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二十五海外尘氛犹未息

就这样,孙元起先在纽约的时候,就大致了解了一下耶鲁的情况,又提前๩到达纽黑文市,以“需要休息”为名,熟悉了周边的环境,总不至于到时候闹出大笑话来。

因为ฦ之前,孙元起从来没有到过耶鲁大学,只在影视作品中ณ觑过几眼,不说对于耶鲁大学,就是其所在的纽黑文市也๣陌生得紧。所以,孙元起对耶鲁大学校友会的麦克·唐纳森先生表示,自己对于耶鲁“很熟ງ悉”并不需要耶鲁大学迎接,而且自己的行程不太确定,自己到达纽黑文市之后,会与校方联系的。

“是的,卢瑟福先生。”孙元起笑了出来,伸出右手“非常高兴再次见到你!”

待走近了,卢瑟福使劲揉揉眼睛,才试探着问:“请问,你是york么เ?”

在以前,或许他会和其他人一样,同情义和团,仇视洋人、仇视外国传教士,认为ฦ他们是帝ຓ国主义侵略中ณ国的帮凶。但自打来清朝以后,先后接受康格先生一家、丁韪良大人、卢瑟福等人的帮助,觉得洋人和中国人并没有两样,都是既有坏人也有好人的。“灭洋”就是杀光洋人,那ว么康格先生一家、丁韪良大人都属于被消灭的对象。这样对么?

作为ฦ一个理科生,孙元起对义和团运动的了解,只局限于前๩世中学历史课本所描写的片段,间或夹杂着《神๰鞭》等影视作品的描述,觉得那是一场声势浩大的“反帝ຓ国主ว义战争”印象中,前世中学历史课本上有一面义แ和团的三角旗,上面写着四个大字…“扶清灭洋”

那四个ฐ学生凑上去,那一摞书册中ณ,不仅有《中等物理教科书๰》、《中ณ等化学教科书》、《中等数学教科书》这种书๰,还有《小学语文教科书》、《小学数学教科书》、《小学自然教科书》等小学堂用的教材,此外,还有《心理学大纲》、《教育学大纲》、《教学方法论》。最后三种,为孙元起培养他几个ฐ弟子去教小学堂时所用,最后编辑成书。几乎每本书๰的扉页上,都有“孙元起百熙ກ著”的字样,是学生们抄写时习惯加上去的。

孙元起指着那一摞书册:“这就是我们师๲生合力编写的几种教材,物理也在里面,你们自己找出来看吧。”然后走到一个空闲的书案前,放下挟着的书本。看来那个位置,是他平时坐的。

就崇实中学三年级30名学生来看,绝大多数选择了工ื作,只有少部分人选择读大学;至于考科举和留学,则一个也没有。

南洋公学包括四种新型的学校教育:第一,师范院,中国近代最早的新型师范学校,学习年限最少一年;第二,外院,它是师๲范院的附属小学,学生分四班,学习满三年后升入中ณ院;第三,中院或称二等学堂,这是中学性质的学堂,分四班学习;第四,上院或称头等学堂,这是大学性质的学堂,也分四班学习,其中高材生升入师范院。学生人数规定:师范院40名;外、中、上三院各分4班,每班30่名。办学经费皆由招商和电å报两局众商人及买຀办所捐,故定名为南洋公学。

论文写好之ใ后,孙元起把它邮ุ寄给了美国的《science》。因为论文中“能量子”的猜想,与经典物理学界长期信奉的“一切自然过程都是连续的”原则相违背,老牌的《nature》可能对文章后一部ຖ分嗤之以鼻,删去最后一段关于能量子的论述也是极有可能发生的事情。倒是开放的《scນiencນe》,可能会更欢迎这种奇思妙想。

孙元起论文的名字就是《辐射强度与光波长之间的函数关系》。因为ฦ此时瑞利和普朗克都还没有得出自己้的定律,所以全文分为两个部分:第一部分是沿着瑞利ำ—金斯等人走过的路,根据经典物理学的能量均分原理,严密推导出瑞利ำ—金斯定律,但指出该定律在长波区和实验结果符合,而在短波区则存在问题,而且当波长接近紫外时,计算出的能量为无限大!认为经典物理学存在一定的问题。第二部分则是根据普朗克的方向,得出普朗克内插公式,并进一步认为能量可以划ฐ分为等份的能量子。

