嚴濟慈

中國現代物理學研究工作的創始人之一

嚴濟慈(1901.1.23—1996.11.2),譜名澤榮,學名寓慈、濟慈,字華庭、慕光,號子祥、廠佛、岸佛,浙江東陽人,物理學家、教育家,是中國現代物理學研究工作的創始人之一、中國光學研究和光學儀器研製工作的奠基人之一、中國研究水晶壓電效應第一人。

嚴濟慈1923年畢業於南京高等師範學校(今南京大學)和東南大學物理系;1935年,被選為法國物理學會理事;1948年,當選為中央研究院院士;1952年後,任中國科學院東北分院院長;1955年當選中國科學院學部委員(院士);1958年後,歷任中國科學技術大學副校長、校長,中國科學院副院長,中國科學院主席團執行主席,中國科協書記處書記,中國科協副主席,九三學社中央副主席。

嚴濟慈在壓電晶體學、光譜學、大氣物理學和應用光學等方面做出重要成果。他精確測定了居里壓電效應“反現象”,發現了光雙折射效應;系統研究了水晶圓柱體施加扭力起電現象,發現水晶扭電定律;深入研究了鹼金屬蒸氣等光譜,發現軸向對稱的分子有效截面數值和費米━萊因斯伯格方程不符,並為原子物理學中的斯塔克效應等提供了豐富的實驗證明;在大氣物理學的臭氧層測試研究中,他精確測定了臭氧紫外吸收係數,被世界各國氣象學家使用達30年之久;他還研究了壓力對照相乳膠感光性能的影響,發現壓力能減弱乳膠感光性能。

