十六、秋风凉到薜萝衣 作者：何事公 孙元起领回了孙家鼐的墨宝，自己不知道那個字儿好。便叫老佟捧着這字儿，到琉璃厂制個大一些的牌子，相信书画店的师傅自然晓得哪個写得好。不過孙元起嘱咐老佟：最好是白漆地儿，黑色字儿，另外右侧再加一行英文：InstituteofPhysicalResear插ndTeaching。這個名儿，是卢瑟福来访时，孙元起随口說出的。随后，《科学人》杂志的记者采访卢瑟福时，卢瑟福提到“IPRT”這個名字。前不久，孙元起翻阅卢瑟福寄来的杂志中，看到這個名字时，還会心一笑。這回，总是把這個名字正式打出去了。 转過一日，孙府的仆人领了一队小孩儿過来了，大的也就十一二岁，小的才七八岁。估计来之前，孙家鼐先给他们上了课，所以见了孙元起，都恭恭敬敬地跪下磕头：“拜见先生。” 孙元起赶忙让孩子们起来。一旁，仆人說：“這五位公子，都是几位老爷的孙儿辈。老爷說了，孙先生是他们的兄长，俗话說‘长兄如父’，一定要严加督教。如果不听，老爷会施家法的。” 孙元起逊谢不已。问了几句才知道他们名字分别是孙多福、孙多寿、孙多男、孙多益、孙多士。看着又多了五個孩子，孙元起头疼不已。老师只有自己一個，這可怎么教啊？ 心中思忖一番，决定把這后来的五個孩子另外编成一個“多”字班，按照以前教“景”字班的方法教就可以了，反正原先的教材還在。教师嘛，就抓韩蘧、周宗武他们，别的不說，英文、算术总是沒問題的吧？不過他们似乎沒当過老师，看来還得给他们补补心理学和教育学的课，自己這也算是现炒现卖。 课程表嘛，就是随时有两個学生在给不同班级的学生上课，自己身边有两名学生。這样，自己先给两人上课，另两個人上课；等两人回来，這四人互相传授，顺便编写教材；如果有疑问，孙元起就在院中，随时发问。 等韩蘧、周宗武、张纯、顾之麟来了，大致跟他们說了一下。他们都很同意。在他们看来，一边当学生、一边当老师，应该是蛮有趣的。然后，孙元起给他们讲述现代教育学与心理学，顺便拿出小学堂的课本，给他们温习。 韩蘧首先选了本自然，周宗武抽的是英文，都沒問題。顾之麟随手一拿，却是语文，翻开一看，先是英文字母，偶尔上面還有奇怪的小符号，看了半天，沒看懂。只好請教孙先生：“先生，這是……？” 孙元起抬头瞟了一眼，随口答道：“汉语拼音！” “汉语——拼音——？那是干什么的？”顾之麟疑惑地问。其他三人都探過头，看了一眼，都不认识。 “你们不知道么？哦——你们不知道哈！”汉语拼音方案是新中国建国后才确立的，清末人自然是不晓得的了。孙元起便把這大致功用给他们說了一下，比如认字方便啊、检字容易啊、以后便于启蒙普及啊。還方便电脑输入，這却不能說了。 “知道了這拼音，确是方便认字读音。而且知道怎么读，就可以查到怎么写，却是很好。不過這检字的字典，還沒有吧？”在一旁的张纯问道。 孙元起一拍脑袋，嗨！忘了這茬儿。只好打马虎眼：“我是想编一本的，工作倒是极简单，可眼下实在太忙，却沒空……” 顾之麟赶忙說道：“只要先生在一旁指点，我們动手，相信很快就能编出来！” 清朝最流行的字典，当属康熙五十四年大学士张玉书等奉命编写的《康熙字典》，全书共42卷，收录了4万多個单字。在這群学生看来，编字典是了不起的大事，但先生說“极简单”，便跃跃欲试。孙元起看他们雀跃的样子，当下命他们寻来一本字典。 很快，学生们便拿来一本《康熙字典》，厚厚的四十二本，看得孙元起直发虚：這是字典么？确信它不是百科全书？ 大致翻了一下《康熙字典》，是先按部首检字，每個部首中又按笔画数检字，使用起来也颇为方便。但对于只知道读音、不知道字形的字，就几乎无能为力了。 