紀念葉企孫先生（上）

編者按：葉企孫（1898~1977）先生，中科院院士、我國傑出的物理學家、教育家和我國近代物理學最主要奠基人之一。今天是其誕辰120周年紀念日，我們節選葉企孫的侄子——中國工程院院士葉銘漢發表在《現代物理知識》的文章《紀念葉企孫先生》的部分章節，以饗讀者。全文可看《現代物理知識》2018年第3期。

葉企孫（1898-1977）先生，我國傑出的物理學家、教育家，我國近代物理學奠基人之一。他積極創辦清華大學物理系、理學院和北京大學磁學專門組，並與竺可楨先生一起創辦自然科學史研究所，培養出一大批著名科學家，為我國高等教育事業和科學事業做出卓越貢獻。

葉企孫先生是我的叔父，1898年7月16日出生於上海縣（今上海市黃浦區蓬萊路）一個小康家庭。叔父六歲喪母，祖父沒有續弦，葉企孫就在祖父的親自養育下長大。叔父在上小學時，祖父常在晚上帶他看天上的星星，教他認識星座。

1913年叔父進入清華學校。在清華學校讀書時，祖父在清華任國文教師，常在課餘指導他閱讀經史子集著名篇章和《九章算術》、《海島算經》、《演算法統宗》、《疇人傳》等數學著作。他對於數學和天文興趣很大，課餘常演算一些美國專為學生閱讀的數學雜誌上的數學難題，樂此不倦，每解出一題，即向該雜誌投寄。十六歲時他在課餘寫了題為《天學述畧》等關於天文的文章和《中國算學史略》等數學史文章，發表在清華學校的雜誌上。

卓越的科學家

精確測定普朗克常數

1918年葉企孫在清華學校畢業，赴美進入芝加哥大學。1920年6月獲理學學士學位。 進入哈佛大學攻讀博士學位。他在W．杜安（Duane）教授指導下，與 H．H．帕爾默（Palmer）合作，利用X射線連續譜短波限（λm）與電子加速電壓（V）和電子電荷（e）的關係式

Ve=hc／λm ，

測定普朗克常數（h）的值。他們用電位差計測V，用方解石譜儀測λm，採取一系列措施提高V和λm的測量精度和準確度，獲得精度很高的V和短波限λm。用獲得的實驗數據和國際上當時採用的電子電量（e）、光速（c）和方解石晶格常數（d）的數值得出h＝（6.556±0.009）×10-27爾格·秒。普朗克常數的精確測定始終是物理學家十分關注的。葉企孫對此做出了重要貢獻。這一實驗數據是當時h值的最佳數據，曾長期在國際上沿用十多年。他是我國第一位在西方為國爭光的物理學學者。

在高壓磁學方面開創性的貢獻

1921年葉企孫轉向磁學研究，在高壓物理學家P．W．布里奇曼（Bridgman）的實驗室中研究液體靜壓強對磁導率的影響。前人研究時壓強僅達1000kg／cm2，加以在實驗中考慮不周，未得出明確結論。他用布里奇曼實驗室的壓強可達12000kg／cm2的設備對鐵、鎳、鈷的高壓磁性進行了系統的研究，得到磁感應強度變化百分比（B/B0）與壓強、磁場強度（H）之間的定量關係。應該特別指出的是，他在實驗過程中得出，要獲得正確的實驗結果，必須使樣品徹底退磁，前人所述「反常效應」實際上是退磁不完全所造成的。他還對高壓磁性進行理論分析，結論與實驗結果定性地相符。此項研究由葉企孫獨立進行，是高壓磁學的重要進展，屬開創性工作。布里奇曼所著《高壓物理學》(1931)中《壓強對磁導率的影響》一章的主要內容就是葉企孫的工作，布里奇曼並指出，後人即在此基礎上對鐵鎳合金進行了一系列的研究。布里奇曼在1946年因其對於在高壓強下物質的性質的研究而獲得諾貝爾物理獎。

圖1 葉企孫，約1925年

清華大學大禮堂的建築聲學問題

清華大學在1921年建成的大禮堂，是一座羅馬式和希臘式的混合古典式建築，十分堂皇。但是它的聲學設計有問題。在大禮堂一類的建築內，凡發一音，都有迴音。原音終止到迴音終止的時間簡稱為餘音，如一間房間里的餘音較長，則同一音聽到兩次，就感到聽不清楚。葉企孫到了清華，學校就把「聽音困難」的問題交給他。建築聲學當時在國際上剛開始，有人為了解決某一建築的具體聽音困難而做研究。葉企孫帶了助教趙忠堯、施汝為和幾位工人開始了我國建築聲學的研究。自己設計測試儀器，自己製造。測試只能在晚上安靜時做。要測量人體衣著的吸音能力時，只能在大禮堂晚上放映電影后，請教職員、學生協助，請他們再靜坐20分鐘進行測試。下雨、刮大風天氣，環境噪音太大就不能做實驗。因此，約經一年多才做出了縮短餘音的方案，它是我國第一個建築聲學研究工作。