人物關係


人物經歷


嚴濟慈
嚴濟慈
1901年1月23日,浙江省東陽縣下湖嚴村的一戶農家迎來了一個小生命,父親給他取名“嚴濟慈”。由於家境清貧,嚴濟慈的童年幾乎是在艱辛的勞作中度過的。還在襁褓之中,母親吱呀的紡織車聲便是他的催眠曲;小身板還不及牛高的時候,他便和村裡的其他孩子一樣,成了放牛的小牧童。
1908年,嚴濟慈進入嚴氏宗祠蒙館讀書,作為家中的長子,嚴濟慈有幸入學讀書,他也是姐妹兄弟五人中唯一上學的。嚴濟慈沒有辜負父母的期望,聰穎好學,刻苦上進。9歲時,父親從杭州書攤上買回一本從日文翻譯過來的《筆算數學》小學教材,他如獲至寶,獨自一人鑽研,竟能無師自通。
1910年底,進入離家30裡外的東陽縣城天官第小學插班讀書。
1914年2月,14歲的嚴濟慈以第一名的成績,考入東陽縣立中學(今東陽中學)。四年中,他學習成績年年第一,尤其在數學方面表現出了善解難題、怪題的特殊才能。三年級時因受校長之命,代替請假老師為一年級學生講授數學而聞名縣城。
1918年夏,嚴濟慈參加全國六大學區高師聯考,以浙江省第一名的成績考入南京高等師範學校(同時還考取了免交學費但需食宿自理的河海工程學校)物理系(現為南京大學物理學院),是家鄉第一名考上著名大學的學生,為此,當時浙江省教育廳將東陽中學列為重點中學。
1918年秋,嚴濟慈告別了故鄉的小山村,告別父耕母織的貧困農民家庭,走進了南京高等師範學校(后改為國立東南大學)大門,入學南高時初讀商業專修科(現上海財經大學),一年後轉工業專修科,再一年轉數理化部讀二年級,師從數學家何魯、熊慶來,物理學家胡剛復等人。
1921年,被聘為“南高”附屬中學和國立東南大學暑期學校兼課數學教師,一年後又擔任本校《數理化》雜誌主編。
1927年徐悲鴻所繪素描像
1927年徐悲鴻所繪素描像
1923年夏,以第一名的成績畢業於南京高等師範學校數理化部,因已修滿大學規定的學分同時獲得國立東南大學物理系(現為南京大學物理學院)理學學士學位,成為國立東南大學時期第一屆唯一的畢業生(該校應到1925年才有畢業班,嚴濟慈獲該校1923年第壹號畢業證書)。大學期間自學法文,在中國科學社服務,並編著教科書《初中算術》和《幾何證題法》,由商務印書館出版。
1923年後,自費從上海赴法國留學,在法國巴黎大學學習,僅用一年時間,就同時考得巴黎大學3門主科微積分學、理論力學和普通物理學的文憑,於1925年夏獲數理碩士學位,1927年獲法國國家科學博士學位。
1927年,回國任上海大同大學、中國公學暨南大學和南京國立第四中山大學(由原國立東南大學等校合併成立)物理、數學教授,併兼任正擬建中的中央研究院理化實業研究所籌備委員。
1928年夏,他出席了在蘇州召開的中國科學社年會,併當選為理事。
1931年後,又在法國巴黎大學從事研究工作,回國後任北平研究院物理研究所所長,兼鐳學研究所所長。
1935年,被選為法國物理學會理事。
1945年8月,應美國國務院的邀請,作為訪問教授到美國各地講學,為期一年。
嚴濟慈
嚴濟慈
1948年,當選為中央研究院院士,同年當選為中國物理學會理事長,北平科學工作者協會理事長,加入了九三學社。
1949年後,任中國科代秘書長、中國科聯秘書長、中國科學院辦公廳主任兼應用物理研究所所長。
1952年後,任中國科學院東北分院院長。
1955年,當選中國科學院學部委員(后改稱院士),後任技術科學部主任。
1958年6月8日,中國科技大學籌備委員會成立,嚴濟慈任籌備委員會委員;而後中國科學技術大學成立,嚴濟慈兼任中國科學技術大學教授。
1961年,嚴濟慈與華羅庚一起出任科大副校長,他負責領導全校的教學工作以及4個系和3個教研室、處;同年,嚴濟慈出任科大校務委員會副主任,主持校務工作。
1969年底,中國科技大學從北京遷出。幾經波折,1970年落戶合肥,損失慘重。“文革”結束后,1977年8月中國科學院在北京召開第一次中國科技大學工作會議,決定全面建設中國科技大學。嚴濟慈副校長在開幕式上讚揚科大在困難時期做得很好,比其他名校還好;說他聽到很多人說科大的畢業生好,就非常高興。此後,嚴濟慈積極投入到中國科技大學的第二次創業之中,他擔任中國科技大學研究生院籌建小組主任,領導一班人開始籌劃在北京玉泉路原科大舊址創建中國第一所研究生院。
1978年3月1日,中國科技大學研究生院在北京正式成立,嚴濟慈出任中國第一所研究生院的首任院長。
1979年,嚴濟慈與李政道聯合發起、共同建立了中美聯合招考赴美物理研究生項目CUSPEA(China-United States Physics Examination and Application Program),培養年輕的物理學留學人才。
1980年1月,加入中國共產黨;同年2月,繼郭沫若之後出任中國科學技術大學第二任校長;同年7月,嚴濟慈與中國科學院副院長、科大第一副校長李昌在北京共同主持召開了中國科學院第二次中科大工作會議,會議確定了培養高水平的學士、碩士、博士學位完整體系的培養目標。
嚴濟慈
嚴濟慈
1983年11月,上書鄧小平,要求將科大增列為“七五”期間國家重點建設 的10所大學之一,得到鄧小平同意。
1985年4月,84歲的嚴濟慈不再擔任中國科學技術大學的實際領導職務,轉而擔任中國科學技術大學的名譽校長。
1988年5月,嚴濟慈為學校中國科學技術大學建校30周年題詞:“創寰宇學府,育天下英才”。這句話高度凝鍊,大氣磅礴,寄託了老校長的深情厚望,為學校提出了新的宏偉目標;同年6月6日,南京工學院更名東南大學,嚴濟慈出席更名慶典。
1992年,國家在“八五”計劃綱要中提出“要努力建設好一批重點大學”,嚴濟慈分別給江澤民總書記、李鵬總理、萬里委員長寫信,陳述理由,要求將中國科學技術大學列入國家“八五”期間重點支持高校。他的信得到江澤民等中央領導同志的批示,中國科學技術大學得到了國家在“八五”期間的重點支持,這也是中國科技大學在中部地區成功創辦精品大學的重要原因之一。
1996年11月2日,嚴濟慈在北京逝世,終年96歲。