孙元起给他们定下体例：先编写《汉语拼音方案》，毕竟现在人還不知道什么是汉语拼音；紧接着排好音序；再把《康熙字典》中比较常用的字标好拼音，再把该字的常见意思抄到一张裁好的纸條上，然后按照音序放好；全部抄好之后，誊录到一本上，最后编写拼音检字和部首检字。 說起来简单，做起来工作量還真不小。尤其是這四個学生，白天要听课、上课、整理教材，晚上還要回家抄字典，忙得是昏天暗地。幸好清末的学生很懂事，不敢整出什么幺蛾子。否则，他们真得吐血了。 孙元起也在忙，除了备课、上课、指导学生、回答海外学者来信之外，他還要写一篇论文，和卢瑟福說好的那一篇论文。 這篇论文孙元起筹划许久了，因为這篇论文要综合法国物理学家林纳（Lenaral）、德国物理学家勒纳德（Lenard）、爱因斯坦（Einstein）、美国物理学家密立根（Millikan）、康普顿pton）、英国物理学家威尔逊（Wilson）等人的结论，其中勒纳德、爱因斯坦、康普顿、威尔逊都是诺贝尔物理学奖的得主。由此可见這篇论文的分量。想了很久，给论文定名为《光电效应：从现象到本质》。虽然很想起個“光是一种粒子”之类吸引眼球的名字，想想還是算了。 早在1887年，德国物理学家赫兹第一個观察到用紫光照射的尖端放电特别容易发生，這实际上是光电效应导致的。由于当时還沒有电子的概念，所以对其机制不是很清楚。直到1897年，汤姆逊发现了电子，人们才注意到一定频率的光照射在金属表面上时，有大量电子从表面逸出，人们称之为光电效应。1902年，法国物理学家林纳发现了光电效应的四個主要特征：（1）当光照到金属表面时，电子几乎同时发射出来；（2）单位時間逸出的电子数目正比于光的强度；（3）光电子的最大能量和光强无关；（4）对特定金属表面，都分别有非常确定的截止频率（也称为阈频率），入射光的频率必须超過這個截止频率，才能产生电子，否则，不论光强多大，都无电子逸出。 孙元起的论文就从剽窃林纳的发现开始，首先用实验表明光电效应的四個主要特征，并测出几种金属的截止频率。然后說明光电效应的实验规律不能用已有的波动說理论加以解释。经典物理认为，电磁波是一种横波，其能量连续分布在波上。当它照在金属上时，横向电场作用到金属表面的电子上，电子就得到能量。当电子集聚的能量达到一定程度时，电子就能脱离原子的束缚而逸出。电磁波的强度和电场强度的平方成正比，因此，给予电子的能量肯定应当取决于电场强度，所以我們应当期望出射电子的最大能量取决于光强（每秒入射到单位面积的能量），而和频率无关。但从实验观察中可知，绝非如此。這是论文的第一部分。 论文第二部分起，开始发展在之前《辐射强度与光波长之间的函数关系》中提及的量子学說，提出了光的粒子說“光量子假說”，用来解决光电效应問題。认为应当把光当成是由一個個的能量包所组成的，每一個能量包的能量是E，且每一個包都以某种方式保持其本体，以致使其全部能量可以集中在一個单一电子上。光在空间的传播像粒子那样运动，当光射到金属表面时，能量为E的光子被电子吸收，电子把這能量的一部分用来克服金属表面对它的束缚，另外一部分就是电子离开金属表面后的动能。并得出著名的光电方程。即光子能量小于金属表面对电子的束缚时，电子不能脱出金属表面，因而沒有光电子产生；当光子能量大于金属表面对电子的束缚时，电子会立即脱出金属表面，以剩余能量作为动能运动；光子的频率决定了光子的能量，也就决定了电子的能量；光子的强度只是决定光子的数目，光子多，产生的光电子也多。這样，经典理论不能解释的光电效应就被解释了。 同时也指出，根据光量子說可以立刻解释光电效应，但是用来解释光的干涉和衍射现象时又会遇到困难。