西厢房是教室兼实验室,学生经常来,手脚也勤快,收拾得挺干净。

北面堂屋,孙元起住东面;中间有几把太师椅,却没有桌子,也没有中堂、对联什么เ的;西面还是空着的,都没怎么打扫。

在这一部分中,主要是论述电å子层的“定态假设”:原子核外层电å子数应该和原子核正电荷数相符合,但是他们如何排列ต呢?“根据”门捷列夫的元素周期表,可以“设想”第一层稳态为2个电å子,第二层为8个ฐ,第三层也是8个,第四、第五层则是18个ฐ…原子为了达到稳态,会失去或捕获电子。失去或捕获电子能力的大小,决定元素า的化学属性。所谓分子,就是数种元素的原子按照一定方式排布๧,达到稳态所形成的化合物。而化学反应的本质,也可据此原理来推衍,就是不同的离子组成更稳定的化合物。其后,又并就化学反应方程式、元素化合价等进行讨论和总结。

玻尔(18๖85—1้962)是丹麦著名物理学家,家境良好。1903年进入哥本哈根大数学与自然科学系读书。1906年,还是大学生的玻尔就因对水的表面张力的出色研究工作,荣获丹ล麦皇家科学院金质奖章。其后,于1909年和1911年以金属电子论方面的论文,分别ี获得哥本哈根大学的科学硕士和哲学博士学位。1911年赴英国剑桥大学,在j·j·汤姆逊的指导下,跟卢瑟福搞科研。1913年,写出了《原子构造和分子构造》(1)(2๐)(3)三篇论文,提出了定态跃迁的原子模型,即著名的玻尔原子理论。192๐2年,因对原子结构及原子辐射的研究而获得诺贝尔物理学奖。当然,玻尔关于电å子的“跃迁假设”论述,孙元起并不准备在这个小册子中ณ讲明…因为现在普朗克还没有提出能量子假说,或许这是下一篇论文“剽窃”的对象…他只准备说一些粗浅的,就像二十一世纪中学物理、化学课本中所叙述的那样,只有这样,才能ม吸引全世界科学家和科学爱好者的注意力。

“哦,孙大人要见你,现在。”丁韪良牵着孙元起的手往外走,门外的那辆人力车还在那儿,便一起上了车。然后接着说:“自从那ว次在马神๰庙见了孙大人之后,你没有再去拜访他么?”

“对不起,尊敬的先生。”孙元起上前握手“到底发生了什么事?”

孙元起穿着长衫、布鞋踏进教师的一瞬间,有一种跨越时空的感觉,仿佛他现在正参加那场未果的面试。到了台上,望着台下参差不齐的学生,觉得事实偏离想象实在太多,至少和二十一世纪的中ณ学差距太大,以至于他一时之间适应不过来:台下的课桌还算整洁,但一间教室里的二十几个人中,有十五六岁的少年,还有二十余岁的青年,都穿着长衫、拖着辫子,规规矩矩的坐在位子上,好奇的打量这这个年青而英俊的新า老师。教室最后坐着柯凝翰先生,估计是不太放心,所以亲自来听听。

第一节课是给高等班上的。

矮老头看他这模样,吓了一跳,转身要逃。孙元起快步上前,一把捞住他,心想:可不能让这关键人物给跑咯。

“那ว你喊啊,恐怕你喊破喉咙,也没人来救你!”孙元起前๩后在这马神庙可是逛了十来回,知道这是个荒院子,向来没什么เ人,于是突然想起了这句著名的台词。说完,一拍大腿:对啊,这个ฐ马神๰庙就可以住人那!

中午时分,初ม夏的太阳也晒得邪乎,加上一上午的折腾,肚子饿得前心贴后脊ิ。

虽说老头儿是孙元起在清朝认识的第一人,论辈分得是他高祖父,但跟人老头儿拌了嘴儿,也๣不好意思在人地头上呆着。沿着土路,一步一晃的往前๩挪,多少有些认命的味道。

“那ว就四杯红茶!”很好,没有哪位姑娘捣乱,点什么苏打水。

等孙元起手忙脚乱ກ地沏上红茶,大家才坐定。一时间,也没有什么话说,五个人就这么坐着。孙元起捧着茶杯,隔着牛奶红茶升起的热气,心里开始考虑:这四位姑娘来找自己้干吗呢?

那ว个叫薇拉的女孩很文静,细细的啜着茶水,不温不火,好似在品味红茶的芬芳。

艾琳娜๨大多时候是低着头,只偶尔抬起头打量一下自己,又瞥一下莉莉丝,然后迅速低下头去。

莉莉丝则咬着嘴๨唇,毫无忌讳的盯着自己。

至于最小的妮娜,眼睛四下游动,似乎很好奇:为什么那四个ฐ人一句话都不说呢?

