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第34章 拉曼

钱德拉塞哈拉·文迦达·拉曼,印度人,在光学结晶学等方面有突出贡献。1930年诺贝尔物理奖获得者。

1888年11月7日,拉曼出生在印度马德拉斯的提鲁契腊帕里。他的家庭是个地主世家,可是到他父亲这一辈时,开始做些别的生计。他的父亲是当地一所教会学校的教师,讲授数学和物理。当拉曼长到4岁时,他家搬到了维沙卡帕特南市,在这个城市的一所印第安语学校里,他接受初等教育。后来,升入马德拉斯学院上学,并在1904年取得该学院的文学学士学位和优秀学生奖章,这时他年仅16岁。两年后,他又轻而易举地得到了硕士学位。当他还是学生的时候,就对光学和声学产生了浓厚的兴趣。他的第一篇科学论文发表在1906年伦敦出版的《哲学月刊》上,题目是“论光束的散射”。尽管拉曼出身门第不错,可是他所走过的路并不平坦。在英国殖民统治下的印度,他的家境顶多是个小康之家,并不为人所重视。在他14岁那年,因为他聪明过人,地方当局推荐他上马德拉斯学院。当院方收到推荐信时,见来上学的是这么个小孩,还以为地方上的公文投错了,几经查对才认为证明没错,只好让这位孩子参加复试。那时印度大学招生,大多数都是由地方上推荐的,只有校方认为业务水平较差的少数人才参加复试,然后再决定其去留。就在这次复试中,拉曼名列前茅,以优异的成绩踏进了学院的大门。拉曼天赋聪明又刻苦好学,这使他深受校方赞赏。由于当时的印度大学还没有设置博士学位,他的硕士头衔就成了他学习期间能得到的最高学位了。随后,他向伦敦剑桥大学申请进修并得到了批准。但因为筹集不到赴英的路费,只好放弃这个难得的机会,他那毫无远见的双亲也认为他得到了硕士学位就已经够光宗耀祖了,再研究下去也不会有什么更大的造就。

大学毕业后,拉曼在当时的印度竟难以找到一份合适的工作。他想在母校当助教,却遭到了学校董事会的反对。原因是当时印度大学里的教师差不多全由英国人担任,印度本土培养出来的大学生是被人瞧不起的。后来,他想到中学里当物理教师,又因为中学教师超编,这个打算也落空了。在当时是英国殖民地的印度,科学家和知识分子不受重用,有才能的科技人员报国无门。这时,他对自己的前途已不抱什么幻想,为了解决迫切的吃饭问题,他不得不放弃所学的物理专业,改行学习当书记官。19岁那年,拉曼经过认真地准备,才在考试中战胜了大批竞争者,被印度总督府财政部录取为事务员。尽管这份工作很不称心,但总比无事可干要强得多。这不仅使生活有了着落,而且可为继续研究物理积蓄资金,这几年间,他曾在好几个城市工作过,但不论到何处,他都千方百计争取到该地实验室去进行研究工作。

然而,就是这样的差事也并不一帆风顺。在他的同事中,很多人都是势利眼。对于拉曼这样地位低下的人,他们根本瞧不起,也不跟他来往。这伙人还常常借机挑他的短处,一旦拉曼在工作中稍有疏忽,就成为他们的攻击目标。有一次,他险些因此失了业,幸而他的上司还觉得他品质不坏,没有野心,才把他留下了。拉曼在政府机关里整整工作了10年,他的职位也由小事务员晋升为正式科员。虽然他的行政职务提升缓慢,但他在光学和声学上的研究却取得了惊人的进展。1907年,他在印度科学开发委员会的第一期学报上发表了一篇题为“惠更斯次波的实验研究”的论文。在此后的7年中,这份学报不断地刊登他关于声学的论文。1912年他获得了柯曾研究奖;1913年他又荣获伍德伯恩研究奖章。但由于印度当时是英国的殖民地,印度人民备受英帝国主义者的压迫,拉曼的研究成果当然遭到了冷遇。他的“光束传播论”在英国和印度均无人重视,只是当这篇论文在法国物理学会季刊上发表,并引起各届学者的重视时,他才得到了出头之日。