从而认为光具有“波粒二象性”。 紧接着，是论文的第三部分，则是包括密立根、康普顿、威尔逊所做的实验——因为孙元起手中沒有实验器材，只能设计实验方案，并“预计”实验结果。比如，仔细测量了光的频率和逸出电子能量之间的关系，“可以”驗證了光电效应量子公式。把X射线投射到石墨上，以观测被散射后的X射线，可以发现其中有两种不同的频率成分：一种与入射射线相同，另一种则会低于入射射线。使用“设想”中的云室，可以观测到带电粒子的轨迹。這表明起作用的不仅是光子的能量，還有它的动量……因为现在，伟大的爱因斯坦還沒有提出狭义相对论，所以很多东西需要、曲折地隐晦地指出。這比直接指出還麻烦。 1922年，爱因斯坦因光电效应获诺贝尔物理奖。而康普顿因发现康普顿效应、威尔逊因发现用蒸汽凝聚观测带电粒子轨迹的方法，分享了1927年的诺贝尔物理学奖。由此可以想见這些发现与发明的巨大影响。 這篇论文花了孙元起两個月的時間，写了九十多页。写完之后，才有些犹豫，這么個大小的篇幅有点儿不上不下：作为一本专著，嫌小；作为一篇论文，太大。 “算了，不考虑了，還是让《Science》的編輯烦恼去吧！”孙元起心想。至于能不能发表，這从不在孙元起关注的范围内。试想能写进《物理学史》的东西，能不重要么？這么重要的东西，能不发表么？然后便把论文装进信封，寄给了美国。 在忙乱中，日子過得飞快。 等孙元起论文投寄出去的时候，已经是1899年的九月了。京师大学堂、崇实中学都已经结束暑假，开始了新学期。孙元起又开始了每天的奔波。至于孙元起的那四個学生，每天脚不沾地，字典才编了一半儿。那两個班的小学生，也一切照旧。孙元起已经开始考虑给他们是不是要给补上一门“思想品德”课。嗯！招聘老师也是必须的。 這天孙元起拖着疲惫的身子回到院子。刚进院子，就看见韩蘧、顾之麟他们陪着陈骥德還有一個陌生的年轻人在“物理传习所”的牌子旁聊天。這個牌子已经摆放在那儿已经有一两個月了，虽然房子只是一般的平房，不是很好，可摆上了這么一個白底黑漆的牌子，多少有一些庄严的气象在。孙元起在《光电效应：从现象到本质》的署名上，就恶作剧地署上了“InstituteofPhysicalResear插ndTeaching”的名字。 傍晚的阳光把孙元起的影子拉得老长。那個陌生的年轻人好像被隔在陈骥德、韩蘧的圈子外面，插不上话，只在一旁倾听，时不时四下打量着這所奇怪的院落：有给小孩上课的地方、有给中学生上课的地方、還有署名“物理传习所”即给大学生上课的地方……所以他最早看见孙元起走进院子，便悄悄地捅了捅身边的陈骥德。 陈骥德一回头，看见刚迈进院子的孙元起，便迎上去：“先生回来了……”韩蘧、周宗武他们也跟在后面，脸上带着笑意。 孙元起向他们挥挥手，等近了，问道：“以德，你不是去西学学堂么，怎么有空過来？……西学学堂還沒开学？” 陈骥德有些尴尬地笑了笑。倒是旁边的张纯心直口快：“他从西学学堂叛逃了！” 叛逃？孙元起一时沒反应過来：难道是逃课？不過，从天津卫到北京城确实不是很远。沒有细问，只是說：“以德，刚开学就逃课，這可不好。你身边的這位，是你同学？” 陈骥德答道：“先生，這是我的发小刘斌，字吉甫。他和我本来都是想去西学学堂的，去了几天，发觉沒意思，就怂恿他和我一起，来投奔先生了！”說完，嘿嘿一笑。 那個叫刘斌的少年连忙上前见礼。两下行了礼。孙元起才开始教训陈骥德：“以德，大学裡面的精髓，需要很长時間才能发现的。如果浮光掠影的看一眼，就說這個不好、那個不行，是接触不到本质的。