施士元的同学帮他拍下了答辩时的情景,这是居里夫人留给施士元的唯一纪念。照片中,施士元胸有成竹地站在讲台前说话;居里夫人则坐在教室侧面3人评审小组的中间位置,她扬着头,认真地聆听着这位年轻而有才华的得意弟子娓娓而谈,露出满意的神情。这张被放大了的珍贵照片,后来就一直挂在施士元的书房里。
第二天,居里夫人专门为施士元举行了酒会。在镭研究所外那片充满欢声笑语的草地上,居里夫人首先致词:“请大家举起酒杯,为祝贺施先生完成论文而干杯!”席间,居里夫人来到施士元的身边,小声地问他是否愿意继续留下来工作。施士元委婉地说:“我们公费学习的期限是4年。”居里夫人善解人意地说:“不用担心,以后的工作与生活费用我来想办法。”
面对居里夫人那双充满期待的眼神,施士元短时间地沉默了。他从来就没想过,学习4年完后还要留在法国的事情。虽然在居里夫人这里有一个很好的工作环境,而且还有许多好的课题有待他去做,但施士元一直想的是学成回国,科学救国。
他望着居里夫人热情的双眼,竟毫不掩饰地把自己回国的想法告诉了她。也许是归心似箭,也许是太年轻,施士元一时还沉浸在博士论文通过的喜悦之中,却并没有意识到居里夫人眼中的湿润和掠过的一丝淡淡的伤感……
此年初夏,施士元告别了恩师,怀着对第一个社会主义国家——苏联的向往,离开法国前往俄罗斯大地,在列宁格勒参观了冬宫及十月革命起义时的一些古迹;在莫斯科参观了莫斯科大学及东方大学。他在海参崴搭乘一艘货轮回到祖国,担任南京中央大学(即后来的南京大学)物理系教授兼系主任,时年25岁,为全国最年轻的教授。
翌年7月4日,居里夫人因大半生接触放射性物质,罹患恶性贫血,在法国阿尔卑斯山区疗养院逝世,享年67岁。以她的满腔热情、宏大胸襟和远大抱负,这无疑是英年早逝。临死的时候,这位杰出女科学家的双手已被镭烧伤,遍布疤痕,射线渗入骨血。
施士元很快得知了这个噩耗,顿时沉浸在悲痛之中。他怎么也没想到,在镭研究所草地上举行的那场美好聚会,竟成了他与恩师的永别。此后,他想再到法国看看的心愿,由于种种原因,一直未能实施。
直到1978年,施士元应邀去德国参加有关原子核问题的国际研讨会,顺道法国,这才有机会回到阔别了45年的的母校巴黎大学。而昔日的镭研究所,早已成了居里夫人博物馆。
【名家小传】
施士元(1908—2007),又名公岛,笔名万乙,生于上海市崇明县(时属江苏省)。物理学家、教育家,我国最早从事核物理研究者之一。发现α射线精细结构与γ射线能量严格相等的现象;发现液态钠中有晶态原子团的存在;证明AuCu3有序无序转变是成核成长相变的过程;用蒸发模型和准自由散射成功地计算3H(n,2n)和3He(n,2n)截面;指导用核技术开展对生物分子和高分子的研究工作。并长期致力于物理教学工作,一培育了大批物理人才。
施父施禹传曾毕业于保定军官学校,1911年辛亥革命时参加了国民军攻占南京战役。施士元于1925年夏考入清华大学物理系。1929年夏考取江苏省官费留学法国。当年冬进入巴黎大学镭研究所,在居里夫人的指导下,从事核谱学研究工作。1933年春在巴黎大学获得物理学博士学位。拒绝居里夫人的挽留,于当年初夏之际回国。任南京中央大学物理系教授、系主任,是当时全国大学最年轻的教授、物理系主任。1949—1984年任江苏省物理学会理事长。1952—1987年任南京大学物理系教授兼教研室主任。
陈省身:与几何的三度亲密接触
陈省身似乎注定就是属于数学的,一直跟数学有着特殊的缘分。他并没有上过小学,只是跟家里人识了一些字。有一次,父亲带回一套1892年首次印行的、美国传教士写的《笔算数学》,他觉得很新奇,仅凭借自己认识的一些文字,又听了父亲的部分讲解,居然在短时间内读完了《笔算数学》(上、中、下)3册,并能做完所有的练习题。这是陈省身和数学第一次亲密接触。
后来,没有任何文化基础、直接考入中学的陈省身,居然在勤奋努力之下,很快就成了班上的数学尖子。他15岁时,在父亲的朋友钱宝琛先生的建议下,报考南开大学理学院,并以数学第二名的好成绩被录取,成为著名数学家姜立夫的弟子。
也就是在这时,陈省身开始真正意识到了自己的数学天赋,就选择专心攻读数学科,这是一次决定他人生的重要抉择。他曾经风趣地说:“学数学并不是我刻意的选择,实在是因为我除了数学之外,什么都学不好。”