主要成就


科研成果

嚴濟慈在壓電晶體學、光譜學、地球物理學等方面都做出了做出重要成果,是中國現代物理學研究工作的創始人之一,也是中國光學研究和光學儀器研製工作的奠基人之一。
• 壓力對照相乳膠感光性能影響的研究
1931年初,嚴濟慈主持北平研究院物理研究所后,即在錢臨照的協助下,率先開展壓力對照相乳膠感光性能影響的研究,於1932年發表了這方面的第一篇論文。他發現壓力能減弱照相乳膠感光性能,壓力愈大,效應愈顯著,其數量關係為E/E’=f(P),E為照相片在壓力P下得光密度d所需之光照度,E’為不受壓力下得光密度d之光照度。實驗證明,P<200千克/厘米2時,E/E,與P成正比例。還發現,光波愈短,這種效應愈不明顯;如用γ射線為光源,則反之,壓力愈大,效應愈不明顯。這項研究吸引了一些科學家相繼開展工作,如德國H 巴克斯東教授就運用嚴濟慈創造的實驗儀器和方法進行研究,發表了論文《靜壓力對照相乳劑感光性之影響》。這項研究與工業生產、民生應用和科學實驗有著密切的關係。當時對照相乳膠感光性能尚少理論研究,按現代晶體缺陷理論也許能解釋壓力效應。1933年9月,北平研究院院長李石曾教授特邀嚴濟慈到上海世界社演講,介紹這項成果,並撰文稱其“為國學中光學之發明而為國學之光”。
• 測定臭氧層紫外吸收係數
嚴濟慈在鍾盛標的協助下,於1932年採用照相光度術方法,精確測定了臭氧在全部紫外區域(215—345納米)之吸收係數,並發現若干新光帶。1933年法國M D 夏隆熱和MmeL 勒費弗爾利用嚴濟慈的研究成果,進行臭氧紫外吸收區長波端之引長研究,證實了嚴濟慈發現的那些新光帶。後來,世界各國氣象學家即利用嚴濟茲的研究成果測定高空臭氧層厚度的變化,長達二三十年之久。法國科學院前院長J 庫隆在1980年5月法國科學院歡迎嚴濟慈的會議上致辭說:“我們中的許多人,特別是雷蒙·拉塔爾熱院士和我本人,都讀過或利用過嚴濟慈和鍾盛標關於臭氧吸收的出色著作。”美國哈佛大學R M古迪教授1964年在他的《大氣輻射》專著中記載了嚴濟茲1933年的這項重要成果,表明它直到1953年才有新的進展。
• 測定居里壓電效應“反現象”
1880年J 居里和P 居里兄弟發現了晶體壓電效應的“正現象”——石英受壓后產生電量的變化。在1927年以前,雖然居里的老師G 李普曼依據熱力學方法,應用能量守恆和電量守恆定律,推斷存在“反現象”——石英在電場下的形變,而且正、反現象的兩個係數均為6.32×10-8,但居里兄弟只能通過實驗證明其存在,而無法測定“反現象”的數據。其困難在於,石英片兩面施加電場后,厚度的變化用普通的機械方法是不可能測得的。嚴濟慈經過一年半的摸索和實驗,採用單色光干涉法測量,攻克了難關。他發現在垂直於電軸的面上施加電壓,晶片形變數與其厚度無關,而與電壓強度有關。電壓不大時,晶片厚度的形變符合居里定律,即形變比例於靜電場的強度,係數為6.4×10-8,與理論結果符合。若電壓增大,電場強度與形變偏離線性關係,電壓達16×104伏時形變趨於飽和。在垂直於光軸的面上施加電壓時,晶片厚度的變化極為微小,與絕緣體無異。水晶由於電壓而產生的這種形變是瞬時的,無滯后現象。他還觀察到在水晶上施加電壓而產生的光雙折射現象,發現在垂直於電軸方向的水晶面上施加電壓時,在這個方向的雙折射增大,而垂直於光軸與電軸的第三軸方向的雙折射減小。如所施加的電壓為負,則結果相反。這種效應與克爾效應不是一回事,是一種新效應。
• 發現水晶扭電定律
嚴濟慈在錢臨照的協助下,研究在沿光軸做成的實心與空心兩種水晶圓柱體上施加扭力而產生的起電現象及其扭轉壓電振蕩問題,發現水晶扭電定律,共發表12篇論文。他發現空心水晶圓柱體的電振蕩,當圓柱內徑與外徑之比近於05時,振蕩頻率隨溫度之變化為0.5×10-6/℃,即事實上溫度係數為零。還發現振蕩頻率只由內徑與外徑之比來決定。因此,可以用空心水晶圓柱體製作溫度係數為零的各種振蕩頻率的穩頻器。這種穩頻器比起居里切割、戴伊切割要優越得多。這對於發展新的無線電穩頻器,控制、檢測無線電波頻率,以及為後來在抗日戰爭期間實際生產石英振蕩器提供了理論根據。

