尹曉冬 胡大年

（1.首都師范大學物理系，北京100048；2.紐約市立大學城市學院歷史系，紐約）

王竹溪留學劍橋

尹曉冬1胡大年2

（1.首都師范大學物理系，北京100048；2.紐約市立大學城市學院歷史系，紐約）

根據(jù)最近在劍橋大學和清華大學發(fā)現(xiàn)的相關檔案史料，重構了王竹溪先生赴劍橋大學求學過程中一些不為人知的經(jīng)歷，從而豐富了我們對王竹溪在20世紀30年代生活、學習和研究情況的了解。王竹溪的故事，不僅反映了當時中國物理學家與狄拉克、福勒和羅伯茨等英國物理學家的交往情況，而且體現(xiàn)了周培源、王守競、葉企孫和梅貽琦等人對年輕物理學家的精心培養(yǎng)與熱情支持。更重要的是，明確地展示了周培源等為了培育未來中國理論物理研究的帶頭人，而有針對性地將優(yōu)秀的理論物理工作者派往海外，在西方物理大師身邊學習和成長的遠見卓識。歷史證明，周培源等人的謀略的確有力地推動了我國理論物理學的發(fā)展，并產生了重要的國際影響。

王竹溪 周培源 劍橋大學 狄拉克 福勒 王守競 羅伯茨

王竹溪（1911～1983），本名治淇，字竹溪，祖籍江西南昌，生長于湖北公安，是我國著名理論物理學家。王于1929年考入清華大學土木工程系，一年以后轉入物理系學習。1933年取得學士學位后，考入清華大學研究院，于1934年取得碩士學位，同年考取“庚款”留英名額，1935年赴劍橋大學留學，其間深受福勒（R.H.Fow ler，1889～1944）等人的影響，1938年取得博士學位后旋即回到正在奮起抗擊日寇入侵的祖國，受聘擔任流亡于昆明的西南聯(lián)大物理學教授。

在王竹溪的學術生涯中，留學英國的三年對其成長有重大影響，在劍橋的學習和研究為他成為一名優(yōu)秀的物理學家奠定了堅實的基礎并決定了其后來的主要研究方向。在清華研究院時，王竹溪本來是隨周培源（1902～1993）①周培源，我國著名理論物理學家和教育家。1919年考入清華學校（清華大學前身），1924年赴美留學，先后獲美國芝加哥大學學士、碩士學位（1926）和加州理工學院博士學位（1928）。畢業(yè)后，于1928年秋前往歐洲，先后師從于海森堡和泡利。1929年，受聘成為清華大學最年輕的正教授。詳見周如玲《我的父親周培源與清華大學》（楊艦、戴吾三：《清華大學與中國近現(xiàn)代科技》，清華大學出版社，2006年，第298頁）。研究流體力學中的湍流問題。來到劍橋大學之后，由于福勒及其學派的主要研究領域是統(tǒng)計力學和熱力學，王竹溪也轉而將統(tǒng)計物理和熱力學作為自己的主要研究方向，被認為是“福勒學派”的第一位中國學者［1］，在表面吸附和超點陣統(tǒng)計理論②氣體在金屬表面形成的薄膜是一種吸附膜，可看作一個熱力學體系，吸附膜與相應氣體處于熱平衡狀態(tài)時，用溫度、壓強和覆蓋率等來進行描述；超點陣是有序固溶體結構的通稱。當固溶體有序化后，晶胞中的各個座位變得不等同，不同組元的原子分別優(yōu)先占有特定的座位。這樣就導致原來等同的平行原子平面變得不等同，有序固溶體的多（或單）晶衍射圖樣中出現(xiàn)一些原先所沒有的線（或斑點），通稱為超結構線（或斑點）。方面做了許多重要的基礎性工作。

然而，在劍橋大學新發(fā)現(xiàn)的檔案材料顯示，王竹溪最初并非想投奔福勒門下而是要師從狄拉克（P.A.M.Dirac，1902～1984），他原先想學的專業(yè)也不是統(tǒng)計物理而是量子力學，其在劍橋大學學習和研究工作的主要指導者是羅伯茨博士（J.K.Roberts）而不是福勒?；谶@些新發(fā)現(xiàn)的原始史料，本文重構了王竹溪赴劍橋留學，從申請入學與尋找導師到畢業(yè)答辯和獲得學位，這一過程中許多前所未知的細節(jié)。

1 向往劍橋

1934年夏天，王竹溪本來已先考取了庚子賠款第二屆留美物理專業(yè)③關于王竹溪報考留美選擇的專業(yè)，目前沒有文獻提及。但是他獲得公費助學金是由當時中美、中英、中法、中比庚款委員會助學金物理學方面的評定人嚴濟慈先生評定的，嚴濟慈評語為“王竹溪可以出國深造”。由此我們可以推測他是想去美國攻讀物理學。見中國人民政治協(xié)商會議湖北省公安縣委員會編撰《王竹溪傳》（北京：華文出版社，2000年，第30頁）。公費生，并于1934年11月簽寫了“國立清華大學留美公費生志愿書”（圖1）④王竹溪“國立清華大學留美公費生志愿書”，清華大學檔案館。內容為：“具志愿人王竹溪，今承國立清華大學考選資送赴美留學，志愿遵守國立清華大學現(xiàn)在暨將來所訂關于留美公費生管理規(guī)程，并國立清華大學校長隨時所發(fā)訓示，決不違背，特具志愿書送呈。中華民國廿三年十一月，學生：王竹溪，英譯名：Wang Chu-Chi。”，由時任清華大學理學院院長的葉企孫擔任保證人⑤葉企孫“國立清華大學留美公費生保證書”，清華大學檔案館。。然而，王后來并未留美，而是轉為留英數(shù)學專業(yè)公費生［2］。王竹溪選擇留英而不是留美，可能有兩個原因。第一，當年庚款留美理科學科項目沒有王所想研究的物理學［3］；第二，王當時最想學的是量子力學⑥周培源在1935年致狄拉克的信中提到，王竹溪渴望攻讀“現(xiàn)代量子理論（Modern Quantum Theory）”的博士。相對于普朗克、愛因斯坦、玻爾等人發(fā)展的早期量子論，所謂“現(xiàn)代量子理論”應該指的就是我們現(xiàn)在所常說的量子力學。見：周培源致狄拉克信，1935年4月22日，劍橋大學丘吉爾學院，丘吉爾檔案館。，而在這方面英國特別是劍橋大學的研究工作要比美國更先進。比如劍橋的狄拉克就是新興的量子力學研究的領軍人物之一，1933年底剛剛獲得諾貝爾物理獎。值得注意的是，在已知的庚款留英學生名單中，并沒有王竹溪的名字［4］，這顯示資助其留學劍橋的并非留英庚款。根據(jù)梅貽琦校長給劍橋大學的推薦信，王竹溪1934年獲得一份“大學獎學金（University Scholarship）”，該獎金很可能出自留美庚款，卻可用于資助學生赴歐留學，此乃葉企孫先生的一項“高瞻遠矚的安排”①王正行先生曾指出，清華大學學生“考取留美的學生很多，考取留美后，卻用此經(jīng)費改赴歐洲留學，這是當時清華理學院院長葉企孫教授運籌帷幄、高瞻遠矚的安排”（王正行：《嚴謹與簡潔之美：王竹溪一生的物理追求》，北京大學出版社，2008年，第24頁）。王正行先生認為，王竹溪的情況就屬于用留美庚款去留英（電話訪談，2014年11月2日）。。該“大學獎學金”通過清華大學所主持的全國性考試選拔獲獎者。王竹溪能考取該獎學金，也證明了其個人出眾的才華。已經(jīng)獲得公費留學獎金的王竹溪仍然面臨如何聯(lián)系最佳院校和導師的難題，檔案材料表明，王在這些方面得到了周培源和王守競等人的大力支持和熱情幫助。