从中国南开大学到德国汉堡大学、法国巴黎大学,陈省身先后师从了三位几何学大家:姜立夫、布拉施克与嘉当。
布拉施克的得意门生
陈省身在姜立夫的带领下,进入了更加广阔的数学与几何天地,深刻体会到了它的美妙。他内心里开始越来越渴望能够更深入地了解它、触摸它。
但是在中国,陈省身实现不了自己的梦想,唯一的选择就是出国留学。于是,从南开大学毕业后,陈省身考取了清华大学第一批硕士研究生。因为清华研究院规定,可以资助成绩优异的学生出国留学。陈省身以出色的成绩获得了出国留学的名额,他放弃了当时大多数人都选择的美国,而去了当时世界的数学殿堂——德国。
19世纪时,德国就是全世界的数学中心;而德国的数学中心是哥廷根。法国的巴黎则是另一个世界数学中心。虽然当时年轻的陈省身还不太了解这些情况,但是,冥冥之中他跟数学的缘分,把他终于引领向了德国和法国。
陈省身考入了德国汉堡大学。虽然汉堡大学并不是十分有名的学校,也不像哥廷根大学那样在数学界的那么崇高,却有一位非常知名的数学家布拉施克,他是当时国际上最有名的几何学家之一。当陈省身还在清华做研究生的时候,布拉施克曾来到中国,还在清华大学做了演讲。陈省身听过他的演讲以后,为他在几何方面的成就所震撼,一直很敬重他。所以,后来陈省身就选择了他做自己的导师,报考了他所在的汉堡大学。
陈省身刚踏上德国的土地时,举目无亲;在国内时德语又学得很有限,跟人交流起来很困难。他想找领事馆的人帮忙,却发现大部分人都出去旅行了。无奈之下,只能自己拼命补习德语。
幸好,同在汉堡还有一个中国留学生跟他同住一个宿舍,这个人就是周伟良,后来也是一位成绩卓越的大数学家。他和陈省身在德国期间结下了深厚的友谊。他去世后,陈省身还为他写过一篇文章,总结他的生平。他们在世界数学界的地位都非常高,其研究成果都被以自己的名字命名——陈省身关于示性类的研究成果被国际数学界称为“陈示性类”;周炜良在代数几何学方面的研究成果被称为“周氏坐标”。
布拉施克听说有个中国学生选他做导师,他很惊讶,因为当时来德国的中国人并不多,学数学的就更少了。不过他也很高兴,有这样一个来自大洋彼岸古老国家的学生。陈省身找他报到的时候,也许他想看看这个学生的水平如何,就把自己最新写的论文找了很多拿给陈省身看。
陈省身接过这堆论文,回去后就开始认真地阅读起来。他知道,在德国的大学里,教授的权力非常大。由于学校成文的规定很少,很多事情都是由教授来决定的。所以,一定要先给导师一个好的印象,以后的学习才能顺利。他慢慢翻看着,忽然发现其中有篇论文好像不太完整,有个题目的证明还没有完成。他索性拿起笔自己证明起来,把剩下那部分过程给补充完整了。
论文看完后,陈省身找到布拉施克,向他汇报自己已经看完了论文,并把自己补充的那部分也一起交给了他。布拉施克没想到,这个刚见面的中国学生能在这么短的时间内就看完他的论文。不但看得懂,还找到了他论文中的漏洞;甚至还帮他补充完整了。这让布拉施克非常高兴,他很喜欢这个聪慧的学生,让陈省身将其写成论文在校刊上发表。
本来,布拉施克只安排陈省身每两周见面一次座谈;但从这以后,他要陈省身与他每周见面一次。并且,未完的证明第二天还可以继续讨论。陈省身知道自己已经博得了导师的好感,也感到非常高兴,回去之后立刻着手撰写论文。文章发表出来之后,一下子在汉堡大学引起了轰动,全校师生都知道了这位来自中国的青年。
除了跟随导师学习以外,陈省身在汉堡学习期间还发表了不少论文——在日本东北大学校刊《东北数学》杂志发表了两篇论文:《具有对应母线的直纹线汇三元组》和《直纹线汇的相伴二次复形》;在汉堡大学《数学讨论会论文集》上发表了两篇论文:《关于网的计算》的论文和《2n维空间中n维流形三重网的不变理论》。他甚至被他的导师布拉施克赞誉为:汉堡数学界的新一代领袖。可见,布拉施克对自己的这个学生有多么满意。
陈省身1934年11月在汉堡大学开学,1936年2月就拿到了博士学位,用了不到一年半时间就读完了别人两三年的课程。布拉施克对陈省身说:“你已经学完三成的数学根底,可以独立工作,或去其它国家尝试进行新的数学研究了。你可以考虑两个选择,一个是去法国,跟随嘉当学习;还有就是留在汉堡,只是要准备做数论,不能再深入研究几何了。”
