大师的大师——叶企孙先生

原创中国物理学会中国物理学会

叶企孙，物理学家、教育家，我国近代物理学奠基人之一。与合作者一起利用X射线短波限与加速电压的关系测定普朗克常数，获得当时该方法最精确的实验数据。精确测量铁、镍、钴在静止液体高压强下的磁性，对高压磁学做出开创性的贡献。创办清华大学物理系、北京大学磁学专门组，为我国高等教育事业和科学事业做出卓越贡献，培养出一大批著名科学家。

——《中国科学技术专家传略·理学编》

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星光初燃时

叶企孙，名鸿眷，字以行。幼时，叶企孙的文化素养主要受到他父亲的影响，科学知识也来源于父亲的教导。其父叶景沄，前清举人，家中藏书七八千册，具有很深的国学造诣，对西洋现代科学及其应用亦多涉猎，曾偕黄炎培等赴日考察教育约半年；1905年任上海县立敬业学校校长，1914年应聘任清华学校国学教师。叶企孙幼入私塾，1907年和1913年分别入敬业学校和清华学校就读。在其父的指导下，叶企孙阅读经史子集著名篇章，和《九章算术》、《梦溪笔谈》、《天演论》等著作，因而国学根基非常深厚，并打下了坚实的自然科学基础。1918年于清华学校高等科毕业后赴美，1920年6月，获芝加哥大学理学学士学位后，同年进入哈佛大学攻读哲学博士学位。

1919年，芝加哥大学中国留学生合影（二排左六为叶企孙先生）

闪耀哈佛，成果斐然

叶企孙在哈佛大学师从W. Duane，与H. H. Palmen合作，利用X射线连续谱短波极限(λ_m)与电子加速电压(V)的反比关系，测定普朗克常数的值。这一基本常数的精确测定始终是物理学家十分关注的实验研究工作。为了描述普朗克常数的准确值，叶企孙等用电位差计测V，用方解石谱仪测λ_m，同时提高V和λ_m的测量精度和准确度，获得精度很高的V和短波限布拉格反射角的数据，其相对误差比标准电池电动势的相对误差还小。用叶企孙等的实验数据和国际上当时采用的电子电量，光速和方解石晶格常数，得到了当时最佳的普朗克常数，并被沿用长达16年之久。叶企孙的第一个成果于1921年4月在美国物理学会年会上宣读，并在美国光学会月刊及全国科学院汇刊上发表。1929年，伯奇·Birge证明该常数的误差主要来自于电子电量的误差，这说明叶企孙等的实验数据是当时用这种方法测得的最佳数据。

1921年叶企孙转向磁学研究。在诺贝尔奖获得者、高压物理学家P．W. Bridgman的实验室中研究液体静压强对磁导率的影响。前人研究时压强仅达1000kg/cm2，加以在实验中考虑不周，未得出明确结论。叶企孙发现，要获得正确的结果，必须使样品彻底退磁，而前人所述的“反常效应“实际上是退磁不完全造成的。叶企孙用布里奇曼实验室中压强可达12000kg/cm2的设备对铁、镍、钴的高压磁性进行了系统的研究，得到磁感应强度变化百分比与压强、磁场强度之间的定量关系，还对高压磁性进行理论分析，结论与实验结果定性地相符。此项研究由叶企孙独立进行，是高压磁学的重要进展，属于开创性工作，因此获得哈佛大学博士学位。以上成果发表在1925年美国文理科学院院刊上。布里奇曼所著的《高压物理学》（1931）中“压强对磁导率的影晌“这一节的主要内容就是叶企孙的工作，这说明后人正是在这项工作的基础上对铁镍合金进行了一系列的研究。

“他决定了我的命运”

1924年3月叶企孙应东南大学物理系主任胡刚复之聘任副教授，讲授力学、电子论和近代物理等课程。他的第一届本科毕业生就包括赵忠尧、施汝为等物理大师。叶企孙在培养人才方面有明确的指导思想，首先他认为，要建设一个高水平的物理系，必须有一批高水平的教授。因此，1925年9月叶企孙入职清华大学物理系后，精心擘划，具体组织，千方百计延聘良师，毫无门户之见。例如，仅初中毕业的华罗庚于1932年被熊庆来发现并聘为数学系助理，1933年在日本数学期刊上发表论文。叶企孙知道后，召开会议，破格提升华罗庚为讲师，让他讲微积分。有人认为这有损清华声誉。叶企孙说：“清华出个华罗庚是好事，我们不要被资格所限制。”1936年华罗庚被推荐出国深造，终成知名数学家。李政道大二的时候，叶企孙破格选送他去美国，当时李政道才19岁，穿着短裤去办护照，办公人员十分惊讶：“怎么会是个儿童？”后来李政道谈起叶企孙，感慨道：“He decides my destiny”。

