正文 六十四、我劝天公重抖擞
六十四、我劝天公重抖擞
鉴于五月份左右又要到美国去，孙元起在编写完文科学报之后，立即着手编写理科学报。
如果说孙元起在第一期文科的《私立经世大学学报》编纂中，只是起到帮闲跑龙套作用的话，那么在第二期理工类的学报出版过程里，绝对是一等一的主力。从策划、选题、约稿，到审稿、修改、定稿，再到编目、清样、排版，无不事必躬亲。
就说策划选题，除了邀请爱因斯坦为学报撰稿外，还鼓动学校各系学生就学习生活中所遇到的问题写成论文，比如物理系学生集体撰写的《略论水流速度与热力衰减之关系》，就是成蹊馆暖气架设过程中遇到的实际问题。保持各房间温度在一个稳定舒适的范围，热水的速度必须合适，否则浪费资源，还冷热不均，达不到理想的效果。同学们通过模拟实验和实际使用的情况，给出了水流速度与热力衰减之间的关系曲线，与实际测量拟合得很好。这就为以后整个校园暖气管道的铺设，奠定一个良好的理论基础。
再比如化学系的《关于自来水有害物质分析方法之刍议》、电子系的《水力发电之直流交流利弊论》，都是出于同样的目的。
相对于物理、化学、电子等三个系的集团作战，数学系就是八仙过海、各显神通了。张纯《中国古算之西式表述》、周达《关于几道微积分题目之新解法》、胡敦复《平直积分微分方程论》，都是根据自己兴趣写的，各有所长。
如果说学生们的论文还显得有些稚嫩的话，那么iprt的两篇文章，足以奠定《私立经世大学学报》在中国、乃至东亚的领先地位：一篇是爱因斯坦、米列娃共同署名的《对相对论局限性之思考》，文中深入探究引力的本质，并注意到惯性质量与引力质量之间的关系，从某种角度说，已经推开广义相对论的一扇窗户。还有一篇，就是孙元起蓄谋已久的文章：《一种回旋粒子加速器的构想》。
说到粒子加速器，普通人还有些陌生，但在实际生活中，它却是非常普及的。比如大屁股的电视机和电脑显示屏（即crt显示器）、x光设施，都是小型的粒子加速器。
粒子加速器在二十世纪以来的科学研究中，更是不可或缺：它发现了绝大部分新的超铀元素，合成了上千种新的人工放射性核素，并凭借它，系统深入地研究了原子核的基本结构及其变化规律，促使原子核物理学迅速发展成熟；高能粒子加速器的发展，又使人们发现包括重子、介子、轻子和各种共振态粒子在内的数百种粒子，建立了粒子物理学。在工学、农学、医学各领域中，加速器被用于同位素生产、肿瘤诊断与治疗、射线消毒、无损探伤、高分子辐照聚合、材料辐照改性、离子注入、离子束微量分析以及空间辐射模拟、核爆炸模拟等方面。尤其是近20多年来，加速器的应用已远远超出原子核物理和粒子物理领域，在诸如材料科学、表面物理、分子生物学、光化学等其它科技领域也得到广泛而重要的应用。
事实上，孙元起在1900年公布所谓的“炼金术”，即用天然放射性元素放射出来的a射线轰击氮原子首次实现元素的人工转变以来，物理学家就认识到，要想进一步认识原子核结构及变化规律，必须用高速粒子来轰击原子核。然而天然放射性提供的粒子能量有限，只有几兆电子伏特；天然的宇宙射线中粒子的能量虽然很高，但是粒子流极为微弱，比如能量为10的14次方电子伏特的粒子，平均每小时在一平米的面积上只降临一个，而且无法支配宇宙射线中粒子的种类、数量和能量，很难用于开展研究工作。因此为了实现有预期目标的实验研究，研制和建造粒子加速器就变得非常重要。