陈省身考虑了很久。其实留在汉堡的机会也很好,但是只能做数论,因为那时候在汉堡有两个很伟大的数论学家。而自己已经学习了很长时间的几何,他不想轻易放弃。何况,嘉当是当时世界上最著名的几何学家,在汉堡大学学习期间,他就和嘉当有过接触,对他关于微分几何方面的研究很感兴趣;跟随他学习,会令自己成长很多。陈省身决定放弃在德国留校的机会,去法国继续深造。
后来,美国著名数学家卡普兰斯基曾评论过陈省身的这次抉择说:“如果陈省身选择了代数数论,20世纪数学的历史将会有重大改变。”两者相争,终究还是微分几何得到了这位数学天才,使代数数论的损失很大。
师从嘉当的日子
1936年9月,陈省身正式前往巴黎大学,拜师嘉当。
令陈省身没有想到的是,做嘉当的学生,并不是一件容易的事情。并不光是因为他教的东西晦涩难懂,而且嘉当的名声过于显赫,虽然他的文章确实很难懂,追随他的人仍然数不胜数,连见上他一面都很难。法国的学生希望跟着他学习,世界各地来的学生也希望追随于他。因为巴黎是西方的科学中心,所以从东、西方各国来到法国读书的人很多。
每周四下午是嘉当的办公时间。一到这个时段,他的办公室门口就站着一排人,等着求见他。法国人一般不会说定时间,没有先说好讲10分钟或者20分钟这样的情况,都很随意,看情况而定。有时候他讲多了,外面的人就得继续等着他。
陈省身第一次见嘉当,嘉当就给了他3道题目。由于法文不好,陈省身只听懂了题目,但是不会做,自己也就没有理由再去见他。过了一段时间,他偶然在校园里遇到了嘉当,没想到大师对他仍有印象,问为什么很久没去见自己。陈省身很老实地回答,自己做不出那些题目。嘉当却很亲切地说:“没有关系,你来谈谈吧。”于是就把陈省身带到自己的办公室里详谈讲解,直到陈省身做出来。
以后,嘉当又陆续给陈省身留了一些问题,陈省身都一一做了出来。嘉当觉得这个学生很实事求是,又确实很有数学天分,所以后来他就告诉陈省身:“你可以到我家里来,不用再在办公时间来见我。”这无疑是很特殊的待遇,陈省身明白嘉当教授对自己的欣赏,也就更加用心地学习。
嘉当的家恰好与陈省身的住处在同一条街上。于是,陈省身开始每两周一次去嘉当家里拜访他,每次1个小时。去之前,他会把做题得到的结果,和要问嘉当的问题,用法文写在一张纸上,见到嘉当就递给他看。这样就能让自己少讲一些法语,免得沟通有障碍;也能节约一些时间来多听嘉当的讲解。
随着学习的深入,嘉当越来越喜欢这个中国学生了,常常会出一些小问题让陈省身去做,自己也会亲自做一下。陈省身每次都认真对待;即使有些不会做,也尽量多做一些。他经常刚刚拜访嘉当回来,第二天就能收到大师的信。他说,昨天陈省身走了之后,他又想了想他们讨论的问题。后面会附上关于那些问题的意见等。
这样学习让陈省身的生活异常忙碌、充实。在拜访嘉当之前,他要准备好见面谈的内容,需要下很多的功夫,同时也让他的知识积累更加丰富了。在这种特殊的学习方式之下,陈省身学到了很多有用的东西,很短的时间内他几乎读完了嘉当的所有著作,使他很快进入国际数学研究的前沿。
陈省身后来回忆自己在巴黎的日子,谈起自己的恩师,觉得嘉当是个很正统、很守规矩的人。陈省身跟随他学习的时候,他已经69岁高龄了,除了在巴黎大学做教授以外,还在一些很小的学校里教书。他对于名利,一点都不关心。普通人对他与他的工作并不了解,只有当时最有名的数学家欣赏他。他在社会上的巨大名望,是在去世之后才得到的,人们是因为他的工作才记得他的名字。在上世纪的数学家里,他是对21世纪的数学影响最大的一位。
跟随嘉当的这段时间,对陈省身的终生都起到了非常重要的作用。也是在这样的学习环境之中,嘉当与陈省身的感情越来越深厚。嘉当的儿子也与陈省身成了很好的朋友,一直保持着密切联系。上世纪40年代,陈省身在美国普林斯顿大学任教时,嘉当还在法国;战后法国的物资非常匮乏,陈省身心疼老师的生活条件艰苦,经常会寄一些食品和生活用品去给嘉当一家。
【名家小传】
陈省身(1911—2004),著名美籍华裔科学家、国际数学大师、20世纪世界级几何学家、“走进美妙的数学花园”创始人。他在整体微分几何学上的卓越贡献,影响了整个世界数学的发展,被荣获诺贝尔奖的美籍华裔物理学家杨振宁(他也是陈省身的女婿)誉为继欧几里德、高斯、黎曼、嘉当之后又一里程碑式的人物。