半晌,孙元起按捺不住了,他还有很多事情等着做呢,只好开腔打破宁静:“艾琳娜,你们找我,是不是有什么事?”

艾琳娜涨๲红了脸,期期艾艾了半天,也说不出所以然来。倒是一旁的妮娜忍不住了:“是莉莉丝有问题要问你!”

薇拉转过脸瞧了莉莉丝一眼,又转过来,继续品茶,没有说任何话。艾琳娜立马出声喝道:“妮娜,胡说什么?!”

倒是事主莉莉丝,一咬牙:“是的,扬克先生,我有问题๤问你!”

孙元起作为男ç士,又是主人,只有摆出十二分的耐性,脸上带着微笑:“艾琳娜,没事的。莉莉丝小姐,你有什么问题要问呢?”

“你…你结婚了么?”

“…!”孙元起被雷得外焦里嫩,跟奥尔良烤鸡翅一般:不都说西方人尊重别人隐私么?看着这四位姑娘紧ู盯着自己、闪烁着强烈八卦欲望的眼睛,怎么เ都不像啊?在八道囧囧有神๰的目光中,孙元起吭吭哧哧地回答道“还…没有…”

艾琳娜๨、莉莉丝、妮娜同时一拍掌:“太好了!”

“啊?…太好了?”孙元起觉得眼前๩的几位姑娘,很有可能是九零后穿越过来的。

“那你喜欢什么样的女孩?”

“你对外国女孩有什么看法?”

“听说中国的男性都歧视并虐待他的妻子,是这样吗?”

“中国人可以娶很多妻子,你也有这样的打算吧?”

两个小时之后,孙元起才头昏脑胀地送走了那四位心满意足的姑娘。人都说:“三个女人一台戏。”这四个ฐ姑娘,完全就是一部《还珠格格》。

中午睡了一觉,才把耳边一直嗡嗡的声音彻底驱除。

起床之后,用凉水洗了脸,觉得好多了。重新拿起那封信,仔细阅读后,又改了几处,誊清之ใ后装进信封里,单等一会儿有空寄出去。这时候,罗西教授陪着一群人来了。

这次来的人,除了昨日在火车站见的那几位,还多了些新面孔。介绍之后才知道,新面孔都是大人物:mit的校长,理学院、工程学院、自然科学学院等学院的院长。

一阵寒暄。在座的诸位充分体现了理工科干净利落、简洁明快的特点,迅速步入主ว题,开始商定未来两周的安排:

“约翰逊教授,我们校方商量以后,您的行程安排大致如下:…”

“好的,就按照你们的安排来做,在未来的两周内,安排6—7次讲座。因为演讲的内容会和现在课本上的内容不太一样,我这里有一些提纲,希望在每次讲座之前发给听众。”说着,孙元起从一堆手稿中,找出前๩不久在耶鲁时准备的提纲,递给离自己最近的mit副校长哈迪·戴普教授“我还是有点疑ທ问,上午讲座,下午讨论的话,听众们…没问题吧?”

“没问题๤,我们mit讲求的就是高效!”戴普教授非常肯定地回答。“下面,我们想和约翰逊教授讨论一下合作事宜…”

“合作?”这可溢出了孙元起所能想到เ的范畴。

从开场以后就沦为配角的罗西教授这时候插话道:“就是您在火车上所提及的,有关信号无线传输的…”

“啊…哦,你说的是无຀线电å广播之类的吧?”孙元起大致想起来。

“对!对!”罗西教授连忙点头“意大利科学家马可尼在189๗5年发明了天地线装置,改进了发射机和接收机,有效地增加了无线电传输距离。在18๖96年,电报已经能ม飞跃英吉利海峡。1899年,也๣就是去年,德国人布劳恩研发出了一套能够调谐的接收系统,既ຂ能排除干扰,有大大提高了灵敏度,从根本上改进了马可尼的无线电系统。现在,各国科学家都投入极大的精力,来研究无线电å技术。”

戴普教授跟上说:“据罗西教授汇报,我们知道您对于无线信号发送、传输、接收等技术,具有成熟的想法,只是因为种种原因,没有付诸实验证明。我们认为ฦ,无线电广播等技术具有广阔的应用前景,应该集中力量加以研究,为人类福祉贡献科技的力量!所以有意和你达成合作意向,就此展开理论探讨和实验研究。”

