爱故里 发表于 2021-12-27 15:02:36

夜空中最亮的星|大器晚成的实验物理学家伦琴——富家子弟、个性少爷

夜空中最亮的星|大器晚成的实验物理学家伦琴——富家子弟、个性少爷

来源:湖北科学技术出版社
作者:梁军

1845年3月27日,伦琴出生在德国西北部莱茵河畔的小镇里乃堡,这里离著名的鲁尔工业区的中心城市杜塞尔多夫不远,也和荷兰毗邻。伦琴的家族在这座小城里已经居住了4代,人丁兴旺,伦琴的父亲是一位纺织品原材料批发商,伦琴的母亲和父亲是表亲,外婆家的祖上是从里乃堡迁到荷兰阿姆斯特丹的有名的零售和批发商。伦琴的父亲44岁才得了伦琴这么一个宝贝独生儿子,自然对他极为宠爱,再加上家里条件相当不错,伦琴从小过着非常优裕的生活。


1848年,为躲避当时德国三月革命带来的混乱局面,伦琴一家迁居荷兰的阿佩尔多恩,并成了荷兰公民。在父母的呵护下,伦琴度过了无忧无虑的童年和少年时代。1862年12月,伦琴到外祖父家所在的城市乌德列支的高中注册入学。伦琴在这里学习代数、几何、物理、化学和工艺学,为进大学做准备。殷实的家境,可以让伦琴无忧地进入大学,因此他在学业上并不怎么用心,功课也一般,并不为前途担心,过着快乐无忧的学生生活。然而,毕业前一年的一次偶然的事件改变了伦琴的命运。

乌德列支高中有一个特别严肃和特别严厉的老师。伦琴班上一位擅长画画的学生,在教室取暖用的火炉挡上,给这位老师画了一幅漫画。因为画得比较传神,把同学们都逗得很开心,而这位老师恰巧走进教室,正好伦琴笑得最大声。十分生气的老师知道伦琴画不出这样的漫画,就让他供认是谁画的。伦琴却犯了倔脾气,不愿意出卖同学。盛怒的老师找来了教导主任和校长,画画的同学没有胆量承认,伦琴反而在这次事件中变成了主角。这个事件最后演变成了伦琴违反校规,维护犯错误的同学,讽刺老师,破坏学校纪律的严重事件。校方在老师们的压力下不得不严肃处理,最后的结果是:伦琴被乌德勒支高中开除了。

当时荷兰的社会风气还比较保守,被学校开除可是件大事。后来,虽然校方答应让伦琴参加肄业考试,但是主考老师由于先前的印象对伦琴的态度很差,最后伦琴还是没有拿到高中文凭。这对他的升学产生了非常不利的影响:他在荷兰和德国都没办法正式进入大学深造。不愿意就此辍学的伦琴反而被激发出了学习热情,一直坚持在乌德勒支大学旁听数学、物理学、化学、生物学和植物学的课程。

伦琴的一位瑞士朋友告诉他,瑞士的苏黎世综合技术学院通过自主考试,招收没有高中文凭的学生,喜出望外的伦琴马上提出了申请。他已经在乌德勒支大学旁听了将近2年,数学程度已经相当不错了,乌德勒支大学还为他的数学水平开出了证明,伦琴因此获得了免试入学的资格。历经周折之后,1865年,20岁的伦琴终于成为苏黎世综合技术学院机械工业专业的学生。

在苏黎世综合技术学院,伦琴是一个高大潇洒的富家子弟,虽然这时他还是没有什么抱负,课余的时间经常和同学们在风景如画的瑞士山区游玩,但曾经在求学路上经历了挫折的伦琴没有再浪费大学的宝贵时光。伦琴在大学的3年时间里他认真攻读数学、机械制图、机械工艺、工程、冶金、水文学、热力学以及机械工程其他的许多分支学科。学校的老师不少都是在机械工程和有关学科方面很有造诣的人士,而且伦琴学得认真,也学得出色,因此他的毕业考试成绩优异,取得了机械工程师的文凭。当时的伦琴并没有想到选择一门基础科学来做专门的研究,也还没有把物理学作为自己的最终志愿。伦琴在接受机械工程学文凭以前,除了热力学创始人克劳修斯教授所讲授的一门工程物理学,他甚至还没有选修过一门实验物理学的课程。


在伦琴大学生涯的最后一年,奥古斯都·孔特接替克劳修斯成为苏黎世综合技术学院的物理教授。孔特教授只比伦琴大6岁,却是伦琴的伯乐。这位年轻而有活力的德国物理学家生动的教学很受学生欢迎,伦琴开始对科学精确的研究方法产生了兴趣。随着时间的推移,他对于基础科学的兴趣越来越浓厚。他意识到如果掌握了基础科学,再配合严谨的推理、精确的实验和演绎的方法,就有可能揭开自然界尚未被了解的秘密。大学毕业后,学业优秀的伦琴被孔特教授留下当助手。伦琴在帮助孔特建立物理实验室的同时,又学习了几门数学课程和孔特所主讲的光的理论课程。

同时在实验室里做了关于气体的各种属性的早期实验研究。1年以后,伦琴向苏黎世大学提交了《各种气体的研究》的论文,并于1869年6月获得了苏黎世大学的哲学博士学位。这一年的工作和学习让伦琴知道,研究物理就是最适合他的工作。

在念书期间伦琴和朋友们经常在学校附近的一家饭店“绿茵阁”聚会,在一个偶然的机会下,他和饭店老板的二女儿安娜相识了。拿到博士学位的同时,伦琴订婚了。安娜是一个知书达礼的好女孩,但因身体不太好,他们的婚事就耽误了下来。安娜虽然比伦琴大6岁,但和他很谈得来,两个人互相倾慕,这对恋人得到了大家的祝福。伦琴的父母还特地坐了3天火车从荷兰赶来,和未来的儿媳妇和亲家见面,非常满意儿媳妇的未来婆婆还邀请安娜到荷兰阿佩尔多恩去做客。

第二年,孔特接受了德国维尔茨堡大学的聘请,去这所著名的大学当物理教授,他邀请伦琴当他的助手,伦琴欣然从命。在维尔茨堡他遇到了烦心的事情,维尔茨堡大学以他没有高中文凭为由,拒绝给他讲师的职位。好在安娜给了他劝解和安慰,1672年,27岁的伦琴和安娜结婚,建立了自己的家庭。

很快,活跃的孔特又跳槽去了斯特拉斯堡威廉皇家大学,他还是带上了得力助手伦琴,两年后伦琴终于成了讲师,高中的梦魇被彻底抛到了身后。1875年,德国符腾堡的霍思海姆农学院邀请伦琴担任该校物理学和数学正教授。农学院的实验条件不够好,伦琴做了一年半的理论教学和研究之后,仍然回到斯特拉斯堡大学担任物理学副教授,在孔特身边继续自己的实验研究。

这段时间,伦琴一共写出了15篇物理方面的论文,继承了孔特的衣钵,逐渐成长成一位严谨的实验物理学家。他尤其擅长清晰地思考问题,小心地进行严密的实验,然后用简短、精确和条理分明的方式写出他的发现。1879年他被亥姆霍茨、基希霍夫和迈尔这些知名的物理教授推荐,担任吉森的黑森大学物理学教授职务。1888年,他接受了维尔茨堡大学的邀请,担任物理学教授和物理学研究所长的职位,他赢得了曾经拒绝过他的大学的尊重。

授权方:湖北科学技术出版社

作者:梁军


责任编辑:贺治瑞
页: [1]
查看完整版本: 夜空中最亮的星|大器晚成的实验物理学家伦琴——富家子弟、个性少爷