成立中國物理學會

上世紀二十年代，清華學校校長周怡春提倡學生組織各種社團，以提高學生的人文素質。1915年，葉企孫17歲時，他向同年級同學提出組織科學會，課餘閱讀、討論一些科學、社會等問題。他的建議得到響應，有十多位同學參加。他們把這組織命名為1918級科學會。制定了在課餘研究的學科範圍，參加者在此範圍內自選題目，向大家報告，進行討論。1916年，該科學會還要求會員在暑假回家時，對家鄉的社會、經濟情況進行調研。該科學會是清華大學學生組織的第一個以研究科學為宗旨的學生社團，也許是我國最早第一個這種類型的學生社團。

葉企孫在1917年發表的《中國算學史略》的結論中說，要發展我國算學，「……宜設立學會，集全國制算者，為系統之研究。次宜廣譯西國語新出算書……。」他十分重視學會的作用。

1915年，一群清華早期赴美留學的學生創辦了我國最早的綜合性科學雜誌《科學》，他們在第一期上，明確提出「科學救中國」的口號。葉企孫在日記上記錄了他在圖書館看到了這雜誌。1916年，他參加了我國最早的綜合性科學工作者團體-中國科學社，並擔任該社理事和該社刊物《科學》月刊的編輯。他在美國留學時，1922年曾擔任中國科學社駐美臨時執行委員會主席。

1931年冬，法國物理學家郎之萬教授訪問我國。葉企孫等在北京接待，郎之萬提出建議，中國應早日成立物理學會以促進中國物理學的發展。1931年11月，北平的物理學界同人成立一個「臨時執行委員會」，葉企孫是主要發起人之一。開始通信聯絡全國物理界人士、召集會議、起草章程，並組織第一次會議。

1932年8月22日至24日在北平清華大學舉行中國物理學會成立大會，由清華大學校長梅貽琦主持，在他致詞之後，葉企孫報告中國物理學會發起和籌備經過。接著，由吳有訓對學會章程草案作說明，然後逐項討論並修改通過。章程主要內容有：學會的名稱確定為中國物理學會（ChinesePhysics Society）, 以謀物理學之進步及其普及為學會之宗旨等。會上，葉企孫被選為中國物理學會第一屆副會長。此後他多次當選為副會長、會長、理事長等領導職務。他精心策劃創辦《中國物理學報》，編譯和審查物理學名詞，舉辦學術年會，邀請國際著名物理學家P．A．M．狄拉克（Dirac）和N. 玻爾（Bohr）來華講學。他毫無私心，作風正派，以大局為重，團結同仁，為物理學會的發展和團結、合作風氣的建立貢獻良多。

中央研究院總幹事

1928年，中央研究院成立，先後設立了物理、化學、工程、天文、氣象、地質、動植物、歷史、心理、社會調查等研究所。葉企孫被選為中央研究院評議員。1941年至1943年葉企孫出任中央研究院總幹事。當時院長是朱家驊，沒有副院長這一職位，實際上一切行政和學術領導均由總幹事負責。葉企孫總攬全局，在抗戰時期極其困難的條件下，艱苦地推進了中央研究院以至全國科學事業的持續發展。

抗日戰爭時期，國內科學研究事業異常艱難，不但條件簡陋，而且信息不通，國外科技新進展難以了解，國內同行間也不容易交流。1941年，中央研究院評議會決定出版一種學術期刊——《科學記錄》，由葉企孫任主編。他在主持院內日常行政事務之外，為編輯出版《學術彙刊》付出了巨大的熱情和大量的心血。該刊的主要內容以發表我國科學論文提要，介紹國外近五年內科研成果為主。他希望通過這樣一個刊物，對抗戰期間中國的科學研究事業有所推動。1942年11月，《學術彙刊》第一期雖然難產卻終於問世，發表了十一個專業的最新論著摘要一百六十六篇，涉及地質、生物、大氣物理和天文學的「記述」4篇。

1942至1946年，英國著名生物化學家、科學史學家、劍橋大學李約瑟（JosephNeedham）教授受英國政府委託，來華商談中英兩國文化與科學合作事宜，同時也為自己進行有關中國科學技術史研究搜集資料。因為工作上的關係，李約瑟博土與葉企孫總幹事有過多次接觸、交談，相互有了一定了解，成了好朋友。在中國科學技術史方面，兩人有著共同的志趣和見解。李約瑟在華期間，葉企孫給予了很多熱情、誠懇的幫助，為他提供了不少的資料和方便。李約瑟向我國提供了 最近出版的英國《自然》科學周刊和其他科技刊物的縮微膠捲，這可能是抗戰時期，國內唯一的一份外國最近出版的的科技雜誌的縮微膠捲，可以幫助我國科學家了解國外科技發展情況。李約瑟的巨制《中國科學技術史》，也是最先寄給葉企孫看，還在第四卷第一冊扉頁上寫道：「此卷謹獻給最熱心的朋友葉企孫教授，感謝他在昆明和重慶那段艱難時期里給我提供的寶貴幫助。」

來源：中國科學院高能物理研究所

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