“…”孙元起完全是心有余而力不足,只好解释道“我也知道无线电有广阔的应用前景,关键是现在我没有时间投入进去,一则即将去加拿大麦吉尔大学,与卢瑟福教授就一些学术问题进行验证;二则我还需要回国,毕竟我是一所学校的校长;第三,和耶鲁大学组建的联合实验室正处于前๩期筹备阶段,估计未来一段时间内都会很忙的…”

戴普教授明显对此做了充分地调研,显得成竹在胸:“这些都不是问题!据说,您和卢瑟福教授的实验结束以后就会回国,尔后每年来美国三个月。您也知道,耶鲁和mit之间只有1้50英里,所以这三个月你可以来往于两校之间。而且我们可以参照您和耶鲁大学的合作模式,组建联合实验室,在你回国以后,就可以在中国建立相应的实验分室,足以保证合作顺利进行。”

孙元起想了想,也是,而且现在自己้手头不太宽裕,办学校的经费也捉襟见肘,貌似以后的电信大亨都是超级富豪,如果能从无຀线电技术上捞一把,也算是拆东墙补西墙了。又大致回忆了一下以前所学的模拟电路↓字电å路、通信原理之类的课程,觉得自己有了一些资本,当下回答道:“既然如此,那我就只有用中国的古话‘恭敬不如从命’来答谢mit的厚爱了。”沉吟了一下,又说:“无຀线电理论方面应该是很成熟的,我会在稍后一、两个ฐ月时间内写本小册子,来介绍相关理论。最困难的是相应设备的制作…其实,设备的制作也๣不是很困难,关键在于电子元器件的制造…”

在原先的学科体系里面,电子学是一门庞大而艰深的理工专业和学科体系,在这个体系里包含有无数分支学科,它们有机地结合在一起,形成了电子学的统一整体。这些分支,按性质可划ฐ分为四大类,即:系统与大系统技术;基础理论与基础技术;元件、器件、材料与工艺;交叉专业和学科类。具体有通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、计算机、能电子系统、电子线路与网络分析、微波、天线、电波传播、测量、电源、显示技术、信号处理、信息论、自动控制原理、可靠性理论、固态电子器件与集成电路、真空电子学、电子元件、电子材料及有关生产技术、量子电子学、核电å子学、空间电å子学、生物与医学电å子学、射电天文学与雷达天文学…现代电子学犹如一株枝叶繁茂的大树,深深地扎根于应用物理、应用化学、应用数学等基础学科的沃土之中。

如果没有记错的话,电å子学的发展应该是从电子管起步,到晶体管,再到集成电路。在孙元起先前的时代,别ี说电å子管了,晶体管都很少见,几乎常见的设备上都会使用集成电路。可是眼下,估计连电子管都还没有问世吧?

想到เ这里,孙元起有些头痛,试探着问:“现在…有物理学家发明二极管、三极管么?”

“二极管?三极管?那是什么?!”罗西教授一头雾水。

孙元起以手扶额,呻吟道:“组建实验室,与其说研究无线电å技术,不如说是研发电子元器件…”

戴普教授不是这个专业的,是个门外汉,不知道深浅,小心翼翼地问:“这,很困难么?”

“嗯,非常困难。乐观地估计,在未来两年内,只能ม掌握无线电相关理论,初步完成前期的电子元器件研发;五年内,大致可以在实验室完成无຀线电广播的试验;至于真正的应用和推广,至少在十年左右。”孙元起觉得这个实验需要花费十多年时间,周期太长,估计mit也会打退堂鼓。

罗西教授听了之后,却是一脸振奋:“总共才需要只要十多年?那不是非常顺利么!1860่年的时候,英国人斯ั旺就发明炭丝灯泡;187๕9年,我们伟大的发明家爱迪生先生才把白炽灯的寿命延长到四十小时以上;1882年,才发现用日本八幡竹子做灯丝最好,并成立爱迪生电灯公司;之后很久,电灯才进入日常生活…从发明到应用,就花费二十多年!”

“八幡竹子?”孙元起虽然对具体时间不太熟悉,对于故事却是从小听到เ大的,只是对其中的“八幡竹子”很陌生,所以下意识的问一句。

“是啊!我们现在的灯泡里,都是日本的八幡竹子。”罗西教授指了指客厅壁上的白炽灯。

“还是竹子啊?”孙元起有些吃惊,也就是说,现在还没有想到用双线圈钨丝做灯泡?