叶企孙先生珍藏的李政道先生1945年的电磁学考卷

从1928-1937年，叶企孙先后聘请到吴有训（1928）、萨本栋（1928）、周培源（1929）、赵忠尧（1932）、任之恭（1934）、霍秉权（1935）、孟昭英（1937）等教授。叶企孙不求名利，从工作出发，主动让贤。1934年推荐吴有训任系主任，1937年又推荐吴有训任理学院院长。1945年吴有训就任中央大学校长，叶企孙再次接任理学院院长；清华大学物理系主任一职则先后推荐霍秉权、孟昭英、钱三强、王竹溪等担任，充分发挥后辈的作用。

他认为：“高等学校除造就人才外，尚得树立一研究之中心，以求国家学术之独立。”他努力创造教授们从事研究的条件，特别是实验研究的条件。不仅从国外进口仪器设备，还想方设法创造自制仪器的条件。1937年时物理系的主要科研方向有：周培源的相对论研究，吴有训主持的X射线吸收与散射研究，赵忠尧主持的伽马散射吸收与散射研究，萨本栋主持的电子管和电路研究。此外叶企孙指导施汝为研究氯化铬及其六水化合物的磁导率，指导赵忠尧研究清华大礼堂的声学问题，开我国磁学和建筑声学研究的先河。

1932年，清华大学物理系全体职工合影（一排左三为叶企孙先生）

叶企孙十分重视学生动手能力的训练，要求物理系学生学习木工、金工和机械制图等课程，自己动手制造实验设备，并做毕业论文。他曾说过：“本系自最浅至最深之课程，均为注重于解决问题及实验工作，力戒现时高调及虚空之弊”，“科目之分配，理论与实验并重，重质而不重量。”在叶企孙的三点思想指导下，清华大学物理系蒸蒸日上，迅速达到国内先进水平，1937年时清华大学物理系已成为我国高水平的物理学人才培养和物理学研究基地。

1925-1952年，叶企孙在清华大学和西南联合大学讲授多门物理学基础课程，许多抗战前物理系毕业生和助教，后皆成知名物理学家或其他学科知名专家，如赵忠尧、施汝为、王淦昌、周同庆、施士元、余瑞璜、陆学善、龚祖同、王竹溪、张宗燧，赵九章、傅承义、赫崇本、钱伟长、王大珩、钱三强、何泽慧、彭桓武、葛庭燧、林家翘等。在西南联合大学时期毕业的原清华大学学生中有胡宁、陈芳允，张恩虬、李正武、王天眷等知名物理学家，他们对我国高等教育事业和科学技术事业的发展做出了重要贡献。所以我们说叶企孙先生是“大师的大师”。

喷薄而发，助力建设

1952年叶企孙调入北京大学物理系。当时采用苏联教育体制，物理系内设物理学和气象学两专业，物理专业下设理论物理、固体物理、光学和电子学等专门组。叶企孙除讲授光学、普通物理等基础课外，还讲授固体物理课，如气象专业讲授大气电学和大学光学课，并与黄昆一起筹建固体物理专门组。该专门组下分半导体物理、金属物理和磁学3个方向。1956年起三者分开独立成组，金属物理与磁学两专门组属金属物理及磁学教研室领导，叶企孙任室主任。1958年金属物理和磁学分开，各自成立教研室，叶企孙任磁学教研室主任。在叶企孙领导下磁学教研室在1958年即开出系统的专门组课程，这些课程在国内均属首次开设。理论课程，在开始时由叶企孙、施汝为、潘孝故、向仁生合开，后来课程趋于成熟，每门课程由一位教授讲授，叶企孙曾讲授铁磁学和固体中的几个量子力学问题（专题），教学实验室由胡国璋、廖莹、何文望等从头建设，开出电磁测量及磁学专门组实验近30个。1956年固体物理专业磁学方向学生毕业（四年制)，是我国最早的磁学领域本科毕业生。1956年第一届磁学研究生毕业。1958年第一届磁学专门组学生（五年制）毕业。这些学生经过一年半磁学专门训练，学过比较系统的磁学课程，做过长达半年的论文，毕业后多半成为我国磁学领域的骨干力量。