對王竹溪幫助最多的是他在清華研究院的指導教授周培源。周培源與王竹溪初識于1930年，那年王在清華由土木系轉入物理系。1933年，王竹溪物理系本科畢業(yè)后，又考上了周培源的研究生，是周培源最早和最得意的學生之一。周比王僅年長9歲，兩人后來又長期共事，在50多年的交往中，建立了深厚的友誼，周培源視王竹溪為“一代相知”。在追思王竹溪的悼文中，周曾經(jīng)充滿感情地回憶道：

他聽過我講授的每一門理論物理的課程。我當時發(fā)現(xiàn)這位青年讀書勤奮，善于思考，學習態(tài)度嚴肅認真，能深入理解物理概念并具有數(shù)學計算的特殊才能。［5］

他是我最早的一位具有杰出才華的研究生。在短短幾個月，他就出色地完成了一項流體力學的湍流理論研究工作，并且把研究成果寫成一篇學術論文，于次年在《清華大學理科報告》上發(fā)表。1935年竹溪考取了清華出國留學公費生，并申請到英國劍橋大學攻讀。劍橋大學的一位流體力學家對竹溪那篇論文（“旋轉體后之湍流尾流”，筆者注）進行了審查，給予“有水平”的評價，統(tǒng)計物理學家菲勒（即福勒，筆者注）根據(jù)這一評價，同意接受竹溪做博士研究生，從而使他在統(tǒng)計物理學的領域內開始進行學習與研究工作。［6］

周培源所提到的“流體力學家”很可能就是后面將要提到的泰勒（G.I.Taylor，1886～1975）教授。周的回憶顯示，王竹溪在清華研究院的研究工作給劍橋的專家留下了深刻的印象，因而幫助他贏得了劍橋大學的錄取。有證據(jù)表明，周培源一直在努力安排王竹溪師從狄拉克，周甚至請他的清華同學和好友但已不進行物理學研究的王守競幫忙促成此事。

1.1 王守競力薦

王守競（1904～1984），1924年清華畢業(yè)后赴美留學，罕見地直接進入研究院，1926年獲哈佛大學物理學碩士，1928年在哥倫比亞大學獲物理學博士。在威斯康星州立大學麥迪遜分校物理系從事一年博士后研究后，于1929年回國。在攻讀博士期間，王守競與幾位志同道合的朋友（其中包括1944年諾貝爾物理獎得主拉比）成立了一個理論物理自學小組，密切關注量子力學理論的最新進展。在他的博士論文中，王獨立地發(fā)展了一種求解氫分子薛定諤方程的方法，使相關的能量計算值與實驗值的誤差大為降低。①關于王守競的博士論文，參看戴念祖主編《20世紀上半葉中國物理學論文集粹》（長沙：湖南教育出版社，1993年，第365～278頁）、董光璧《中國現(xiàn)代物理學史》（濟南：山東教育出版社，2009年，第175～176頁）。在美國，關于量子力學研究的博士論文最早出現(xiàn)于1928年，一共有7篇，王守競是這7位博士中唯一的中國人［7］。他也是加入20世紀20年代末所謂的量子力學研究“狂歡”的唯一一位中國人［8］。

王守競與狄拉克于1929年春在威斯康星州的麥迪遜市相識。1929年3月中旬，王守競曾函告正在德國萊比錫訪學的哥大同學拉比（I.I.Rabi，1898～1988），狄拉克將于數(shù)周后訪問麥迪遜。②王守競致拉比信，1929年3月14日。Isidor I.Rabi，General Correspondence，Wang，S.C.，1928～1972，美國國會圖書館。事實上，狄拉克于當年5、6兩月在威斯康星大學講課③關于狄拉克訪美的行程，見R.H.Dalitz.A Biographical Sketch of the Life of Professor P.A.M.Dirac，OM，F(xiàn)RS.J.G.Taylor，ed.，Tributes to Paul Dirac.Bristol：A.Hilger，1987.10。，而王守競到夏天（很可能是聽完狄拉克的講座后）才離開麥迪遜?？梢姡踉邴湹线d有充分的時間和機會與狄氏作密切接觸和頻繁交流。王守競于1929年秋回國，曾先后任教于浙江大學（1929～1931）和北京大學（1931～1933）。后因種種原因，于1933年離開學術界，到國防部門任職。

“九一八”事變之后，為應對日益嚴重的日本軍國主義的威脅，國民政府采取了一些措施以加強國防和對日備戰(zhàn)，包括組織中德兵工專家合作擬定軍火工業(yè)的發(fā)展計劃。④參見“德總顧問整理部隊意見書”（中國第二歷史檔案館編：《中德外交密檔（1927—1947）》，桂林：廣西師范大學出版社，1994年，第150～151頁）。1935年4月，民國政府將國防設計委員會與兵工署資源司合并改組，成立了資源委員會，王守競調到資源委員會工作。［9］1936年2月民國政府派代表團秘密赴德國購買軍械及兵工設備，王守競是代表團團員，在此之前王已作為中國駐德國公使館商務專員提前駐扎在德國⑤王守競在致狄拉克的信中提到他將再赴柏林，但是與物理無關，而是作為中國公使館商務辦的技術專家（a technical assistant at the commercial attaché’soffice of the Chinese Legation），即指赴德購買軍械一事。詳見附錄1：1935年3月24日，王守競致狄拉克的信，劍橋大學丘吉爾學院，丘吉爾檔案館。，其間他曾造訪美國新澤西州⑥關于王守競1935年在德國其間又赴美的原因，可能是他也在同時參與中央機器廠的籌建，而資源委員會購買機器的總機構設在美國。參見張柏春《民國時期機電技術》（長沙：湖南教育出版社，2009年，第3頁）。。

得知狄拉克正在新澤西州南部的普林斯頓高等研究所工作，而且顯然也由于受到了周培源的委托，王守競于1935年3月24日從新澤西州北部的帕特森（Paterson）致函狄拉克。這是自威斯康星一別之后，5年來王頭一次致函狄拉克（附錄1）。在簡述自己的近況之后，王轉入正題：

有一件小事我想函告您。周培源博士是我的一位非常要好的朋友和同班同學。他在加州理工學院的貝特曼［指導下］獲得博士學位，又跟隨泡利在蘇黎世學習了一年左右，現(xiàn)在是北平清華大學的理論物理教授。清華大學是目前我們國家最好的大學。他的一個名叫王竹溪（C.C.Wang）的學生，一年半以前就已取得了學士學位，此后一直與周一起從事理論物理方面的研究?，F(xiàn)在王獲得了獎學金，將被送往英國留學。王曾在《清華學報》上發(fā)表了一篇關于普朗特的邊界層理論的論文①指“Turbulentwake behind a body of revolution”（旋轉體后之湍流尾流）一文。。這位王先生非常想去劍橋大學，如果可能的話他想做您的研究生（我相信，是攻讀博士學位）。我能夠向您真正保證的是，王在清華大學研究院這一年學習的水平，完全可以和一般美國大學的水平相提并論，比如說耶魯大學或者是約翰霍普金斯大學在理論物理方面［的工作水平］。我真的希望您能夠考慮一下這件事，并且在王先生抵達劍橋［大學］時給他一個“試用”的機會。

王守競從未在清華大學任教，在給狄拉克寫信時顯然也并不熟悉王竹溪。此時的王守競也已離開了教學研究崗位，并無職責幫助一位研究生赴英留學。因此我們有充分的理由推斷，是周培源希望利用自己與王守競的友情以及王與狄拉克的私誼，幫助王竹溪實現(xiàn)其拜狄氏為師的夙愿。如王守競自己在信中所述，他和周培源不僅是同學而且是好友。他們兩人1924年一同赴美留學，又同于1928年夏獲得博士學位。周請王幫忙，王傾力相助于周及其愛徒，都是情理之中的事。