1914年,他受聘于马德拉斯学院任兼职教授。在1915年到1916年间,他同其他几位有识之士创办了《印度物理学报》。从此,他在印度学术界才受到了关注。然而,他的征途依然充满荆棘。1917年,加尔各达大学本想请他担任该校兼职物理教授,但英籍教授们不愿意和一个印度政府的科员同堂上课。他们认为如果这么做,就是对他们的侮辱。拉曼听到这一消息后极为愤怒,他断然拒绝了这所大学的邀请。这件事也使许多国家的大学对他深表同情,纷纷邀请他出国讲学。这一来,大大出乎英国人的意料,也大大提高了拉曼在国内、国际学术界的地位,还使得他的爱国主义者的形象更加高大。同年,他辞去了政府工作,成为专职教授。

1918年,他在全印度协会学报上发表了研究声学方面的重要著作《论弓弦和弦乐器振荡的力学原理》。1920年拉合尔大学聘请他为教授。次年夏天,他首次访问欧洲,参加在牛津大学举行的全英大学年会。1924年,英国王室授予拉曼爵位。同年,他应英国科学委员会之邀,前往加拿大多伦多市主持光的散射专题讨论会。会后,他穿过边界进入美国,代表印度参加费城富兰克林研究所成立100周年纪念活动。此间,拉曼结识了1923年的诺贝尔物理学奖金获得者罗伯特·安德罗·米利肯。在米利肯的盛情邀请下,拉曼同他一起前往加利福尼亚州理工学院讲学4个月。1925年初,他返回印度后又受聘于巴特那大学。年底代表印度前往莫斯科,参加俄罗斯科学院建立200周年的庆祝活动。

1928年,拉曼在《一种新的辐射》一文中,首先指出散射光中有新的不同波长成分,它和散射物质的结构有密切关系。这个现象后来被人们称为“拉曼效应”。这一发现,很快就得到了公认。英国皇家学会正式称之为“20年代实验物理中最卓越的发现之一。”验证这个效应的方法很简单,任何一个物理实验室的设备都能够做。由于这一发现,拉曼于1930年荣获了科学界的最高奖励——诺贝尔物理学奖。“拉曼效应”对科学的影响相当大,据印度政府情报局公布的资料,它已成为揭示固态、液态和气态物质分子结构和化学成分的工具。

1930年以后,拉曼集中精力做两件事:一是为印度科学界培养人才;二是刻苦钻研结晶学。他拿出所得的诺贝尔奖金的大部分,购买供实验用得上百颗钻石。不久,他的结晶学研究也取得了很大的成就。1933年拉曼辞去了加尔各达大学教授职务,来到迈索尔邦的孟加拉研究所任所长,并在此地成立了印度科学院。第二年他当选为科学院院长。10年后,也就是1934年,会落在印度南部孟加拉地区的拉曼研究所破土动工。它的土木工程持续了4年之久,最后两栋楼直到1947年才竣工。1948年夏,拉曼再次访问美国,在同美国纽约时报记者的一次谈话时,他表示希望拉曼研究所成为一个“国际文化中心”,在那里,印度人民能够向全世界表明,他们在各个科学领域里进行研究的巨大能力。拉曼的一生虽然几经周折,但他对物理学的巨大贡献,对印度科学事业发展所做的努力,使他的名字传遍全球。他发现的“拉曼效应”,也随着物理学的普及而为更多的世人所知。他曾被授予英国格拉斯哥大学、法国巴黎大学和波尔多大学,以及许多印度大学的荣誉博士学位。1941年,他被选为美国光学协会会员。同年晚些时候,美国费城富兰克林研究所奖给他富兰克林奖章。他之所以能够得到这枚奖章,不仅仅是因为他发现了“拉曼效应”,更重要的是他对物理学做出了许多杰出贡献,他在领导近40年的印度科学复兴和科学教育事业中起了巨大的作用。除此之外,拉曼还得到过法国、中国、爱尔兰、瑞士、英国等国各种科学研究机构的多种荣誉。1970年11月21日,这位印度伟大的科学家在孟加拉邦去世。终年80岁。

拉曼说:“每天不浪费、不虚度或不空抛剩余的一点点时间,即使只有五六分钟,如能安排得当,也一样可以取得很大的成就。若是游手好闲惯了,就是有天赋,也不会有所作为。”这是他成功的关键,也是他给我们的启迪。

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