科学家最初的设想，是利用直线加速器加速带电粒子，粒子沿着一条近于直线的轨道运动，并被逐级加速的。可是，当需要很高的能量时，加速器的直线距离会很长。用什么办法来大幅度地减小加速器的尺寸呢？在1930年，耶鲁大学的毕业生欧内斯特劳伦斯在直线加速器谐振加速工作原理的启发下，提出了研制回旋加速器的建议。就是在回旋加速器里增加两个半圆形磁场，使带电粒子不再沿着直线运动，而沿着近似于平面螺旋线的轨道运动，这种改造使得加速器的电场不至于太长而导致电场能损失，也可以逐级谐振加速到很高的能量，而且加速器的尺寸也大大地缩减。凭借此项发明，劳伦斯获得了第39届诺贝尔物理学奖。
孙元起在《一种回旋粒子加速器的构想》文中，就是提出这个极富设想的设计发明。
除此之外，孙元起还承担了一项艰巨的任务，就是给这本理科学报写篇卷首语。在某种意义上讲，孙元起把这篇文字看得比学报中的任何一篇论文都重要。因为它既是学报未来一段时间的办刊宗旨，也是读者对于学报的最直接印象。是宣传鼓动，大喊“科学技术是第一生产力”的口号？还是介绍眼下世界上最新的科学进展，让读者与科学界同呼吸共命运？
犹豫再三，孙元起决定写出自己最想做、一直在做、而又很难独立完成的愿望。
于是，读者在别别扭扭地打开理科版《私立经世大学学报》的时候，会看到这样的题目：《中国自然科学研究的方向——与我国有志科技救国者商榷》。在篇中，孙元起用正统读书人非常鄙薄的白话文，郑重地写道：道光、咸丰以来，中国自然科学的全面落后，是显而易见的。随着西历进入了新世纪，这种差距不仅没有因为洋务运动的蓬勃发展而缩小、消失，而且越来越大。差距的愈拉愈大，关系的是国家兴亡、民族盛衰，读书求学者无不应该时刻铭记在心。
有位学者说过，所有伟大的理论和思想，都是猜想出来的。根据已有的理论进行推理和论证，只能得出一些现有理论框架内的结论观点而已。我国中小学堂的学生，一般都是聪明过人，而且很少受到现有理论知识的束缚，加上他们年龄比欧美诸国学生大，比较成熟，没准儿真的能想出一些伟大的东西。然而这些伟大的东西，一时半会儿不能给国家民族带来效益，除了增加荣誉，与国家兴亡、民族盛衰关系不大。所以，我们应该更注重实用性的科学研究。
当然，仅凭中国现有为数不多的自然科学研究者，想在自然科学领域全面开花、全面赶超，无疑是痴人说梦。可取的方法是，在一个或几个窄小的点上进行精深的研究，进而突破，通过以点带面，拉动自然科学研究水平的提高，实现全面发展。
本人虽然不才，但在西方游学多年，略有见闻。今日在此，不揣简陋，提出中国自然科学研究亟需关注的三个方向，与我国有志科技救国者商榷。如有可取，还望大家共同为此努力！
首先是与农业增产增收有关的科学研究。中国自古为农业大国，从事农业劳动的人口也是世界上最多的，然而四万万国民每日辛苦劳作，却仍然挣扎于食不果腹、衣不蔽体的境地。有志之士无不痛心！学以致用，故而与农业增产增收有关的科学研究，是科学家关心的第一要务。在这里提醒诸君，请不要以为种地之术，国人已有数千年经验，就轻易视之。要知道，单单是作物想获得大丰收，就要涉及到生态学、水利工程、遗传育种、水土保持与荒漠化防治、病虫害防治、农业机械、农药学、土壤学、植物营养学等诸多学科，足以使无数学者一生为之殚精竭虑。何况此外还有畜牧、养殖、捕捞、制茶、果树等门类？