1.2 梅貽琦支持

除了物理學家之間的私人聯(lián)系，要獲得劍橋大學的錄取，當然還須遞交正式的申請。在王竹溪的申請材料中，我們發(fā)現(xiàn)了以校長梅貽琦名義②原英文信件中梅貽琦手寫簽名前有“T.F.Tsen（Dean）”署名代寫，疑是當時任梅貽琦秘書長的沈茀齋（沈履）。出具的一封正式的清華大學推薦信（附錄2）：

尊敬的先生：

我很高興為我們的一位1933級物理系畢業(yè)生王竹溪寫信給你。王在這里完成了本科課程的學習后，又在同一［物理］系讀了兩年［碩士］研究生。去年夏天，在通過了本校主持的全國范圍的競爭性考試后，他獲得了一項大學獎學金?，F(xiàn)在，經(jīng)我們批準，他渴望申請進入貴校研究院，在P.A.M.狄拉克教授指導下從事現(xiàn)代物理學的高等研究。他還希望向G.I.泰勒教授學習流體動力學，向盧瑟福勛爵學習核物理，向R.H.福勒教授學習量子理論，并向A.S.愛丁頓爵士學習相對論。

隨信附上王竹溪在［清華］大學本科和研究院的兩份成績單。從這些成績單上，您可以看出，王竹溪從他的教授們那里獲得了很高的分數(shù)。

我希望貴校可以批準此申請，并告知我們在即將到來的秋季學期能否將王先生錄取為研究院的正式學生。我們將會很感謝您的早日回復，這樣該生就能及早地為前往英國做好必要的準備。

又及：

王竹溪對于他應該進入哪個學院沒有要求，他愿意作為非學院學生入學。③梅貽琦致劍橋大學的信，1935年4月4日，劍橋大學檔案館。

在這份以清華大學校長名義向劍橋大學發(fā)出的推薦信中，最引人注目的部分是王竹溪在劍橋大學的學習計劃：他要以狄拉克為導師研究高等現(xiàn)代物理，另外還要隨泰勒學流體動力學、向盧瑟福學習核物理、同福勒學量子理論以及跟愛丁頓學相對論。這份雄心勃勃的學習計劃至少反映了兩點：第一，該計劃顯然是周培源和王竹溪自己的設想；第二，周、王二人已經(jīng)仔細研究過劍橋大學的幾乎所有最著名的物理學家及其專長。然而，如我們后面將看到的，恐怕恰恰是這一過于宏偉的學習規(guī)劃反而引起了劍橋大學方面的誤會，并差一點影響了王竹溪的錄取。

梅校長信中附有兩張由清華大學出具的王竹溪在本科和研究生階段成績單（中譯文見附錄3和附錄4）。這些成績單顯示，王的大部分專業(yè)課分數(shù)都很高。本科階段的普通物理、力、電磁、光、熱力學等專業(yè)課都取得“優(yōu)”，研究生階段更是幾乎所有課程的成績都是“優(yōu)”，其中包括一學期“量子論”、兩學期“量子力學”和一學期“相對論”。另外，王的全部數(shù)學課程的成績，包括微分方程、微分幾何和積分理論，均為優(yōu)等。這些都證實了周培源對王竹溪在清華就讀時的評價：“能深入理解物理概念并具有數(shù)學計算的特殊才能”。在王竹溪選修的語言類課程中，除了中、英文，還有兩年德語，而后者是迅速了解量子力學最新進展的必要工具。①王正行先生寫的王竹溪傳記中說，王竹溪“還選修了法語和意大利語”，應該不是在清華所學（王正行：《嚴謹與簡潔之美：王竹溪一生的物理追求》，北京：北京大學出版社，2008年，第28頁）。顯然，王在清華大學的學習，為其后來進一步學習和研究理論物理打下了堅實的基礎。

1.3 狄拉克無意收徒

由以上的討論我們可以確認，王竹溪渴望成為狄拉克的博士生。然而，這卻并非易事。王守競的游說，顯然未能說服狄拉克。

在劍橋檔案中，我們發(fā)現(xiàn)了1935年4月22日（距王守競致函狄氏已約一月），周培源寄給狄拉克的一封短箋：

親愛的狄拉克教授：

謝謝您善意地給王竹溪提供的信息和建議，他希望今秋進入劍橋［大學］。我已經(jīng)函告福勒教授此事，請他擔任導師并安排王在劍橋的起居。

您真誠的

周培源②周培源致狄拉克的信，1935年4月22日，劍橋大學丘吉爾學院，丘吉爾檔案館。原文：“Dear Prof.Dirac，Thank you for your kind information and suggestion for Mr.C.C.Wangwhowishes to enter Cambridge in the coming fall.Ihavewritten already to Prof.Fowler about thismatter asking him to be the supervisor andmake arrangement for Mr.Wang to stay in Cambridge.Yours sincerely，P.Y.Chou.”

雖然我們沒有見到狄拉克寫給周培源的信，但是由周的回信我們可以推斷，狄拉克沒有同意擔任王竹溪的博士導師，狄氏似乎轉而建議王師從福勒，而周培源和王竹溪也都同意了。至于狄拉克為什么不愿意收王竹溪為徒，我們可以在法梅洛（G.Farmelo）為狄氏所作的傳記中找到很好的答案。狄拉克從來不喜歡帶研究生，在1935～1936學年（即王竹溪入劍橋大學的第一年）以前也從未帶過研究生。就在該學年中，狄氏第一次正式擔任了研究生的導師，但那也是出于不得已。因為玻恩（Max Born，1882～1970）要離開劍橋去愛丁堡大學任教，狄拉克只好接手指導玻恩在劍橋的兩位尚未畢業(yè)的研究生?？峙乱舱驗槿绱?，狄氏更不可能再接受王竹溪作為他的博士生。還有一個更重要的原因，就是狄拉克自己深知，他幾乎完全沒有福勒那樣的指導研究生的能力和技巧。福勒能夠因人而異為學生選擇研究課題，在他們需要時給予鼓勵并在他們職業(yè)生涯的早期給予支持。而狄拉克認為，他的唯一職責是向他的學生指出某些有趣的理論概念，隨后就是檢查一下他們已經(jīng)完成的研究工作。至于怎么做，就全憑學生自己了。只有最聰明、最有獨立見解的學生才能適應并受益于這種教學方式。出于其自知之明，狄拉克從來對招收新弟子不感興趣。［10］

正像周培源函告狄拉克的那樣，周在當天就以清華大學的名義致函福勒，向他介紹和推薦王竹溪，并懇請其擔任王的導師：

親愛的福勒教授，

我校學生王竹溪，去年通過全國性的選拔考試，已經(jīng)獲得了赴國外留學的獎學金。他希望作為正式研究生（regular Research Student）進入劍橋大學學習量子理論，并取得博士學位。約兩周前他已經(jīng)將入學申請寄往貴校注冊處。

我通過郵件才剛剛得知要在劍橋［大學］攻讀博士研究生需要有學院的［教授］成員作為他的導師。能否勞煩您作為他的導師？

我聽說您已經(jīng)帶了許多研究生。但我仍希望您可以收下王先生，或盡可能地安排讓他在您的指導下工作。

王先生有兩年的獎學金，若表現(xiàn)好還可以再延長一年或更多。根據(jù)他的情況，他希望在劍橋作為非學院學生（non-collegiate student）。

在我的指導下，他去年寫了一篇論文（論文已經(jīng)發(fā)送給您）。目前他正根據(jù)狄拉克的電子理論建立正負電子在電場內部的聯(lián)系。一旦有結果，我們會馬上與您溝通。

