由教务长胡栋朝和部派专员詹天佑决定,在确定过程中征求了外籍教授海腾、谢尔屯等人的意见。学制为三年。主要课程都用英文讲解,授课老师大多为外籍教授和归国学者,教材全部是原版书籍,实验报告等一律使用英文。

从1921年到1928年,交通大学的物理限于对各专科的基础课教学,在这一时期,校内各级领导对数理化等基础课程非常重视, 当时就有“工程学问,非佐以数理,不能深造”之说。 数学课由胡明复教授担任,物理课由周铭、裘维裕教授担任,化学课由徐名材教授担任,他们治学严谨,教学认真。 大多数教师都能“以教学为乐事,以育才为天职”。上午讲授,灌输世界上科技新成就,讲解时不遗余力;下午以自身的经验和技术,指导学生实习或实验,由此培养同学的操作技能和独立工作的水平。晚间批改作业,孜孜不倦,批改试卷在解题步骤、方法和答案等都同时并重,对迟交作业,相互抄袭、舞弊作假等都作认真处理,对有创见者也实行奖励。鼓励同学对所学加深理解,锲而不舍,用频繁测验(定期或不定期)严格打分,使学生在思想上重视学习 。

交通大学的几个重要特点:门槛高,基础厚,严要求,重实践, 基本上就是在这段时间形成的。其中的基础厚,指的就是数学和物理基础课。

三、成立物理系

到了1928年前,经过多年的建设和发展,交通大学已经有了较长的历史,积累了丰富的办学经验,已经具备了理工、管理方面的建系条件,建立新的院、系已是水到渠成。在1928年,学校决定了若干发展方向,决定成立数学、物理和化学系。学校决定用两年做准备,在此期间制定招生计划,增聘师资,设计课程体系,充实设备,并限期1930年招收新生。

在两年之中,相关筹备工作完满完成, 人事、经费、实验室建设都得到落实。 1930年正式招生。物理系首届招生10名, 由于各种原因,四年后毕业时仅剩五名,他们是熊启藩、张鸿吉、张文辉、杨永、杨先敏。在开始招生的同时,物理系与数学系、化学系合并组成了科学学院,裘维裕教授任科学院院长,兼任物理系主任。

裘维裕教授是江苏无锡人,1916年毕业于交通大学电气机械科,同年赴美留学,1919年获MIT硕士学位,并在哈佛大学工作一年,然后转爱迪生电厂工作。1923年回国,任交通大学电机系教授。裘教授在任教中发现,当时的主要任课教师是外籍教师,所用教材过于陈旧,内容简单,对于数理基础强调不够。他决定改行从事物理教学,把电机系,土木系的物理课改为两年,按照MIT的模式设计教学方式,改变强调职业训练的教学方式,强调基础科学教育,强调动手能力的培养。这些做法,为形成交大基础厚的传统起到了非常关键的作用。由于他在物理教学中的杰出贡献,由裘维裕教授担任首任科学学院院长和物理系主任完全是顺理成章的安排。

物理系成立后, 不仅要安排本系的物理课程,还要负责其它院系的物理教学,对于大面积的物理教学,裘院长主张物理课程和物理实验课程都定为四学期,物理课程每周四节:一年级讲授力学、物性学和热学;二年级讲授电学、光学。内容丰富,不断更新以结合工程实际。废用美国“Duff本”教材,自编英文讲授纲要,这一纲要一直用到1945年。对于本系的教学,则制定了完整的教学计划,物理课程的学习和物理实验贯穿整个大学四年,同时还有各类拓展课程。

这里列出1930年—1937年物理系的课程设置:

第一学期:国文2学分,英文4学分,三民主义1学分,物理4学分,普通物理实验2学分,化学4学分,化学实验2学分,微积分4学分,图形几何1学分;

第二学期:国文2学分,英文4学分,三民主义1学分,物理4学分,普通物理实验2学分,化学4学分,化学实验2学分,微积分4学分,机械画图1学分,金工实习1学分;

第三学期:物理4学分,普通物理实验2学分,德文4学分,理论力学4学分,精密计量与图解法1学分,高等微积分4学分,微分方程式2学分,定性分析化学3学分;

第四学期:物理4学分,普通物理实验2学分,德文4学分,理论力学4学分,精密计量与图解法1学分,高等微积分4学分,微分方程式2学分,定量分析化学3学分;

第五学期:德文3学分,理论物理(甲)3学分,理论物理(乙)3学分,电磁学3学分,高等物理实验(一)2学分,物质动力论3学分,电路学概要3学分,气象学2学分(甲组选修),天文学3学分(甲组选修),热力工程3学分(乙组选修),机械工程实验2学分(乙组选修);

第六学期:德文3学分,理论物理(甲)2学分,理论物理(乙)2学分,电磁学3学分,高等物理实验(二)2学分,电振学3学分,近代物理导引3学分,问题讨论1学分,气象学2学分(甲组选修),天文学3学分(甲组选修),热力工程3学分(乙组选修),机械工程实验2学分(乙组选修);

