第517章 光譜

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  第517章 光譜

  作為名譽校長,李諭只要有機會肯定要給他們上一下課。

  說起來似乎有點自傲,但放眼當下,在物理學的理論基礎層面,真的沒有幾人能出李諭之右。

  李諭以前在國內上過一些課,大都只是講一些中學內容,如今算是頭一次在國內真正講點大學該講的東西。

  此時的大學上課內容還沒有後世那麼固定,主要是沒有固定的教科書,基本靠教授自己出講義。所以民國時期對大學老師的水平要求其實挺高,起碼不能照本宣科。

  李諭有意引導他們了解一些目前最前沿的東西,方便將來出國留學時更快找到研究方向。

  現在的學生比較少,所以大班上課會出現多個不同專業學生都來聽的情況——誰叫李諭現在科學界的名頭那麼大,所以李諭有時也不能講過於深入,但肯定是高深學問的必要基礎內容。

  只有在物理繫上,才能講點自己的拿手好戲。

  李諭今天給他們講的是關於微分方程的內容,這東西在數學和物理上都很重要。講義自然是李諭手寫,然後列印下發的。

  「希望你們不要嫌棄我的字體,」李諭說,「另外,這種油墨印刷的味道有時我聞著感覺還挺不錯。」

  謝玉銘說:「大部分是英文符號,並沒有多少漢字,至少在我看來,英文書法方面李校長已經非常好。」

  「多謝讚賞,」李諭笑道,「那我們就開始吧,今天我希望讓各位開闊一下視野,認識認識目前物理學界在原子物理方面的輝煌進展。」

  謝玉銘說:「您的意思是,短短几年裡,西方又在物理學上有了非常大的突破?」

  李諭點點頭:「是的,其實現在處於物理學大爆發的一個時間段,我希望你們中有人可以儘快追上這波浪潮。」

  謝玉銘說:「我看的書上說,物理學已經只剩修修補補的工作,是一門非常完備的學科。」

  「你看的書已經過時了,」李諭說,「不過沒關係,我們還來得及。」

  李諭在黑板上板書了一會兒,接著說:「今天講的東西伱會很感興趣,是最近幾年的一項原子領域的光譜學成果,出自德國物理學家斯塔克。值得注意的是,他還運用了量子理論,所以有一定難度。」

  李諭要講的就是四年前斯塔克發現的原子光譜的都卜勒效應。

  關於斯塔克這個人,稍微介紹幾句,他此後也成了「德意志物理學家」,與雷納德是一路人,都為納粹效力,是愛因斯坦的死敵。

  但斯塔克在物理學,尤其是實驗物理學方面,與雷納德都是位於第一流的,水平相當高。

  從上大學開始,斯塔克只用了三年時間就拿了博士學位。這種速度放在後世幾乎不可能,但在目前來說,不算什麼特別稀奇的事情,普朗克與玻爾茲曼都是二十一歲左右就拿到了博士。

  說回斯塔克的研究,他用一個非常巧妙的實驗論證了幾年前困擾物理學界的一個問題:到底是原子發光,還是離子在發光。

  現代人肯定一下子就能給出答案:原子、離子都可以發光。

  但這個問題在1907年以前,學界並不知道。

  斯塔克的思路非常奇妙,就是利用都卜勒效應:離子在電場中會有一個速度,如果是離子發光,發光的頻率就和離子的速度相關;