如果被劍橋大學錄取，王先生希望在7月中旬前往英國，以便能夠盡早抵達劍橋并在開學前適應學校的環(huán)境。

您真誠的

周培源①周培源致福勒的信，1935年4月22日，劍橋大學檔案館。由于當時劍橋大學檔案館的限制，筆者未能完整地記錄下此英文信的全文，但此中譯文已包括了英文原件的主要內容。

此信明顯地透露出了周培源的強烈愿望：在狄氏不能成為王竹溪的導師的情況下，一定要讓王師從福勒。為達此目的，周甚至已經(jīng)在鼓勵王進行量子力學方面的探索。

這里有必要討論一下福勒其人，因為國內的讀者對其了解不多。實際上，在20世紀20～30年代的英國，福勒是推動量子理論發(fā)展的一位非常重要的人物。福勒是一位倫敦商人的長子，1911年畢業(yè)于劍橋大學三一學院，獲學士學位。在校期間，他在高爾夫、板球和數(shù)學競賽中表現(xiàn)突出。因在微分方程方面的成就，他于1914年被選為三一學院院士。一戰(zhàn)期間，福勒服役于皇家海軍陸戰(zhàn)隊炮兵并負傷。戰(zhàn)爭中接觸應用數(shù)學的經(jīng)歷，讓他對物理問題發(fā)生興趣。1919年返回劍橋后，與新任卡文迪什實驗室主任的盧瑟福（Ernest Rutherford，1871～1937）成為好友，并于1921年與后者的獨女結婚。1922年，福勒發(fā)表了一系列統(tǒng)計力學的論文，發(fā)展了量子系統(tǒng)中能量分布的計算方法。1925年他當選皇家學會會士，次年他率先將費米和狄拉克創(chuàng)立的新“量子統(tǒng)計學”應用于白矮星的研究，他也因此成為現(xiàn)代理論天體物理學的創(chuàng)始人之一。迄20世紀20年代早期，福勒是在劍橋的極少數(shù)幾位持續(xù)關注于量子理論進展的科學家之一。通過通信和訪問哥本哈根，福勒密切跟蹤著量子物理的新發(fā)展。他的許多學生，如狄拉克等，因受其鼓勵和引導才轉而研究量子理論。由于行政方面的規(guī)定，劍橋的理論物理學家都在數(shù)學系，與卡文迪什實驗室不大往來，但福勒是一個突出的例外。由于他與盧瑟福的特殊關系，使其在劍橋成為聯(lián)系理論工作者和卡文迪什實驗工作者的獨特而重要的紐帶。福勒1929年出版的《統(tǒng)計力學》，在英語國家被作為標準參考書達10年之久。1932年他被選為新創(chuàng)建的熱力學物理的普魯默講席教授（Plummer Chair）。［11—16］

福勒是一位杰出并富有成效的導師。1922年他成為劍橋新設立的數(shù)學物理博士學位中唯一一位研究生導師。1922至1939年擔任導師期間，根據(jù)注冊記錄他有64名研究生，其中包括3位諾貝爾獎獲得者：狄拉克、莫特（N.F.Mott）、錢德拉賽卡（S.Chandrasekhar）。1935年福勒招收了5位博士生，王竹溪（J.S.Wang）①王竹溪在留學劍橋時，將其名字的西文拼寫由Chu ChiWang改為Jwu ShiWang，詳見后文。名列其中。中國理論物理學家張宗燧（T.S.Chang）是福勒1936年招收的6名研究生之一。［17］不過由于福勒太忙，很少有時間具體指導學生，學生想見到他都很難，更甭提與其討論了。［11］這很可能就是為什么王竹溪后來主要由另外一位導師具體指導他的博士論文。

1.4 錄取中的爭議

從北京發(fā)信到劍橋，最快恐怕也得3周左右。王竹溪的劍橋申請材料，包括梅校長的推薦信，是4月上旬發(fā)出的，比周培源致福勒的信早兩周。所以，王的申請材料可能于5月初前后抵達劍橋。顯然，材料寄達不久，劍橋的工作人員即已開始處理了，因為到5月14日時，劍橋大學學術研究董事會的秘書桑德斯（J.T.Saunders）已經(jīng)致函該?？巳R爾學院的總督導瑟基爾（H.Thirkill）②瑟基爾，物理學家，早年畢業(yè)于劍橋大學克萊爾學院，1920～1939年擔任克萊爾學院的督導（Tutor）。參見：Sir Harry Godwin.Cambridge and Clare.Cambridge：Cambridge University Press.1985.66，143；Richard Eden. Clare College and the founding of Clare Hall.Cambridge：Clare Hall in the University of Cambridge，1998.35；http：//pglcambs.homestead.com/Thirkill.htm l。，討論王竹溪的申請。

桑德斯認為“這份申請似乎說服力不強”。他詢問瑟基爾所屬的克萊爾學院學位委員會的意見，“如果你們學位委員會也這么認為，我會將王竹溪（Wang Chu-Chi）的文件退回并拒絕他的申請?！雹凵５滤怪律鶢柕男牛?935年5月14日，劍橋大學檔案館。原文：“Dear Thirkill，Before writing to China for further information aboutWang Chu-Chi，I should be glad if you would ask your Degree Committee if there is any chance of his being accepted.Itdoes not appear to be a strong case，and if your Degree Committee thinks the same，Iwill return Mr.Wang Chu-Chi’s papers to China and refuse his application.Yours sincerely，Secretary of the Board of Research Studies.”

兩天后，5月16日，瑟基爾回信質疑道：

親愛的桑德斯，

我通讀了所附的通信，［但］尚未搞清楚王竹溪（Wang Chu-Chi）是真的希望成為一名研究生（Research Student）還是只想聽一些高等課程。然而，如果他想成為保羅·狄拉克的研究生，難道這份申請不應該送交數(shù)學學位委員會嗎？［筆者注：因為狄拉克屬于數(shù)學系①劍橋大學實行學院制，大學（University）、學院（College）、系科（Faculty）是三個各自獨立又相互聯(lián)系的單位。大學須協(xié)調各學院和系科，負責考試和頒發(fā)學位；各學院要遵守大學的章程，同時又高度自治，有各自的圖書館、宿舍、導師等等；學生按系科選課及從事研究。20世紀30年代，狄拉克、泰勒等人都在劍橋大學數(shù)學系。詳情請參見劍橋大學數(shù)學系介紹：http：//www.maths.cam.ac.uk/about/history/.］

您真誠的瑟基爾②瑟基爾致桑德斯的信，1935年5月16日，劍橋大學檔案館。原文：“Dear Saunders，On reading throughout the attached correspondence，Iam wonderingwhetherWang Chu-Chi really wishes to be a Research Studentor simply to attend advanced courses of lectures.If，however，hewishes to be a Research Student under Paul Dirac should this application not go to the Degree Committee of Mathematics？Yours sincerely，H.Thirkill.”

瑟基爾很可能被梅貽琦信中所述的宏偉學習規(guī)劃搞糊涂了，因此懷疑王竹溪只是來劍橋聽聽各位名教授的課程，而并非想成為攻讀學位的研究生。另一方面，瑟基爾也指出，既然王竹溪想做狄拉克的研究生，其申請應該由數(shù)學學位委員會審查。因此，桑德斯于5月20日又致信數(shù)學學位委員會秘書戈德斯坦（S.Goldstein），詢問數(shù)學學位委員會對王竹溪的評價。

兩周之后，6月5日，戈德斯坦代表數(shù)學學位委員會回復桑德斯：

尊敬的先生：

請允許我通知您，數(shù)學系學位委員會建議批準王竹溪（C.C.Wang）先生成為本校研究生的申請。學位委員會已安排他在狄拉克教授的指導下從事研究工作。

您真誠地，

戈德斯坦③戈德斯坦致桑德斯的信，1935年6月5日，劍橋大學檔案館。原文：“Dear Sir，Ibeg leave to inform you that the Degree Committee of the Faculty of Mathematics recommend for approval the application ofMr.C.C.Wang to be admitted to a Course of Research in the University.The Degree Committee have arranged that the studentshall pursue a Course of Research under the direction and supervision of Paul Dirac.I am，Yours very truly，S.Goldstein.”