李政道先生怀念恩师叶企孙先生

燃烧不息，奋斗不止

1925 -1956年期间，叶企孙高瞻远瞩，参与许多方面的科学建设，下述各项属其荤荤大者。

叶企孙是中国物理学会主要发起人之一。在1932年8月中国物理学会成立大会上，叶企孙作筹备工作报告，并被选为第一届副会长。此后叶企孙多次当选为副会长（1933、1934），会长（1935）、理事长（1946、1947）、当然理事（1948-1951）、常务理事（1951-1977）等领导职务。他精心策划创办《中国物理学报》，编译和审查物理学名词，举办学术年会和邀请国际著名物理学家P．朗之万、A.M. 狄拉克和N. 玻尔来华讲学等各项工作。他不仅发挥领导作用，还亲自动手，如：1947年9月曾亲笔致函国立编译馆，申请补助有关名词工作经费500万法币；1947年4月约请李书华、饶毓泰、周培源等10人商议促进物理学会北平分会成立之事等。叶企孙毫无私心，作风正派，以大局为重，团结同仁，为物理学会的发展和团结、合作风气的建立贡献良多。

1949年，陈毅参观清华大学（左起：叶企孙，潘光旦，张奚若，张子高，陈毅，周培源，吴晗）

1928年中央研究院成立，先后设立物理、化学，工程、天文、气象、地质、动植物、历史、社会调查等研究所。1933年设评议会，其任务为审查各所研究计划、建设计划、高级研究人员的聘任和晋升、各项研究奖金的颁发以及全国学术研究机构和高等学校之间的联系和合作等问题。院长为评议会当然主席，各所所长为当然评议员，另推选院内外学术界人士约20人为评议员。叶企孙以其在学术界的威望当选为第一、二届评议员（每届5年）。物理学方面的评议员仅有北平研究院副院长李书华、中央研究院物理研究所所长丁燮林和叶企孙3人。1941至1943年叶企孙出任中央研究院总干事。当时院长是朱家骅，没有副院长这一职位，实际上一切行政和学术均由总干事负责。叶企孙总揽全局，对中央研究院以至全国科学事业的发展发挥了重要作用，1948年中央研究院设院士，叶企孙当选。

1947年叶企孙鉴于核物理学在物理学发展中的重要地位，积极筹划在国内发展核物理研究。4月与梅贻琦商定，拟拨5万美元，由钱三强在国外为清华大学购置核物理研究设备。6月曾谋求与北京大学、北平研究院在这方面合作。他促成了1948年北平研究院原子学研究所的建立。钱三强回国后任教清华大学，兼任原子学研究所所长。该所是中国科学院近代物理研究所的前身。1950年起叶企孙兼任近代物理研究所专门委员和应用物理研究所专门委员。1953年起兼任中国科学院中国科学技术史研究室研究员，后来与竺可桢一起创办自然科学史研究所，兼任研究员，指导天文学史和物理学史研究，培养了不少自然科学史人才。1955年当选为数理化学学部委员、常委。他始终关心整个国家科学事业的发展，在各机构的活动中做出了积极且重要的贡献。

星星之火，可以燎原

叶企孙目睹祖国遭列强蹂躏，抱科学救国之志出国留学。学成归国后为祖国教育、科学事业奉献一生。他不仅是一位卓越的科学家、教育家，且具有强烈的爱国主义精神和正义感，他支持爱国群众运动并亲自参加抗日活动。1926年“三一八”惨案时，他激动地对学生王淦昌等说，“你们明白自己的使命吗？弱肉强食是亘古不变的法则，······只有科学才能拯救我们的民族！”说罢不禁泪下。

1936年傅作义百灵庙抗日大捷，物理系学生赴大青山劳军，叶企孙高兴地说：“物理系参加同学不少，真想不到。”他询问详情，并要求学生补好所缺的课。他出钱资助学生、保护被日本列为“黑名单”上的人、设法购买雷管的化学原料、帮忙将TNT做成条皂状方便运输、为前线采购医用药品等等一切为革命的小事。

1938年9月西南联合大学校领导催叶企孙去昆明，叶企孙于10月5日离津南下。他虽离津，不忘冀中，过香港时曾设法筹款支援冀中。据蔡元培杂记中载：“企孙言平津理科大学生在天津制造炸药，轰炸敌军通过之桥梁，有成效。第一批经费，动用清华备用之公款万余元，用罄，需别筹，拟往访孙夫人，嘱作函介绍，允之。” 叶企孙抵昆明后与仍在冀中的祝懿德仍通信联系，并以笔名（唐士）在1939年《今日评论》第一期上发表《河北省内的抗战状况》一文，文中号召有志知识青年前往参加抗日工作，并认为河北省主席鹿钟麟要求吕正操部让出所控制的游击区是不顾事实的不合理要求。此文充满爱国知识分子的爱国热忱。

不幸的是，熊大缜在锄奸运动中被诬为汉奸和特务，因叶企孙在抗日期间与其合作密切，他也被诬为特务。此后虽无人相信叶企孙是特务，但在“文化大革命”期间因此被捕一年，且被长期审查，晚年被疾病折磨，身心备受摧残。1977年1月13日含冤病逝，直到逝世后3年才被彻底平反，真相大白。