二是与工业体系建立有关的科学研究。自洋务运动在大江南北展开以后，我国的工业体系已经初步得以建立，在煤矿开采、钢铁冶炼等方面取得一定成绩。但从整体来看，还显得非常薄弱，尤其在地质学、矿产勘探、采矿工程、安全技术、金属冶金、材料加工、机械制造等方面，远远落后于西方各国。一个完整而健康的工业体系，必须由坚固而丰富的科学知识予以支撑，以积极的研究探索作为导向，才能保证持续发展下去。只顾着从外国引进、移植，只能算是鹦鹉学舌，终究不能独立。
三是与军事战争有关的科学研究。农业增产增收、工业体系建立，若无足够的武力予以保障，纵然获得大成就，也不过是俎上鱼肉，任人宰割罢了。所以与军事战争有关的科学研究，历来是各国科学家研究的重点。研究先进高效的枪械、武器装备，更是重中之重。在中国工业体系还没有完全建立的时候，研究军工产品，类似缘木求鱼。不过，我们可以另辟蹊径，研究一种或数种具有战略威慑意义的超级武器。这种超级武器，具有普通武器所没有的强大杀伤力，比如，使用一次可以消灭成千上万名敌人，使之闻风丧胆，不敢来犯，达到不战而屈人之兵的目的。
经世大学，作为是一所以经世致用、强国利民为宗旨，以培养学术科研人才及其他学堂教学师资、企事业技术力量为中心的综合性大学，有志于在此三方面中，做出自己的贡献。希望广大读者，与我们互相切磋，共同进步，进而达到祖国形势、人民富强的目的。
后世很多科学技术史的研究学者认为，这篇文章的发表，标志着这位杰出的物理学大师的研究兴趣发生重大转变，开始从理论研究转为实用技术。自此，中国物理学的发展走向了一个新的阶段！
孙元起此时心里并没有多想，只是迫切地想把自己的愿望告诉祖国未来的科学家，希望他们能和自己一起，改变这个贫穷落后的国家。
写完之后，孙元起犹自觉得不满意，正待要再改，老郑踉踉跄跄地跑进屋里，连门都忘了敲，扯直嗓子喊道：“老爷，出大事啦！”松语文学免费小说阅读_www.16sy.com
鉴于五月份左右又要到美国去，孙元起在编写完文科学报之后，立即着手编写理科学报。
如果说孙元起在第一期文科的《私立经世大学学报》编纂中，只是起到帮闲跑龙套作用的话，那么在第二期理工类的学报出版过程里，绝对是一等一的主力。从策划、选题、约稿，到审稿、修改、定稿，再到编目、清样、排版，无不事必躬亲。
就说策划选题，除了邀请爱因斯坦为学报撰稿外，还鼓动学校各系学生就学习生活中所遇到的问题写成论文，比如物理系学生集体撰写的《略论水流速度与热力衰减之关系》，就是成蹊馆暖气架设过程中遇到的实际问题。保持各房间温度在一个稳定舒适的范围，热水的速度必须合适，否则浪费资源，还冷热不均，达不到理想的效果。同学们通过模拟实验和实际使用的情况，给出了水流速度与热力衰减之间的关系曲线，与实际测量拟合得很好。这就为以后整个校园暖气管道的铺设，奠定一个良好的理论基础。
再比如化学系的《关于自来水有害物质分析方法之刍议》、电子系的《水力发电之直流交流利弊论》，都是出于同样的目的。
相对于物理、化学、电子等三个系的集团作战，数学系就是八仙过海、各显神通了。张纯《中国古算之西式表述》、周达《关于几道微积分题目之新解法》、胡敦复《平直积分微分方程论》，都是根据自己兴趣写的，各有所长。
如果说学生们的论文还显得有些稚嫩的话，那么iprt的两篇文章，足以奠定《私立经世大学学报》在中国、乃至东亚的领先地位：一篇是爱因斯坦、米列娃共同署名的《对相对论局限性之思考》，文中深入探究引力的本质，并注意到惯性质量与引力质量之间的关系，从某种角度说，已经推开广义相对论的一扇窗户。还有一篇，就是孙元起蓄谋已久的文章：《一种回旋粒子加速器的构想》。