第七学期:近代物理3学分,光学4学分,真空管论3学分,高等物理实验(三)2学分, 高等物理实验(四)2学分, 高等物理实验(五)2学分,专家演讲及问题讨论1学分, 实验研究3学分,函数论3学分;

第八学期:近代物理4学分,光学2学分, 高等物理实验(五)2学分,专家演讲及问题讨论1学分, 实验研究6学分,函数论3学分(甲组选修)。

四、物理系的前7年

从1930年招收第一届学生,到1937年抗战爆发,物理系共有4届学生毕业。各届的毕业生和肄业生的名单如下:

1934年毕业:熊启藩 张鸿吉 张文辉 杨 永 杨先敏

1935年毕业:陶正耀 庆泽彬

1936年毕业:任有恒 黄席棠 张荣宝

1937年毕业:萧立坤 蔡 驹 朱规兰 留润州 陈拔兖(肄)

邱德荣(肄)

1932年进入物理系学习的汪道涵,因参加革命,没有读到毕业。

在此期间,主要的任课老师有:理工科的普通物理学仍由裘维裕教授主持,讲课人为贾存鑑和赵富鑫,讲课内容用裘维裕教授主持编写的物理学提纲(An Outline of College Physics), 用英文讲授,学生记笔记。

普通物理实验教材为周铭教授所著的英文版 College Physics Laboratory Manual,从1930年到1949年的20年中一直使用。全书共有60个实验,其内容包括:基本测量、力学、物性学、热学、电学、声学、波动学和光学等,讲述清晰、全面,由简入深,循序渐进,受到国内外学者的一致推崇,不少实验的基本要求及内容,还一直保留至今。

理论力学采用的教材是英国人S. L. Loney编著的Dynamics of a Particle and Rigid Bodies,由裘维裕教授讲授,黄志诚辅导,讲授内容基本上按教材范围。同时,配以高等物理实验。

气体运动论、气体动力论及物质动力论由外籍教授班乐夫讲授。初步介绍经典的统计理论和热力学的基本概念。本课程属于选修课程,每隔一、二年开课一次。参考书为由L. B. Leob所著的Kinetic Theory of Gases。

电磁学由许国保教授讲课,其主要参考书为由Page和Adam合著的Electricity and Magnetism.

光学由胡刚复教授主讲。参考书较多,每年略有不同。讲授范围以物理光学为主。

理论物理(甲、乙)由许国保讲授,教材自编,主要讨论相对论、电磁理论、量子论及经典统计理论等。

近代物理导论及近代物理由束星北讲授,内容为1930年以后的物理新发现和新成就(如物质结构理论、量子理论、光谱理论等),束星北新由英国留学回国,讲授内容新颖,讲课方式独具特色。

五、抗战时期

1937年7月7日卢沟桥事件爆发后。交大师生一再要求内迁,转入后方以安定教学,始终被国民党当局所拒绝。 当局看到交大地临租界,容易隐蔽,于是下令阻止内迁,由学校自行“应变”,解决开学问题。

1937 年10月,交大行政机构着手将图书档案“迁过”华山路(交大校门对面,马路东侧即为法租界)进入旧法租界,教室租用原震旦大学红楼(现交大医学院主楼)及绍兴路45号中华学艺社,苟安一时。物理系的仪器、设备迁至亚尔培路(今陕西南路)中国科学社的明复图书馆,化学系借用福履理路(今建国西路)的文华墨厂,机械、电机、土木各系的机电设备由各系自行安排,整个交大拆得七零八落,分散上课和实验,如此者八年之久。部分图书、设备、家具等未及搬迁者全部散失。

徐家汇校舍于同年11月30日为日军占领,校内房屋被日本同文书院所占用,未完成而正在建筑的科学馆竟沦为日军养马之厩。

1937年6月,国民党政府要将交大划归教育部管辖,并与其他大学合并。全校师生群起而反对。反对的理由是:

(1). 交大建校悠久,成绩卓著,各系科的培养目标是对国家培养工程、管理和科技人才,毕业后都服务于全国各交通部门,历史可以证明这些有用之人都是企事和机关中的骨干,起着中坚作用。交大归属于邮传、交通和铁道等部,迄今已有40余年,似不宜与铁道部脱离直属关系而改隶他部。

(2).交大毕业生进入社会后,一向由铁道部安排工作,供求双方极为协调。学生平日所学皆能各展所长,用其所学,决无改行、失业之苦。在学读书和就业工作都极为安心。今若改属他部,学用都将时刻悬心,难于稳定,对教学效果将有极大影响。

(3). 交通大学的经费,一向由铁道部支拨。铁道部对交大亦关怀备至,举凡职工经费、教学经费以及基建经费等都能满足交大要求。交大师生寒暑假中乘火车回家能得半价优待,对铁道部的这种优待颇为满意。

(4). 交大各系教师大半都有数十年教学经验,其教学系统亦各有专长,与他校不相符合。例如交大的工科着重机、电,多为英、美制度,与同济的德国制度有不少差异;管理学院中铁道、公路、实业和财务部门又和普通商科不同,其势无法合并。