又過了一個星期，6月12日，劍橋大學學術研究董事會正式回復王竹溪本人：

親愛的王先生：

在6月11日舉行的學術研究董事會會議上，你被錄取為一名研究生，1935年10月1日入學，師從狄拉克教授。我附上一份研究生備忘錄，一份董事會的年度報告。

又及：您的研究生資格還要取決于您被某一學院的錄取或者作為非學院學生。

您真誠的桑德斯④桑德斯致王竹溪的信，1935年6月12日，劍橋大學檔案館。原文：“Dear Mr.Wang，At the meeting of the Board of Research Studiesheld on June11，youwere admitted as a Research Student from 1 October1935 under the supervision of Professor P.A.M.Dirac.Ienclose a Memorandum to Research Student，and a copy of the Annual Report of the Board.P.S.Your admission as a Research Student is depending upon your obtaining admission to a college or as a non-collegiate student.Yours sincerely，J.T.Saunders Secretary of the Board of Research Studies.”

至此，王竹溪留學劍橋大學的申請已得到了正式的批準。如桑德斯在此信末尾暗示，王必須要加入劍橋大學中的一所學院，王竹溪在10月入學時選擇了菲茨威廉屋學院（Fitzwilliam House）。①桑德斯致撒切爾的信，1935年10月8日，劍橋大學檔案館。原文：“Dear Thatcher，At the request of Mr.Chu-ChiWang Iwrite to inform you that he was admitted as a Research Student on June 11，from 1 October 1935 under the supervision of Professor P.A.M.Dirac.Yours sincerely，Secretary of the Board of Research Studies.”

1.5 狄拉克清華講學，王竹溪負責記錄

王守競因舉薦王竹溪，于1935年春與同在新澤西州的狄拉克重建了聯(lián)系。在他們互動的過程中，王守競得知狄拉克要去日本講學，然后經(jīng)西伯利亞回英格蘭。王守競將此消息迅速轉告周培源。得此信息后，周培源與清華物理系當時的系主任吳有訓，于5月7日聯(lián)名起草了致狄拉克的邀請函（附錄5）：

親愛的狄拉克教授：

我們從王守競博士處得知，您將經(jīng)西伯利亞返回英格蘭：我們誠摯地希望，您完成在日本的講學后，可以到北平訪問幾周。

近五百年來，北平一直是中國文化的中心。但是在古老的城墻之內，您將發(fā)現(xiàn)近年來迅速成長起來的現(xiàn)代物理學研究。此時此刻，我們尤其渴望有像您這樣的外國學者來訪，因為您的出現(xiàn)本身，就將給予在探索之路上的我們以信心和啟示。

如您可以安排時間來訪，請函告我們您抵達的大致日期。然后，待您抵達東京后，我們再就進一步的細節(jié)與您溝通。清華大學將承擔您的食宿和（其它）額外旅行費用，我們還將陪同您游覽這一古都的名勝。我們的暑假始于六月底，但是我們大多數(shù)人今年夏天都會在此。

順致最美好的祝愿，

您真誠的，

吳有訓

周培源

為了讓狄氏立刻得知清華的邀請，第二天，周、吳二人又致電身處普林斯頓的狄拉克：

請接受訪問北平的邀請。邀請函隨后［寄到］，副本由東京的仁科［芳雄］博士代轉。北平清華大學周培源、吳有訓。②1935年5月8日電報，丘吉爾檔案館，劍橋大學，檔案號：Dirac 1/1。原文：“KINDLY ACCEPT OUR INVITATION VISIT PEIPING LETTER FOLLOWING COPY CARE DR NISHINA TOKYO PYCHOU YHWOO TSINGHUA UNIVERSITY PEIPING.”

電報抵達普林斯頓的時間是5月8日早上6點23分。在電報原件上，有一行手跡應該是狄拉克的：“接受邀請——約于7月8日抵達（accept invitation—arriving approximately July 8）?！痹撌舟E的文字精煉，應是狄氏復電的草稿。由于周、吳只在邀請函中請狄拉克告知抵華的大致日期，而狄氏的復電回應了該請求，所以狄拉克應是在收到邀請函之后，才復電接受了邀請。

狄拉克在日本訪問三周之后，由神戶乘船赴天津，然后改乘火車于1935年7月12日抵達北平①關于狄氏在日停留的時間及由日赴華的旅行路線，參見Helge Kragh.Dirac：a scientific biograPhy.New-York：Cambridge University Press，2005.153.［18］。周培源本來想請狄拉克在北平訪問數(shù)周，但狄氏“因事不克在平久留”，僅僅逗留了一周，19日晚便匆匆“乘平沈通車赴東北轉西伯利亞，至莫斯科”。［19］這里所謂的“因事”，就是因為此時的狄拉克正急于趕往莫斯科看望、陪伴和安慰其“最要好的朋友”、最近剛剛被斯大林軟禁的物理學家卡皮查（P.L.Kapitza，1894～1984）。②詳情參見Graham Farmelo.The Strangest Man：The Hidden Lifeof Paul Dirac，Mystic of the Atom.New York：Basic Books，2009.263～269。引文在第269頁。

在北平期間，狄拉克訪問參觀了多所高校和研究機構。7月16日，中國物理學會在北平研究院物理研究所歡迎狄拉克。參加歡迎會的中國物理學家有李書華、饒毓泰、吳有訓、夏元瑮和嚴濟慈等30余人。［19，20］狄拉克還分別于7月15日和7月17日在清華大學科學館做了兩次學術演講，分別題為“電子之理論”和“陽電子之理論”。這兩次演講均由王竹溪做了詳細記錄，該記錄后來在《科學》雜志上發(fā)表。［21］王原計劃于7月中旬即離華赴英，很可能因要接待狄氏訪華而推遲了。7月19日，王竹溪就陪同狄拉克游覽了長城（圖2）。我們有理由推測，這些都是周培源等人有意安排的，以便讓王竹溪有機會與狄拉克見面并直接交流，這也是王與狄氏建立個人關系的好機會。王竹溪本人對狄拉克來華做了認真的準備，他認真研讀了狄拉克發(fā)表的一系列論文，尤其是1928年發(fā)表的建立電子相對論性波動方程的論文，給他留下了很深的印象，［1］因而王竹溪相當熟悉狄拉克在清華演講的內容，使得他順利完成了記錄狄拉克演講的工作。

2 負笈劍橋

1935年8月底，王竹溪從北京出發(fā)，由東北出境，乘火車自東向西穿越蘇聯(lián)和歐洲大陸，最后抵達英國劍橋，在劍橋大學菲茨威廉屋學院注冊入學③劍橋大學檔案館中保存的王竹溪在劍橋大學注冊處記錄，其中注明王竹溪是作為研究生（RS）入學的。。在注冊時，王竹溪將其名字的拼寫，由Chu ChiWang正式變更為Jwu ShiWang。劍橋大學注冊處在王離華之前就已向王建議此更改，以免混淆王和另外一名中國學生的姓名，而王也同意了。①1935年10月8日信，劍橋大學檔案館。原文：“Mr.Thatcher rangme up thismorning to ask about the nomenclature ofWang.Wang is a Chinaman who has just arrived，and if his name is spelt Chu ChiWang，he will have the same initials as anotherWangwhowashere a littlewhile ago.Thatcher suggests he should be called Jwu ShiWang，which comes to the same thing in the end，butgives him the initials J.S.Wang.Itold him that Iwould agree to this ifWang himself agreed，and also agreed to sign his name in the book when hematriculated in this fashion.”（撒切爾先生今早打電話給我，詢問王竹溪姓名的拼寫。王是一個剛剛抵達劍橋大學的中國人，如果他的名字拼為Chu ChiWang，他的首字母將與另一個不久以前在這兒的王姓［學生］相同。撒切爾建議他應該改稱為Jwu ShiWang，［名字的發(fā)音］最終還是一樣的，但首字母將變成J.S.Wang。我告訴他，如果王本人同意我將贊成這樣做，當王前來注冊入學時，我愿意在注冊簿上按此方式署其名。）王竹溪開始了三年充實的求學生活。（圖3、圖4）