说到粒子加速器，普通人还有些陌生，但在实际生活中，它却是非常普及的。比如大屁股的电视机和电脑显示屏（即crt显示器）、x光设施，都是小型的粒子加速器。
粒子加速器在二十世纪以来的科学研究中，更是不可或缺：它发现了绝大部分新的超铀元素，合成了上千种新的人工放射性核素，并凭借它，系统深入地研究了原子核的基本结构及其变化规律，促使原子核物理学迅速发展成熟；高能粒子加速器的发展，又使人们发现包括重子、介子、轻子和各种共振态粒子在内的数百种粒子，建立了粒子物理学。在工学、农学、医学各领域中，加速器被用于同位素生产、肿瘤诊断与治疗、射线消毒、无损探伤、高分子辐照聚合、材料辐照改性、离子注入、离子束微量分析以及空间辐射模拟、核爆炸模拟等方面。尤其是近20多年来，加速器的应用已远远超出原子核物理和粒子物理领域，在诸如材料科学、表面物理、分子生物学、光化学等其它科技领域也得到广泛而重要的应用。
事实上，孙元起在1900年公布所谓的“炼金术”，即用天然放射性元素放射出来的a射线轰击氮原子首次实现元素的人工转变以来，物理学家就认识到，要想进一步认识原子核结构及变化规律，必须用高速粒子来轰击原子核。然而天然放射性提供的粒子能量有限，只有几兆电子伏特；天然的宇宙射线中粒子的能量虽然很高，但是粒子流极为微弱，比如能量为10的14次方电子伏特的粒子，平均每小时在一平米的面积上只降临一个，而且无法支配宇宙射线中粒子的种类、数量和能量，很难用于开展研究工作。因此为了实现有预期目标的实验研究，研制和建造粒子加速器就变得非常重要。
科学家最初的设想，是利用直线加速器加速带电粒子，粒子沿着一条近于直线的轨道运动，并被逐级加速的。可是，当需要很高的能量时，加速器的直线距离会很长。用什么办法来大幅度地减小加速器的尺寸呢？在1930年，耶鲁大学的毕业生欧内斯特劳伦斯在直线加速器谐振加速工作原理的启发下，提出了研制回旋加速器的建议。就是在回旋加速器里增加两个半圆形磁场，使带电粒子不再沿着直线运动，而沿着近似于平面螺旋线的轨道运动，这种改造使得加速器的电场不至于太长而导致电场能损失，也可以逐级谐振加速到很高的能量，而且加速器的尺寸也大大地缩减。凭借此项发明，劳伦斯获得了第39届诺贝尔物理学奖。
孙元起在《一种回旋粒子加速器的构想》文中，就是提出这个极富设想的设计发明。
除此之外，孙元起还承担了一项艰巨的任务，就是给这本理科学报写篇卷首语。在某种意义上讲，孙元起把这篇文字看得比学报中的任何一篇论文都重要。因为它既是学报未来一段时间的办刊宗旨，也是读者对于学报的最直接印象。是宣传鼓动，大喊“科学技术是第一生产力”的口号？还是介绍眼下世界上最新的科学进展，让读者与科学界同呼吸共命运？
犹豫再三，孙元起决定写出自己最想做、一直在做、而又很难独立完成的愿望。
于是，读者在别别扭扭地打开理科版《私立经世大学学报》的时候，会看到这样的题目：《中国自然科学研究的方向——与我国有志科技救国者商榷》。在篇中，孙元起用正统读书人非常鄙薄的白话文，郑重地写道：道光、咸丰以来，中国自然科学的全面落后，是显而易见的。随着西历进入了新世纪，这种差距不仅没有因为洋务运动的蓬勃发展而缩小、消失，而且越来越大。差距的愈拉愈大，关系的是国家兴亡、民族盛衰，读书求学者无不应该时刻铭记在心。