事实上,在19๗10年,美国人库利兹才发明钨丝灯泡;至于双线圈钨丝灯泡,则是19๗31年日຅本人三浦æ顺一发明的。这也是后来在全球广泛使用的白炽灯灯泡。

看到罗西教授很肯定的点头,孙元心中ณ一喜:嗯,这可以做做文章。便开始筹划实验室的相关事宜:“戴普教授,如果成立联合实验室的话,最好实验室分为四个分室,一个继续探索无线电相关理论,一个负责研发相关设备;另外两ä个专门研发新型电å子元器件,一个ฐ负责电子管,一个ฐ则是吃晶体管。估计启动资金会比较庞大…”

“没问题!”坐在一旁้的mit校长拍板定音“我们希望能尽快看到详细的计划书和筹备方案,如果可以的话,现在就可以进行前期筹备工作。”

孙元起对于mit雷厉风行的效率非常佩服,相比之下,耶鲁就有些按部ຖ就班了,于是也不客气:“计划书和筹备方案,我会在一周内提供给校方。同样,我希望在这两周之后,也就是我前往麦吉尔大学之前,负责研发电子管的实验室可以开展工作!”

两周后,被授予mit荣誉哲学博士、讲座教授的孙元起,向新成立的电子学联合实验室提交一份《关于白炽灯的几点改进意见》,匆匆离开了mit,踏上了前往麦吉尔大学的火车。麦吉尔大学开学在即,作为讲座教授的孙元起还有一门课程的任务,同时,卢瑟福已经眼吧吧地等了一个ฐ多月了。

之后的几个月时间里,作为iprt负责人,元素实验室、电子学实验室主ว任,耶鲁、mit、麦吉尔等大学讲座教授,扬克·约翰逊博士的名字震撼了全世界ศ的科学界ศ:

1900年9月7日຅,mit出版社出版扬克·约翰逊博士的最新า专著《无຀线通信系统概ฐ述》。随即《scນience》杂志发表书评,认为全书“用精湛的理论和超前的眼光,集中讨论了蜂窝的概念、移动无线电å传播、调制技术、多址技术及无线系统与标准,并结合理论对无线通信系统的各个方面进行精辟的论述和独到的预言,为无线通信技术的发展提供了理论指引,堪称无线通信领域的‘圣经’,该领域的所有从业人员必须ี也必然要通读该书。”

190่0年10่月23日,mit电子学实验室宣布,根据扬克·约翰逊博士的方案,制ๆ成充气双线圈钨丝灯泡,平均寿命在600小时以上,是原来竹丝灯泡的5๓~10่倍。

1900่年11月11日,mit电å子学实验室将新取得的充气双线圈钨丝灯泡专利授权给爱迪生电灯公司使用。为此,爱迪生电灯公司将向mit支付一笔不菲的专利使用费,其中ณ包括一项别人认为ฦ是鸡肋的专利“爱迪生效应”即热电å子发射效应。与此同时,爱迪生电灯公司在mit电子学实验室设立“爱迪生电子学讲座教授”席位,首任教授由扬克·约翰逊博士出任。

19๗00年1้2月2๐5日,扬克·约翰逊博士领ๆ导下的耶鲁大学元素实验室宣布发现一种新元素,并被命名为“氡”该元素า为放射性铀、镭和钍的衰变产物,是一种惰性气体。同时,创น新性地提出了元素า衰变学说和“同位素”的概ฐ念,并认为ฦ元素衰变为ฦ自然发生的核反应。

1901年1月1日຅,加州大学伯克利分校马丁教授与扬克·约翰逊博士联合署名,在《science》上发表一篇实验报告,称在此前的人工核反应中发现一种新粒子,即质子。它是构成原子核的基本粒子,带正电,所带电量和电å子相等,各种原子所含的质子数不同,质量为ฦ电子的千倍以上。

19๗01年2月14日຅,mit电子学实验室利用爱迪生效应,发明了热电子真空二极管,用来检测无线电信号,具有灵敏的检波整流作用。

19๗01年3月12日຅,麦吉尔大学卢瑟福教授与扬克·约翰逊博士联合署名,在《nature》上发表长篇论文《原子的核外电子组态:从光谱、能ม级到不相容原理》,从实验入手证明《化学原理》中ณ所提出的核外电子分布模式;同时提出“跃迁假设”把量子理论开创性地应用到原子理论中ณ去,成功地解释了氢原子的核式结构和氢光谱的规律。量子论又一次取得了成功。

19๗01年4月25๓日຅,mit电子学实验室制成了真空三极管,具有放大与控制作用,并可用于发生高频振荡信号,从而可以替代电火花发生器和高频交流发电机,成为无线电技术中最基本、最关键的电å真空器件,并为无຀线电技术由长波向短波发展提供了条件。

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