西学学堂是很好的，毕竟是早期成立的大学堂嘛……”孙元起心裡想：這西学学堂乃是天津大学的前身，肯定是很不错的。 韩蘧和陈骥德关系不错，在一旁說：“先生，以德過来也是很好的。那西学学堂的教习实在不行，尤其是物理教习——他们叫格致——水平真不行，上课說不明白，问他問題，還爱理不理的，只叫人回去自己看书。以德在那儿，一天能跟他吵三回。所以，就回咱這儿了。……先生，照您以前說的，一只羊是放，一群羊也是放。反正先生也在教我們，多两個人，也沒有任何影响。况且，咱们现在编字典，不是人手不够么？” 陈骥德也凑上来，涎着脸說：“先生的学问，在大清国可是数一数二的，要想学学问，還得到你這儿！吉甫看了先生之前的教材，佩服得五体投地，所以哭着喊着要来，我迫不得已，只好把他也捎上！” 听了陈骥德的马屁，孙元起哭笑不得：“你们家裡人知道這事儿呢？” “沒事沒事！”陈骥德笃定地說：“我不在家，他们高兴還来不及呢。对了，你别看刘吉甫现在這么规矩，从小家裡就是花果山，他便是那沒尾巴的猴儿。哎呦——吉甫，你捅我干什么？我說错了么？” 孙元起无奈了，只好說：“你们要来就来吧……不過，我這儿顶多算是個大一点的私塾，和那些大学堂沒法比，你们可得想好了！”孙元起觉得，把這些都明明白白地說出来，要让他们知道這是周瑜打黄盖——一個愿打、一個愿挨，這才是对学生负责任的态度，不是欺骗消费者。 韩蘧可不乐意了：“孙先生，我們這儿就是大学堂！你看，有小学生、有中学生，我們几個，便是大学生。有老师、有学生，不就是大学堂么？” 周宗武、张纯、顾之麟他们一個劲儿的点头。 孙元起叹了口气：“你见過只有一個老师、几個学生，沒有任何专业系科的大学堂么？” “有啊，我們现在不就是么？”韩蘧說道。 事实上，孙元起倒不用如此妄自菲薄。在中国大学的早期发展阶段，学生人数一直比较稀少，而学科专业也不是很齐全。比如1909年创立的京师大学堂（北京大学前身）格致科地质学门，那是中国最早的高等地质教育机构，但是直到1913年，只有2個学生毕业。此后因学生太少而停办，直到1917年方才恢复，并改称北京大学地质学系，由曾留学美国的何杰任系主任，留学德国的王烈任教授，到1920年才有孙云铸等８人毕业。此后该系一直是中国最重要的地质教育机构之一。 再比如著名物理学家、原台湾“中央研究院”院长吴大猷先生曾就读的南开大学物理系，当时一共只有两個教授，一位是饶毓泰先生，一位是陈礼先生，他那一届的物理系毕业生居然只有他這個“孤家寡人”。 也正是如此，培养的学生往往都是精华。南开大学物理系“三人行”的格局，却出了饶毓泰和吴大猷两位物理学大家。相反，进入二十一世纪，各個大学疯狂扩招，一届学生动辄上万，却能有几個成才呢？ 孙元起不再纠缠這件事，只好对陈骥德他们俩說：“既然来了，那就留下吧。” 人多力量大，這句话說得沒错。陈骥德、刘斌来了之后，虽然补习课程、熟悉汉语拼音需要一段時間。一個月后，大家配合开始渐渐默契，教材、字典的编写都渐入佳境。到了十一月份，字典编写已经进入尾声，韩蘧、顾之麟他们遇到的問題也渐渐暴露出来。每天，孙元起上完课，便急匆匆地赶回去，解决大大小小、各种各样的問題。 在农历七、八月间，京师大学堂文理分科，有四十九人学习物理、化学等科目。這样，大学堂中学习物理的就有两個班，孙元起每周须在大学堂上六次课。即便如此，加上崇实中学和家裡小学堂的事情，每次在大学堂都是来去匆匆，有些惊鸿一瞥的味道。這几天，加上字典的事情，几乎是下课即走。 十一月的一天，钟声响起。孙元起收拾起书本、讲稿，循例问了声：“你们還有什么問題么？”京师大学堂的学生，都是乖乖儿，但知读经、写八股文，喜歡物理的很少。