  而如果是原子發光的話,由於原子是電中性,在電場中不會受力加速,所以發光的頻率不會發生變化。

  然後根據紅移和藍移現象,就能夠得出結論。

  斯塔克利用這個原理,設計出實驗,發現原子和離子都會發光。

  具體的過程真的相當巧妙。

  不僅如此,斯塔克還憑藉出色的物理直覺發現靠近靜態譜線的區域,幾乎沒有發光現象:越靠近靜態譜線,說明氫離子速度越小。

  斯塔克懷疑低速的氫離子不會發光。然後就是關於這一點,斯塔克依靠普朗克的量子理論給出了一個解釋。

  而一旦涉及到普朗克的量子論,就挺考驗數學功底了。

  畢竟連普朗克在提到自己的量子論時,都經常說成是一種複雜的數學工具。

  所以現在李諭講的東西真的不簡單,講了一會兒,李諭自己都頓住了。

  「一定是哪個該死的數學變換,我一下想不起來了,」李諭凝神了片刻,「在座有誰能看出來嗎?」


  毫無疑問,沒有人看得出來。

  李諭接著說:「那麼我們先跳過去,暫時不浪費時間。」

  過了沒十分鐘,李諭在講解後面內容時突然停了下來,說:「我知道怎麼回事了!」

  ——多年後,謝玉銘等上過李諭課程的人都曾讚嘆:「雖然他的討論主題複雜多變,仍能抽出時間反思特殊數學變換的物理實質,其數理根基之深厚,令人驚嘆。」

  「看,錯誤在這兒,」李諭指著一些不一致的數據說,「物理與數學的聯繫就是這麼奇妙,不僅需要天馬行空的想像,還要這些非常細緻的計算推導。」

  謝玉銘呆住了,然後提議:「您需不需要寫信給普朗克教授與斯塔克教授,向他們指出這個錯誤。」

  「我們不需要告訴他犯了一個錯誤,」李諭輕鬆道,「結果是正確的,但證明錯了。我們只需寫信告訴他實際證明應當是怎樣的。因為重要的是內容,而不是數學。」

  謝玉銘抄完李諭的板書:「我想這些內容我要消化好幾天才能理解。」

  李諭說:「慢慢研究,它們都是原子物理學的關鍵內容,今後如果你足夠努力,還可以做出新的成果。」

  李諭今天講斯塔克的光譜實驗,有自己的目。

  再過兩年,斯塔克就會發現以他名字命名的斯塔克效應。

  關於斯塔克效應的解釋,此後延伸出了很多版本,眾多量子力學的大佬都參與其中。比如玻爾、愛波斯坦(不是愛因斯坦)、史瓦西、泡利、薛丁格等等。

  總之這是個很有挑戰性的內容,也是足以在科學界揚名立萬的課題。

  只是難度有點大。

  到了李諭的時代,斯塔克效應與塞曼效應在大學物理專業都不怎麼過多提及,基本上是一筆帶過,但這兩樣東西在量子力學史上的重要性並不低。

  這兩項內容都可以作為物理專業考研壓軸大題級別,主打一個難理解+難算。

  李諭有意讓謝玉銘多學這個方向,反正本來就是他主攻的領域,將來順便可以幫助他在物理學界樹立更大的威名。

  李諭拍拍手下課時,看到門外站著魯迅和兩個中年人。

  「今日在校園中聽了您的講課,我終於切實感受到院士在科學方面的無上造詣!」魯迅說,然後給他介紹了身旁兩人,「這二位是陸費逵與沈知方先生,他們聽聞院士先生是實業協會會長後,特來拜會。」