2.1 師從福勒與羅伯茨

在劍橋的三年里，王竹溪先后在福勒和羅伯茨（John Keith Roberts，1897～1944）的指導下學習和研究。第一學期的指導導師是福勒，以后的兩年半則是由羅伯茨博士指導的。根據(jù)劍橋大學研究生條例第17條，學生提交博士論文時須有指導導師的證明，在劍橋大學王竹溪的博士論文檔案中附有羅伯茨簽名提交給劍橋大學圖書館的證明書：

我證明菲茨威廉屋學院王竹溪以下幾學期在我的指導下從事學術研究：1936年的四旬節(jié)學期、復活節(jié)學期、米迦勒學期；1937年的四旬節(jié)學期、復活節(jié)學期、米迦勒學期；1938年四旬節(jié)學期、復活節(jié)學期。1935年的米迦勒學期王竹溪在福勒教授指導下學習。

簽字：導師J.K.羅伯茨②CERTIFICATE OF SUPERVISOR，劍橋大學檔案館。原文：“I certify that Jwu Shi Wang of FITZWILLIAM HOUSE，has pursued a course of research in the University undermy supervision for the following terms：Lent term 1936，Easter term 1936，Michaelmas term 1936，Lent term 1937，Easter term 1937，Michaelmas term 1937，Lent term 1938，Easter term 1938.During the Michaelmas term of 1935 Jwu Shi Wang worked under Professor R.H. Fowler’s supervision.Signed：J.K.Roberts，Supervisor.”

劍橋大學的一學年分為三個學期：10月到12月的米迦勒學期（Michaelmas term）、1月至3月的四旬節(jié)學期（Lent term）以及4月至6月的復活節(jié)學期（Easter term）。王竹溪1935年9月到達劍橋，趕上當年的米迦勒學期，并且只有在那個學期是在福勒直接指導下學習和研究的。在此學期中，王竹溪選修了4門課：福勒的“統(tǒng)計力學”、狄拉克的“量子力學”、哈代（Hardy）的“發(fā)散級數(shù)”和戈德斯坦（Goldstein）的“流體動力學”。初到英國，王竹溪由于在語言和生活上都不太習慣，因此在第一學期主要集中精力于聽課，直至該學期快結束時才開始進行研究工作。因福勒于1936年1月底啟程赴美普林斯頓講學，直到8月初才返英，在1935～1936學年的后兩個學期中，王竹溪的學習和研究都由羅伯茨博士代為指導。在第二學期，王繼續(xù)選修了狄拉克的“量子力學”和戈德斯坦的“流體動力學”，并加選了哈代的“傅立葉級數(shù)”、勒納德-瓊斯的“原子與分子的量子力學”，以及侯沃斯（Howarth）的“流體動力學：湍流”。檔案史料顯示，即使在福勒訪美歸來后，王竹溪的學習和研究工作仍大都由羅伯茨直接指導。從王1936年底給梅貽琦的匯報信中我們可以了解，福勒返英后繼續(xù)擔任其導師，但王“仍時與Roberts討論，故Roberts知生最詳，以后將繼續(xù)與之常接觸?！憋@然，王竹溪與羅氏的合作相當愉快，在王以后的劍橋歲月中，一直是羅氏經(jīng)常與王討論并直接指導王的研究。①王竹溪給梅貽琦的匯報信，清華大學檔案館，卷宗號：1-2：1-89：4-118，4-120，4-121，4-125。王竹溪的兩年獎學金于1937年夏到期，王于1936年底申請延期一年，清華大學評議會于翌年3月15日議決批準了王的申請。（同上：4-124）王竹溪于1938年榮獲博士之后按期于1938年8月歸國。關于羅伯茨，由于其英年早逝，在西方知道他的人就不多，在國內可能就更少，因此有必要多說兩句。

羅伯茨，生于澳大利亞墨爾本，在墨爾本大學獲得科學學士學位（1918）和科學碩士學位（1920）。在“1851年世博會科研獎學金”的資助下，羅伯茨得以前往卡文迪什實驗室工作，在盧瑟福指導下于1923年獲得哲學博士學位。②“1851年世博會科研獎學金”是用1851年在倫敦舉行的第一次世博會所獲之巨額盈利所設立的，其目的包括“拓展科學和藝術對實業(yè)的影響”（http：//en.wikipedia.org/wiki/Royal-Commission-for-the-Exhibition-of-1851，2014年10月14日訪問）。盧瑟福本人也是因獲此獎學金才得以離開新西蘭，前往劍橋大學的卡文迪什實驗室?guī)煆臏愤d。參見：Lawrence Badash.Rutherford Ernest.Charles Gillispie（Eds）.ComPlete Dictionary of Scientific BiograPhy.Vol.12.Detroit：Charles Scribner’s Sons，2008.26（http：//go.galegroup.com/ps/i.do？id=GALE%7CCX2830903798&v=2.1&u=cuny-main&it=r&p=GVRL&sw=w，2014年10月8日閱覽）。羅曾任職英國國家物理實驗室，專門負責精確測量金屬晶體的熱性質。因患髖關節(jié)結核，羅在瑞士醫(yī)院的病床上躺了4年，卻在此期間完成了一部名著《熱與熱動力學》（倫敦，1928）。康復后的羅伯茨于1928年返回卡文迪什實驗室。羅是一名優(yōu)秀的演說家和認真細致的教師。1933年他從卡文迪什實驗室調到劍橋的膠體科學實驗室（Cambridge’s colloid science laboratory），任研究主任助理（assistant-director of research）。在此他開始了長期而又高度成功的金屬表面吸附氣體的研究，1939年他出版了一部專著《吸附作用中的問題》（Some Problems in AdsorPtion），3年后羅因其關于吸附作用的研究成就當選皇家學會會士。二戰(zhàn)期間，羅服務于皇家海軍，他的表現(xiàn)證明他是龐大而復雜項目的出色領導人，但不幸于1944年2月病故。羅伯茨是個無私、熱情而又幽默的人，他在朋友和同事們當中有很高的聲譽。泰晤士報上刊登的羅氏訃告中曾強調，“如果他活著，卡文迪什實驗室的未來將主要靠他了?！雹跼.W.Home.Roberts，John Keith（1897—1944）.John Richie，Gillispie，Charles Coulston（Eds）.Australian Dictionary of BiograPhy.Vol.16.Melbourn：Melbourne University Publishing，2002（http：//adb.anu.edu.au/biography/roberts-john-keith-11537/text20583，2014年10月8日閱覽）。羅氏的專著J.K.Roberts.Some Problems in AdsorPtion.Cambridge：Cambridge University Press.1939。