比如新一班中被分到理科的，半数是文史科学员太多，竞争不上而被分发過来的。现在上课的這一班，是原先仕学科的，鲜有人发问。孙元起只是例行公事般的问一下，打算立马走人。 谁知道，今天太阳从西部出来了，居然有個学生站起来：“先生，学生想私下问個問題，不知可否？” 孙元起有些错愕：“自然是可以的。”說完，示意其他学生下课。 那個学生走到台前，身后還有三個学生，好像是对他问的問題很感兴趣的样子，跟在后面。這时候，孙元起感觉有点后世大学的意思了。抬眼望望窗外，深秋的夕阳挂在半空中，地上是金黄的树叶，加上大学堂古老的建筑，美好中透着忧伤。就对学生說：“外面的景色很好。我們一边走一边谈吧。” 說完，挟着书本，往门外走去，那四個学生跟在后面。 在落满黄叶的小径上，孙元起回過头：“你们有什么問題呢？对了，我好不太认识你们，提问之前，时不时应该自我介绍一下？” 当头的那個学生似乎是這四個人小团体中的领袖，面容淳朴，却有些豪爽的气概，当先回答道：“我叫左功先，字执中，湖南人。” 其次是個年岁较大的学生，身材只有一米六八的样子，留着髭须，看上去比孙元起還大些：“学生胡勋，字子实，湖北人。” 后面两個衣服鲜亮，看上去就知道是官宦子弟：一個叫曾广锡，字厚臣，湖南人；一個叫李国秉，字君衡，安徽人，最小。 孙元起点点头，示意自己知道了。這些名字，平日改作业自然知道的，却与人对不上。 那個叫左功先继续說：“先生，是這样的，我們几個对物理都非常感兴趣。先生教材是极好的，我們很快就看完了，觉得意犹未尽，便想私下裡问问先生，有沒有深一点的教材？” “咦？”孙元起很惊愕，京师大学堂中居然還有对物理感兴趣的！“你们都将六本教材看完了？” 事实上，孙家鼐老大人的影响力不是一般两般地大。孙元起七月份将剩余的三册教材交给他，說是转递给现任管理京师大学堂事务大臣许景澄，结果九月份京师大学堂的学生就领到了這三本书。 李国秉抢着說道：“我們早就看完了！先生的书有趣是有趣，就是太浅了点——” “君衡！”那個年岁大的胡勋给了他一眼镖，李国秉立即不說话了。胡勋躬身說：“先生恕罪！” 孙元起摆摆手，表示沒关系。那六册教材，原本是给初中学生用的，主要是培养他们的兴趣，厘清一些基本概念，建立一個大致的科学体系，确实不是很难，尤其对于這些青少年来說。于是解释道：“西方有句话說，数学是自然科学之母。如果你们的数学沒有达到一定程度，对于其他自然科学的学习也就存在严重的障碍，而物理尤甚。如今中国，普通民众重视文史，对于数学、物理的认识水平還不是很高，所以教材偏浅……至于更深一点的物理，可能要涉及三角函数和微积分，不知道你们学了沒有？” 四人齐齐点头說：“学了！” “我那裡有一本刚编好的物理教科书，比你们用的六本深一些。你们什么时候方便的话，可以去取。”物理传习所已经开张四五個月了，相当于一個学期，已经编好了《中等物理教科书》、《中等化学教科书》、《中等数学教科书》各一册。 “如果先生方便的话，现在就可以。”看来這几個学生有些见猎心喜，迫不及待。 孙元起就领着他们一块儿回去，路上聊一些大学堂学生学习物理的反应，普遍反应都是有趣、好学。這下就放心了。 京师大学堂离孙元起的宅子不远，一会儿就到了。這时候，正好小学堂快要放学，门口孙家的仆人已经准备好大车，单等那五位小哥儿出来。见了孙元起领着四個学生過来，躬身說道：“孙先生回来了……喔，這不是胡少爷、曾少爷、左少爷和李少爷么，你们怎么有空到孙先生府上？” 四位学生都和他打招呼。孙元起很奇怪：怎么孙家仆人认识這四個人？不過觉得這好像和自己沒有太大干系，也沒有多问。便领着他们进了院子。