  李諭說:「幸會幸會,我們到辦公室說。」

  在辦公室坐下,陸費逵說:「如今辛亥業已事成,舉國歡欣,教育之重要人盡皆知,我們準備興辦一家書局。」

  李諭說:「好事啊!」

  陸費逵說:「我們準備把書局命名為中華書局,出版新編的《中華教科書》,希望李諭院士幫忙斧正。」

  李諭這才反應過來,今年正好是中華書局的創始年,陸費逵與沈知方是創始人,他們都是浙江人,與魯迅是老鄉。

  李諭說:「我定會盡心幫助。」

  沈知方說:「有您的幫助最好!如今王朝更替,思想之變化可謂翻天覆地,我們準備學習蔡元培先生之美育思想,在教科書中代替過往腐朽的帝制教育理念。」

  李諭說:「那我更要支持了。現在讀書人其實也挺彷徨,需要找到一個心中目標。」

  魯迅說:「蔡部長的美育可否為這個目標?按照蔡部長的理念,美育比之西方的『信仰』或者宗教更加優秀,一個自由,一個強制;一個進步,一個保守;一個普及,一個有界。」

  美育是蔡元培很著名的教育理念。

  李諭說:「確實值得推廣,但我希望你們在新編的教材中,也要加入一項基本的東西。」

  陸費逵說:「請院士先生賜教。」

  李諭說:「很簡單,科學與民主。」

  魯迅首先贊道:「好!」

  清末民初的變革對中國人來說,真的太大了,在精神領域和學術思想上也面臨著「道術為天下裂」「千古未有之巨劫奇變」。

  對於知識分子來說,思想的定位同樣很重要。這是隱藏在歷史洪流中的一條重要暗線。

  幾年後新文化運動的科學與民主顯然更加有先進性。

  陸費逵道:「我們會把這種理念編入教科書中,影響更多讀書人。」


  中華書局在民國是僅次於商務印書館的第二大出版機構,尤其發行教科書很多。

  真要算起來,不管什麼時代,教科書都是發行量最大的書籍,而且也是影響最大的書籍。

  如今又是歐美以及日本玩了命想要控制中國讀書人思想的時代,教科書更加需要保護。

  李諭說:「我會提供資金,幫助你們從編撰到校訂、出版、發行的一系列環節。」

  陸費逵道:「太感激李部長了!」

  李諭說:「不必客氣,書是人類進步之階梯,還有什麼比這個更重要的,爭權奪利嘛?」

  魯迅聽了哈哈笑道:「我就說李院士不同凡人吧。」

  陸費逵說:「果不其然,果不其然!」

  李諭說:「我會聯繫商務印書館,大家良性競爭,一同推進教育書籍的更新。」

  最近張元濟也挺忙碌,辛亥革命發生後,他與革命派一直保持聯絡,同時準備迎接民初的教育大發展。

  張元濟同樣清楚,一旦清帝退位,很多教科書都要重寫,裡面的忠君思想必須剔除。

  然後為了適應科學教育,他還準備增設博物部、鐵工製造部,製造標準模型、儀器及陳列品。

  這些也是李諭很關注的,今後得多多出錢資助。

  李諭突然想起:「周老師,你現在是不是已經接到了蔡元培先生的調令,進入教育部?」

  魯迅點點頭:「不愧是搞無線電的,消息如此靈便。」

  李諭說:「有空的時候,也來我的學校做個兼職教授如何?」

  魯迅訝道:「我的學歷恐怕達不到。」

  李諭說:「英雄不問出處,而且你的學歷說不上差。」

  魯迅說:「閣下的學校立意高遠,我擔心自己的水平不夠。」

  「夠了,夠了,太夠了!你要是不夠,那夠的人不多了。」李諭笑道。

  魯迅疑惑道:「要講生理學和醫學?」

  李諭說:「隨你便,就算講文學都可以。」

  魯迅說:「文學?更不是我的強項。」

  這次輪到李諭哈哈大笑了,「誰又說得准呢。」

  魯迅丈二和尚摸不著頭腦:「我聽不明白你要說什麼了。」

  李諭說:「總之你答應就是了,畢竟你是蔡部長欽點的教育部官員,這點事難不倒你。」

  「希望不要變成獻醜。」魯迅只好回道。

  李諭說:「只要是講美育,講科學,講民主,就談不上獻醜。」

  魯迅感慨地說:「沒想到我回國後,真的與教育結下不解之緣。記得小時候在路礦學堂讀書,騎馬過旗營時,老是受旗人的欺侮。如今時過境遷,甚至沒了旗人的特殊地位,要講科學、講民主。」

  魯迅雖然答應了下來,暫時卻沒有機會在上海講課,因為他不多久就會接到北上進京的調令。

  袁世凱要把各種核心部門從南京轉移到北京,處於他的眼皮子底下。

  革命黨面對這種官場老油條真心沒有太多辦法,只能任由他去。

  好在孫先生等人留了點後招,提前擬定好了《臨時約法》,用來約束袁世凱。

  另外,袁世凱的得力助手唐紹儀,此時也與袁世凱出現裂痕,加入了同盟會,可以說嚴重影響了袁對時局的控制。

  袁世凱自然知道教育之重要,所以把大清學部改為了教育部,同時接納了南京方面的人,仍然讓蔡元培當了教育部長。

  (本章完)

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