王竹溪在劍橋攻讀博士時（1935～1938），主要是在羅伯茨的具體指導下工作，而羅伯茨在此3年期間正專心研究吸附問題并且富有成果。這也許可以解釋為什么王竹溪的博士論文（1938）也研究吸附理論。王竹溪在英國發(fā)表的所有6篇文章中都感謝了羅伯茨（這6篇中有3篇在文后感謝了福勒），這6篇文章中的3篇遞交人是羅伯茨，另外3篇的遞交人是福勒，①6篇論文：（1）J.S.Wang.On the diffusion ofgases throughmetals.Proc.of the Cambridge Phil.Soc.，1936，32：657～662；（2）J.S.Wang.Properties of adsorbed films with repulsive interaction between the adsorbed atoms. Proc.Royal Soc.of London，1937，A161：127～140；（3）J.S.Wang.Statistical theory of adsorption with longrange interaction.Proc.of the Cambridge Phil.Soc.，1938，34：238～252；（4）J.S.Wang.The kinetics of adsorption with long-range interaction between adsorbed particles.Proc.of the Cambridge Philo.Soc.，1938，34：412～423；（5）J.S.Wang.Statistical theory of superlattices with long-range interaction I.General theory.Proc.of the Cambridge Phil.Soc.，1938，A168：56～67；（6）J.S.Wang.Statistical theory of superlatticeswith long-range interactions II.The simple cubic lattice and the body-centred cubic lattice.Proc.Roya1 Soc.of London，1938，A168：68～77.這表明福勒和羅伯茨都指導過王，但后者對王的具體指導可能更多且影響更深。這一點，可以在王的博士論文前言中找到佐證。王在前言中曾寫道：

我要感謝羅伯茨博士對我的研究的指導，以及福勒教授第一學期對我的引導和對我工作的持續(xù)關注。②王竹溪博士論文，劍橋大學圖書館?！癕y thanksare due to Dr.J.K.Roberts for his supervision onmy research and to Professor R.H.Fowler for his guidance during the first term ofmy research and for his continued interest inmy work.”

王竹溪在劍橋發(fā)表的第一篇研究論文，題為“氣體通過金屬的擴散”，其題目是福勒建議的，但是應該是福勒和羅伯茨共同指導的，因為王在論文的結尾向福、羅二人致謝。隨后的幾篇論文則主要或完全由羅伯茨指導完成。王在吸附理論、長程作用分子運動論、超點陣統(tǒng)計理論方面取得了很好的研究成果。上述研究以論文形式發(fā)表在權威刊物上，先后發(fā)表在《劍橋哲學學會會刊》、《皇家學會會刊》等著名英國學術刊物上。［12］

2.2 榮獲博士學位

1938年4月，王竹溪完成了題為《吸附理論及超點陣理論的推廣》③王竹溪博士論文的英文題目全文為：The theory of adsorption：including the effect of short and long-range forces between the adsorbed particles；and，an extension of the theory of super lattices：to include long-range interactions，劍橋大學圖書館.的博士論文。該論文分為兩個部分，第一部分介紹吸附作用的統(tǒng)計理論，其中包括等溫吸附線、吸附熱的變化、超長距離作用的吸附理論、吸附動力學；第二部分是超晶格超距力的統(tǒng)計理論，主要介紹了普遍的原理并且分析了三格立方晶系的特例。

劍橋博士學位委員會收到王竹溪的論文后，指派派爾斯（Rudolf Peierls，1907～1995）④貝特（H.A.Bethe）1935年發(fā)表超點陣統(tǒng)計理論，假設原子間只有近鄰相互作用，討論兩組元濃度相等的二元合金，不算配分函數(shù)而用間接辦法近似求得了超點陣序及其他平衡值。這是超點陣問題的基礎性工作，立即引起了廣泛注意。1936年，派爾斯把它推廣到組元濃度不相等的情形。在隨后的兩年里，王竹溪和張宗燧都從事與此相關、當時屬于前沿性的研究。鑒于派爾斯教授是這方面的專家，請他參加王竹溪的論文答辯是很合適的。和勒納德-瓊斯（John Lennard-Jones，1894～1954）⑤勒納德-瓊斯是位數(shù)學家，曾任布里斯托大學理論物理教授和劍橋大學的理論科學教授，被認為是現(xiàn)代計算化學的首倡者（https：//en.wikipedia.org/wiki/John-Lennard-Jones，2014年10月14日訪問）。他在分子結構、化學價、分子作用力方面做了突出的研究，1933年當選英國皇家學會會士，1937年擔任劍橋大學數(shù)學實驗室（即今天的計算機實驗室）的主任（http：//en.wikipedia.org/wiki/Computer-Laboratory，-University-of-Cambridge，2014年10月16日訪問）。兩位教授為答辯口試的考官和博士論文審查人。王竹溪的博士論文答辯于1938年5月19日舉行，兩位考官在答辯結束后共同簽署了一份報告：

我們今日就其論文的內容和相關領域的知識考察了王竹溪先生，對他所掌握的全面和良好的理論物理知識表示滿意。①劍橋大學檔案館。原文：“We have this day examined Mr.Jwu-ShiWang on the subject of his dissertation and the field of knowledge in which it lies and are satisfied that he has a good，general knowledge of Theoretical Physics.R. Peierls.”

第二天，派爾斯又在其提交的論文審查報告中寫道：

論文的第一部分涉及吸附理論。在討論了其他人的方法后，王竹溪應用這些方法獲得了一些迄今還沒有得到過的結果。接著，他闡述了他自己設計的一種處理吸附原子之間的遠程相互作用的新方法，而當相互作用力來自電偶極子時，此類遠程相互作用就會發(fā)生。此方法已經(jīng)推出一階近似，并得到數(shù)值結果。該論文隨后提出了吸附過程的運動學。在第二部分中，作者將其方法應用于超晶格中的遠程力。

這些問題的本質要求會運用簡化假設對配分函數(shù)賦值，而估算這些假設所引入的誤差是非常困難的。但王先生的論述表明他對所使用的假設及其物理意義有清晰的認識?；谶@些假設的數(shù)學處理，既有數(shù)學技巧又解釋得很好。該論文是對協(xié)同現(xiàn)象理論的原創(chuàng)性和有意義的貢獻。

該論文證明王竹溪有能力從事理論物理研究，熟悉有關的事實，以及吸附作用的統(tǒng)計理論。這一點，連同王先生昨天在我和勒納德-瓊斯教授對他的考試中所展現(xiàn)出來的良好的全面知識，表明該候選人已經(jīng)達到了哲學博士學位所要求的水準。

我因此建議授予王先生哲學博士學位。②Report on the dissertation submitted for the degree of Ph.D.by Jwu-ShiWang，劍橋大學檔案館。

勒納德-瓊斯教授在他5月24日撰寫的論文審查報告中也指出，王竹溪的“論文的最重要的貢獻是對派爾斯方法的推廣，不僅考慮了直接相鄰的原子間的相互作用，而且也考慮了相距較遠些的原子之間的相互作用?！崩占{德-瓊斯的報告最后得出結論：

該候選人對吸附過程的理論做出了有意義和重要的貢獻，并清晰而又簡要地陳述了他的結果。他在他的工作中顯示了他對熱力學與統(tǒng)計力學學科牢固的掌握，并且已經(jīng)證明他將它們應用于［解決］相當復雜的問題的能力。我認為他已完成了一篇達到哲學博士學位水平的論文，因此我建議授予他該學位。③Report on the dissertation submitted for the degree of Ph.D.by Jwu-ShiWang，劍橋大學圖書館，原文：“…The candidate hasmade interesting and important contributions to the theory ofadsorption processes and has presented his result in a clear and concisemanner.He evincesby hiswork a firm grasp of the subjectsof thermodynamicsand statisticalmechanics and has shown his ability to apply them to problems of considerable complexity.I consider that he has produced a thesis which is of sufficiently high standard tomerit the Ph.D.degree，the award ofwhich Iaccordingly recommend.J.E.Lennard-Jones 24 May 1938.”