論文著作

自1927年至1938年間,嚴濟慈單獨或與合作者一起共發表53篇論文,其中前11篇是他1927-1931年在法國的工作時發表,后42篇是在北平研究院物理所的工作時發表。53篇論文中,法文40篇,英文12篇,德文1 篇,除4篇在英文版《中國物理學報》發表外,均刊登在法、英、美、德等國重要學術刊物上(如《法國科學院周刊》、《自然》、《物理評論》等)。1986年,科學出版社彙集出版了《嚴濟慈科學論文集》;此外,他還編著了從初中到大學的10種數學、物理教科書,如《初中算術》、《幾何證題法》、《普通物理學》、《高中物理學》、《初中物理學》、《熱力學第一和第二定律》、《電磁學》等。
主要論著有:
1、嚴濟慈,初中算術,商務印書館,1923。
2、嚴濟慈,幾何證題法,商務印書館,1928;語體文新一版,高等教育出版社, 1928。
3、嚴濟慈,普通物理學,正中書局,1947。
4、嚴濟慈,高中物理學,中國科學圖書儀器公司,1948。
5、嚴濟慈,初中物理學,三聯書店,1950。
6、嚴濟慈,熱力學第一和第二定律,人民教育出版社,1966。
7、嚴濟慈,嚴濟慈科學論文集,科學出版社,1986。
8、嚴濟慈,電磁學,高等教育出版社,1989。
9、嚴濟慈,居里和居里夫人,科學技術文獻出版社,1989。
10、嚴濟慈,嚴濟慈科技言論集,上海教育出版社,1990。

人才培養

嚴濟慈一直關注中國的教育,作為中國科技大學籌備委員會的主要成員之一,參與了學校的創建工作。提出並實施了一系列改革開放辦學的新舉措,逐步建立起培養學士、碩士、博士學位的完整教育體系,調整了學科結構,增設了一些新興技術方面的系科和專業,創建了中國高校中第一個大型科學工程──國家同步輻射實驗室,創辦了中國第一個少年大學生班,為中國改革開放后培養出了第一批博士,在重建科大的同時,嚴濟慈還積極參與籌劃在北京原科大舊址創辦中國科技大學研究生院。
嚴濟慈在領導物理學研究所工作的同時,還創建了北平研究院鐳學研究所,著力培養青年人才,開創了中國的放射化學研究。10多年中,他積極倡導和支持中國放射化學研究,大力舉薦學生到英、法、美等國的著名實驗室去深造,先後有陸學善鍾盛標錢臨照、翁文波、吳學藺錢三強、方聲恆、陳尚義、呂大元楊承宗等十餘人。

個人生活


別具一格的情書
別具一格的情書
嚴濟慈夫人張宗英是曾任兩江師範學堂教習的老教育家張鶴齡之女,1920年考入南京高師,是中國最早一級男女同校的八位女大學生之一,“五四運動”時期南京的學生運動領袖之一,畢業於國立東南大學中國文學系。1923年8月8日,嚴濟慈與張宗英訂婚,嚴濟慈早年的情書很特別,頻繁地向張宗英“彙報”自己的經濟狀況。1927年11月11日,兩人結婚。
嚴濟慈和張宗英的五個兒子和兒媳在科學文化界都有一定的建樹。
長子:嚴又光,畢業於清華大學數學系,是中國第一台數字式計算機的主要設計者。
大兒媳:杜竟中,畢業於東北工學院採礦系,現為北京科技大學教授。
二兒子:嚴雙光,畢業於南開大學化學系,文革中被迫害致死,生前從事飛機製造工作。
二兒媳:胡立生,畢業於烏拉爾工學院(烏拉爾聯邦大學前身)冶金系,原從事飛機製造研究工作,現為國家計委所屬華陽能源集團副總經理,歐美同學常務副會長兼秘書長。
三兒子:嚴四光,畢業於燕京大學國際關係學系,原中國社會科學院美國研究所資深研究員。
嚴濟慈與張宗英及長子
嚴濟慈與張宗英及長子
三兒媳:龔景嘉,畢業於雲南大學中文系,現為北京財貿學院副教授。
四兒子,嚴武光,畢業於蘇聯列寧格勒大學物理系,現為中國科學高能物理所教授,博士生導師。
四兒媳,高文綉,畢業於蘇聯科大學物理系,現為中國科學院高能所副教授。
五兒子,嚴陸光,畢業於蘇聯莫斯科動力大學院電工系,中國科學院院士,現為寧波大學名譽校長。
五兒媳,呂錫恩,畢業於蘇聯列寧格勒大學化學系,現為中國科學院化學所副教授。