有位学者说过，所有伟大的理论和思想，都是猜想出来的。根据已有的理论进行推理和论证，只能得出一些现有理论框架内的结论观点而已。我国中小学堂的学生，一般都是聪明过人，而且很少受到现有理论知识的束缚，加上他们年龄比欧美诸国学生大，比较成熟，没准儿真的能想出一些伟大的东西。然而这些伟大的东西，一时半会儿不能给国家民族带来效益，除了增加荣誉，与国家兴亡、民族盛衰关系不大。所以，我们应该更注重实用性的科学研究。
当然，仅凭中国现有为数不多的自然科学研究者，想在自然科学领域全面开花、全面赶超，无疑是痴人说梦。可取的方法是，在一个或几个窄小的点上进行精深的研究，进而突破，通过以点带面，拉动自然科学研究水平的提高，实现全面发展。
本人虽然不才，但在西方游学多年，略有见闻。今日在此，不揣简陋，提出中国自然科学研究亟需关注的三个方向，与我国有志科技救国者商榷。如有可取，还望大家共同为此努力！
首先是与农业增产增收有关的科学研究。中国自古为农业大国，从事农业劳动的人口也是世界上最多的，然而四万万国民每日辛苦劳作，却仍然挣扎于食不果腹、衣不蔽体的境地。有志之士无不痛心！学以致用，故而与农业增产增收有关的科学研究，是科学家关心的第一要务。在这里提醒诸君，请不要以为种地之术，国人已有数千年经验，就轻易视之。要知道，单单是作物想获得大丰收，就要涉及到生态学、水利工程、遗传育种、水土保持与荒漠化防治、病虫害防治、农业机械、农药学、土壤学、植物营养学等诸多学科，足以使无数学者一生为之殚精竭虑。何况此外还有畜牧、养殖、捕捞、制茶、果树等门类？
二是与工业体系建立有关的科学研究。自洋务运动在大江南北展开以后，我国的工业体系已经初步得以建立，在煤矿开采、钢铁冶炼等方面取得一定成绩。但从整体来看，还显得非常薄弱，尤其在地质学、矿产勘探、采矿工程、安全技术、金属冶金、材料加工、机械制造等方面，远远落后于西方各国。一个完整而健康的工业体系，必须由坚固而丰富的科学知识予以支撑，以积极的研究探索作为导向，才能保证持续发展下去。只顾着从外国引进、移植，只能算是鹦鹉学舌，终究不能独立。
三是与军事战争有关的科学研究。农业增产增收、工业体系建立，若无足够的武力予以保障，纵然获得大成就，也不过是俎上鱼肉，任人宰割罢了。所以与军事战争有关的科学研究，历来是各国科学家研究的重点。研究先进高效的枪械、武器装备，更是重中之重。在中国工业体系还没有完全建立的时候，研究军工产品，类似缘木求鱼。不过，我们可以另辟蹊径，研究一种或数种具有战略威慑意义的超级武器。这种超级武器，具有普通武器所没有的强大杀伤力，比如，使用一次可以消灭成千上万名敌人，使之闻风丧胆，不敢来犯，达到不战而屈人之兵的目的。
经世大学，作为是一所以经世致用、强国利民为宗旨，以培养学术科研人才及其他学堂教学师资、企事业技术力量为中心的综合性大学，有志于在此三方面中，做出自己的贡献。希望广大读者，与我们互相切磋，共同进步，进而达到祖国形势、人民富强的目的。
后世很多科学技术史的研究学者认为，这篇文章的发表，标志着这位杰出的物理学大师的研究兴趣发生重大转变，开始从理论研究转为实用技术。自此，中国物理学的发展走向了一个新的阶段！
孙元起此时心里并没有多想，只是迫切地想把自己的愿望告诉祖国未来的科学家，希望他们能和自己一起，改变这个贫穷落后的国家。
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