当时的复旦大学仅有数理系,和交大的规模势难相比,勉强合并必将两败俱伤。

虽有种种不合并的理由和各方校友的呼吁支援,而国民党教育部坚持己见,于1938年8月1日(此时已经抗战开始)下令将交大改为“国立交通大学”,并将交大移归教育部直辖,经费仍由铁道部供应。同时,将科学学院改为理学院;土木、机械、电机改称为系,合组成为工学院;管理学院名称暂时不变。改称后的理学院院长由裘维裕担任,工学院院长由所属三系系主任轮流担任,管理学院院长由钟伟成担任,校一级领导机构亦有所调整,其他则一仍其旧。在八年抗战中,全校在沦陷区的上海,坚持办学传统,保留交大一脉,并保存部分图书、仪器,全校师生艰苦奋斗,与日伪政权虚与委蛇,做出不少贡献。为避免日伪势力接管,曾将交大校名改为南洋大学。

1941年12月太平洋战争爆发,日本侵略军占领上海租界。1942年8月汪伪南京政府“教育部”接管交大,改校名为“ 国立交通大学”。此时不少师生员工愤而离校。如:校长黎照寰辞去校长职务,离校;管理学院院长钟伟成、理学院院长裘维裕、教授周铭等都离校自谋出路;土木系主任李谦若、机械系主任胡端行等有职务领导及不少知名教授等也都纷纷他去;无行政职务和不出名教师为了保存实力,保护物资及维持教学等原因暂时隐蔽下来,以待时机。汪伪教育部名义上接收了交通大学,实际上深知人心未得,对学校中的行政、教学、人事等均未干预,除派一赵姓“专员”驻校外,别无干扰。数学系的顾澄教授出任汪伪教育部“督学”,暗中亦有些周旋,但在这抗战的后半期,交大是在忍辱残喘之中度日。

1942年至1945年中,张廷金教授(原电机系主任),受教授会委托、黎校长指派和重庆政府陈立夫的默许出面主持校务。

在抗战八年中,学校的校舍、经费都有所紧缩,基本上谈不到发展,但在教学上仍尽力维持老交大传统,学生学习也能保持良好学风,生活尚能严肃朴素。教师生活比较艰苦,一般教师不得不在校外兼职兼课,以维持生计。多数教师都保持“晚节”,等待“天明”。

抗战八年之间上海的交通大学学生分散上课,物理系教职工亦减缩至最少人数,仅十余人而已。

1939 年国民党政权曾下令:学校要“消极抗日,积极反共”;同时学校处在日军“包围”之中;法租界当局亦告诫:切勿生事。由于这三重压迫之下,校中师生的一切政治活动都转入地下,隐蔽起来。地下党领导执行了“隐蔽精干、长期埋伏、积蓄力量、以待时机”的方针。每年都有毕业生,也每年都招新生入学,师生都心照不宣,埋头教学。学校当局希望同学不谈政治,免生事端。也有少数学生寄宿(宿舍在今之绍兴路45号),管理比较松弛,放任自由。在这一段时期中,也未发生重大事故。

1940年8月,国民党教育部在重庆成立了一个交通大学分校(定名为国立交通大学重庆分校),全校教职员仅20余人,其中有交大校友,但不过数人而已。这是因为上海交大未曾内迁,之所以另设一个交大重庆分校,为求以广视听。曾任命徐名材(原上海交大化学系主任)为主任。1942 年徐即辞去主任之职,改由吴保丰(1921年毕业的交大校友,抗战胜利后曾任交大校长,)为主任,建校于重庆小龙坎,开始时仅有电机、机械各一个班,有普通物理课程但无物理系,直到1945年抗战胜利后,重庆交大始终未成立物理系,亦无物理系学生。

这一时期物理系的毕业生情况如下:
1937年毕业:萧立坤、 蔡驹、 朱规兰、 留润州、 陈拔兖(肄)、 邱德荣(肄)
1938年毕业:李延龄、 于延康、 李春芝
1939年毕业:钱家骐、 杨彩、 谭振声、 冯明 
1940年毕业:沈立铭、 黄礼镇
1941年毕业:郁青田、 陈铁云、 徐质 
1942年毕业:凌群宝、 汪维钧、 袁宝月、 袁宝桂 
1943年毕业:于怡元(肄)
1944年毕业:卞祖芬、 汪玉芝
1945年毕业:许槑(mei)、 钱玄

二至五的内容来自任有恒先生在上世纪80年代整理的“交大物理系史”,这部分内容原封不动的收入了“上海交大百年物理”一书。我对原文做了个别文字修改,删去了一些内容,对个别资料做了校对。 感谢任有恒先生的努力,为我们留下了一份比较完整的史料。

参考文献:
1, 上海交大百年物理, 上海交通大学出版社, 2006
2, 上海交通大学校友网, http://www.sjtu.org/sjtuaa/index.php

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