1938年6月6日，劍橋大學數(shù)學系學位委員會開會，討論是否授予王竹溪博士學位。出席會議的共有9人（滿足法定人數(shù)），包括福勒、派爾斯和勒納德-瓊斯，委員會主席是英國著名的相對論傳播者坎寧安（E.Cunningham，1881～1977），出席的委員們當場投票表決，9名評委一致投了贊成票。①1938年6月6日記錄，劍橋大學檔案館。原文：“Information required by paragraph 20 of the regulations for Research Students.Present and voting in favour：9 persons.Present and voting against：None.Present but not voting：None.Names of the examiners（2 persons）：Prof.R.Peierls，Prof.J.E.Lennard-Jones.”隨后，坎寧安主席致書劍橋大學學術委員會，推薦授予菲茨威廉屋學院的研究生王竹溪以哲學博士學位。②劍橋大學檔案館。原文：“At ameeting of the Degree Committee of the Faculty of Mathematics held on June 6，a quorum of the Degree Committee being present，and voting as shown below，itwas resolved to report to the Board of Research Studies that the dissertation of J.S.Wang，research student of Fitzwilliam House，is of sufficientmerit to entitle him to Ph.D.degree.The studentwas submitted to（awritten，an oral）examination which was passed to the satisfaction of the examiners.The reports of the examiners are forwarded herewith，togetherwith the copies of the dissertation submitted by the candidate.E.Cunningham，Chairman.”至此，留學劍橋三年的王竹溪終于修成正果，成為王竹溪博士!

3 結 語

王竹溪的故事，讓我們對1930年代中國留英學生的構成、選拔過程、資助來源及其相關的規(guī)定，都有新的了解。它同時也揭示了留學生與他們的導師之間的復雜關系?？v觀王竹溪留學劍橋大學的整個過程，無論是申請入學還是聯(lián)系導師，周培源都顯然是最主要的策劃者。周想方設法，既委托好友王守競聯(lián)絡狄氏，又敦請梅貽琦校長出面支持；當?shù)依艘蚬什辉甘胀踔裣獮橥綍r，周又親自致函說服福勒，最終促成王竹溪留學劍橋。

無論是效法狄氏，還是師事福勒，周培源將王竹溪派往劍橋的目的都是一個：要為中國物理學界培養(yǎng)量子理論研究方面的人才!周培源以其在海森堡和泡利身邊工作的親身經(jīng)歷，自然了解量子理論研究的重要性。到20世紀30年代中期，以歐洲為中心的量子理論研究正方興未艾。鑒于周自己回國后基本上沒有發(fā)表這方面的研究，而最有希望成為中國量子研究事業(yè)領頭人的王守競又離開了研究工作，量子理論研究在當時的中國基本尚屬空白。為謀劃中國理論物理學的未來，周作為中國第一代理論物理學家，將培育人才以發(fā)展未來中國的量子物理理論研究視為己任。為此，周培源首先精心地挑選了像王竹溪這樣的茁壯之苗，然后將他們培植于歐美量子物理大師身邊的沃土中，期待他們成才后歸國服務。

不僅僅是王竹溪，我們在許多其他周氏弟子的留學生涯中都可以發(fā)現(xiàn)周培源類似的良苦用心。例如，張宗燧先后留學劍橋、哥本哈根和蘇黎世，師從福勒、狄拉克、玻爾和泡利；彭桓武赴愛丁堡、都柏林就教于玻恩和薛定諤；而胡寧曾在加州理工學院、普林斯頓高等研究院和都柏林高等研究院追隨艾普斯坦、泡利和薛定諤。張、彭和胡三位后來均在量子場論方面的研究工作中有所建樹。彭桓武曾回憶周培源先生對他留學的安排：“1938年，有幸在昆明再見到周先生，他指示我考留英庚款，待考取后他又指示我不去劍橋而改去愛丁堡到M.波恩教授門下。他可能考慮到我的兩位師兄王竹溪、張宗燧都已去了劍橋?！保?2］

周培源安排王竹溪到劍橋學習統(tǒng)計物理，還有更重要而深遠的影響。王竹溪在劍橋一畢業(yè)就立即返回戰(zhàn)火中的祖國，在昆明的西南聯(lián)大，他將自己在統(tǒng)計物理研究中的心得又傳授給他的中國學生，其中就包括后來的諾貝爾物理獎獲得者楊振寧。據(jù)楊回憶，他為了寫碩士論文，去找王竹溪先生，在他的指導下，完成了一篇關于統(tǒng)計力學的論文。就是這篇論文，將他引導到統(tǒng)計力學領域，而該領域此后也成為楊振寧學術生涯中兩個主要的研究方向之一。［23］

周先生的所作所為，很可能也受到了葉企孫先生的影響。據(jù)錢臨照回憶，“清華物理系首屆畢業(yè)生，一個去德國（王淦昌），一個去法國（施士元），一個去美國（周同慶），這可能是葉老的安排”。［24］為振興中國物理學而深謀遠慮，似乎已成為當時清華大學物理系的傳統(tǒng)。王竹溪自己也很注意為中國理論物理的發(fā)展選拔人才，為他們赴海外留學推薦學校和專業(yè)。根據(jù)楊振寧的特長，王于1944年10月向梅貽琦校長建議，讓這位即將赴美的公費生去普林斯頓大學學習“原子核物理之理論”而不是政府原定的“高電壓實驗”（圖5）。［25］這顯然為楊赴美學習理論物理開了綠燈，使其有機會在理論物理學領域縱橫馳騁。①改變楊振寧留美專業(yè)一事，再次讓我們想到政府與科學家，在優(yōu)先發(fā)展應用技術還是理論科學的政策方面的矛盾。此課題很值得深入和全面地討論。限于篇幅，本文對此無法亦無意深究。楊振寧日后在研究中取得的巨大成就和對中國物理學發(fā)展的諸多貢獻早已眾所周知，然而追根溯源，我們不能忘記周培源當年的遠見與規(guī)劃。為慶賀周培源先生90華誕，李政道曾獻詞：“培育桃李滿天下，源自前輩種樹人。”［26］本文考察的僅僅是周先生眾多“桃李”中的一位王竹溪，卻可以幫助我們更清楚地認識到周培源這位“種樹人”的重要貢獻。

致 謝 感謝自然科學史研究所戴念祖研究員審閱本文初稿并提出寶貴的建議；感謝美國加州州立理工大學王作躍教授提供重要的原始史料并幫助辨識外文文獻；感謝周如玲博士和匿名審稿人提出的有益修改意見；感謝王正行教授解答我們的疑問并提供照片；感謝李約瑟研究所圖書館莫菲特館長、丹麥奧爾胡斯大學赫爾奇·克勞教授、自然科學史研究所孫烈、孫顯斌、高峰、徐丁丁、首都師范大學段菲菲、劍橋大學李苗所提供的各種幫助；感謝丘吉爾檔案館、劍橋大學檔案館、清華大學檔案館允許查閱有關檔案材料；感謝李約瑟研究所梅隆基金會、德國馬克斯·普朗克科學史研究所、普林斯頓高等研究院分別對本文兩位作者的資助。

N092：K826.1

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1000-1224（2014）04-0445-22

2014-02-16；

2014-11-16

尹曉冬，1974年生，女，內蒙古呼倫貝爾市人，中國科學院自然科學史研究所博士，德國馬克斯.普朗克科學史研究所博士后，美國物理學會2014年貝勒講席（Beller Lectureship），副教授，主要從事近現(xiàn)代物理學史和技術史研究；胡大年，1962年生，江西南昌人，耶魯大學歷史系博士，副教授，主要從事20世紀中國物理學史和中外比較科學史研究。

國家自然科學基金：量子力學在中國的傳播與發(fā)展（1900～1950）（項目編號：11205105）；“中國科學院中外科技發(fā)展比較研究項目”