人物評價


在做學問方面,他提倡“敢於好高騖遠,善於實事求是”,反覆強調科學研究的核心是創新。他鼓勵科學工作者要專心致志,刻苦鑽研,甚至有所犧牲。他視尊重和捍衛科學為自己的天職,有著特殊的敏感和毫不妥協的戰鬥精神,到處說,只有經過大量重複實驗,得到相同結果,才是科學。在做事方面,遵循著“我們做物理,宜求有益於人民,造福於人類“的原則。(嚴陸光談父親)
學府東南有女生,首開風氣自由婚;於今伉儷雙高壽,當日青年正妙齡;五子登科開學運,一家小院有科名。家庭幸福斯為美,不愧先驅做典型。(原全國人大常委會副委員長、歷史學家周谷城評)
嚴濟慈是著名的社會活動家,九三學社的傑出領導人。長期以來,他堅持中國共產黨領導的多黨合作和政治協商制度,為九三學社的建設和發展,為團結九三學社社員和廣大科技工作者與中國共產黨真誠合作,堅定不移地走社會主義道路做出了卓越的貢獻。(九三學社評)

社會任職


• 學術機構任職
嚴濟慈歷任中國科學院應用物理所所長、東北分院院長、技術科學部主任、中國科學院副院長、中國科學技術大學校長、中國物理學會和中國光學學會名譽理事長、《中國科學》和《科學通報》主編、《中國大百科全書》總編委會副主任等職。
• 黨政機構任職
嚴濟慈歷任中國科學院辦公廳主任、全國人大常委會副委員長、中國科協副主席及名譽主席、九三學社中央副主席及名譽主席、中國科學院主席、執行主席、中國科技協會書記處書記、全國人大常委會副委員長,是第一至七屆全國人大代表,第三至五屆全國人大常委會委員,第六、七屆全國人大常委會副委員長,第一屆全國政協代表。

獲獎記錄


1943年11月,嚴濟慈因發明磨製晶體新法對國防科學頗有貢獻,經國防科學技術策進會推薦而受到國民政府獎勵。
1946年夏,由於對抗日戰爭的貢獻,被國民政府授予為抗戰勝利而頒發的三等景星勳章
1988年,獲法國總統授予的法國榮譽獎軍團軍官勳章。

後世紀念


• 嚴濟慈圖書館
1997年10月1日,以嚴濟慈名字命名的嚴濟慈圖書館開館,圖書館由金華市圖書館與金華職業技術學院合建,位於金華市江南經濟技術開發區科技園永康街,是集公共圖書館、高校圖書館、科技信息情報中心和名人紀念館於一體的多功能的現代化圖書館,是金華標誌性的文化建築之一。
• 嚴濟慈紀念館
嚴濟慈紀念館於1997年10月對外開放,館址設在嚴濟慈圖書館內,該館充分運用大量具有歷史價值的圖片、資料、實物,並輔之以相應的文字說明,生動地向人們展示了嚴濟慈一生的業績。
• 嚴濟慈塑像
東陽中學迎來三位老校友
東陽中學迎來三位老校友
嚴濟慈的母校浙江省東陽中學、南京大學以及中國科學技術大學都立有嚴濟慈先生塑像。
2012年,東陽中學於建校百年之際立起了嚴濟慈塑像,雕塑由校友、雕塑家、長沙雕塑院院長朱惟精設計。
• 嚴濟慈紀念郵票
2006年5月13日,國家郵政局發行《中國現代科學家(四)》紀念郵票一套四枚,嚴濟慈榮登“國家名片”。
• 嚴濟慈班
2009年,中國科學技術大學與中科院物理研究所聯合舉辦嚴濟慈物理科技英才班,簡稱“嚴濟慈班”,目標是培養“未來活躍在物理及相關研究領域的領軍人物”。次年,該班入選教育部“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃”。
• 嚴濟慈星
2012年5月,經國際天文學聯合會小天體命名委員會同意,一顆國際永久編號第10611號的小行星被正式命名為“嚴濟慈星”。