吴大猷先生于1907年9月29日(清光绪三十三年)出生在广东省广州府番禺县,即现今的广东省广州市。他的学术生涯始于国内的基础教育,1915年(中华民国四年)进入番禺县立小学就读,随后于1920年考入广府中学,次年转入南开中学继续学业。1925年,吴大猷考入南开大学矿科,并有幸成为著名物理学家饶毓泰先生的得意门生。然而,由于学校学科调整,矿科于1926年停办,他随即转入物理系学习,并于1929年夏季顺利从南开大学物理系毕业。毕业后,在恩师饶毓泰的安排下,他留校任教,负责讲授近代物理学和力学课程。 1931年春季,在饶毓泰及清华大学叶企孙教授的联合推荐下,吴大猷获得了中华教育文化基金董事会颁发的乙种研究奖助金,借此机会远赴美国密歇根大学深造。留学期间,他于1932年取得硕士学位,其夫人阮冠世也随后前往密歇根大学陪伴。在美研究期间,吴大猷对红外光谱仪进行了重要技术改良,将原有的直线狭缝设计改为弯形,从而显著提高了仪器的分辨率。1933年至1934年间,他持续从事光谱学、原子与原子核物理学方面的深入研究,并于1933年顺利获得博士学位。 学成归国后,吴大猷于1934年夏季应北京大学理学院院长饶毓泰之邀,回到国内任教于北京大学。在北大任教的三年时间里,他先后发表了十五篇具有重要影响力的学术论文,并积极将当时新兴的量子力学理论系统性地引入中国科学界。1938年,他离开此前由中英庚款董事会在四川大学设立的讲座教授职位,转赴由北京大学、清华大学及南开大学在昆明联合组建的西南联合大学执教。1940年,他在南开大学期间以英文撰写了个人首部学术专著《多分子的结构及其振动光谱》,这部著作得到了恩师饶毓泰的高度认可与器重。 抗日战争结束后,吴大猷于1946年前往美国密歇根大学担任客座教授,之后又在哥伦比亚大学进行了为期两年的研究工作。1949年秋季,他接受加拿大国家研究院的聘请,主持该院理论物理组的相关工作。1956年11月至次年4月间,应胡适先生邀请,他回到台湾,在台湾大学与清华大学联合举办的研究生班讲授古典力学、量子力学,并兼授流体力学与核子相互作用等专题课程。1957年,因其卓越的学术成就,吴大猷当选为加拿大皇家学会会员。他的研究领域十分广泛,涵盖原子分子结构及光谱、核子散射、大气物理、电离体及气体方程式、统计物理以及相对论等多个方面。 1960年10月至1961年2月,他应邀前往瑞士洛桑大学进行讲学活动。1963年秋天,吴大猷辞去加拿大国家研究院的职务,转赴美国纽约布鲁克林理工学院,在该校太空及气体动力学研究所讲授气体运动论。1967年,他接受钱思亮先生的邀请,返回台湾担任科学发展指导委员会主任委员,在此期间曾积极倡议筹建国家科学院。该委员会于1968年正式成立并获得核准,吴大猷被预定为主任委员,但他于次年提出辞呈。 1975年,吴大猷将多年积累的教学讲稿系统整理,编纂成一套共七册的著作《理论物理》,内容包括:①古典动力学、②量子论与原子结构、③电磁学、④狭义相对论及广义相对论、⑤热力学、气体运动论及统计物理学、⑥量子力学(分两册),该套丛书在台湾出版。1978年,他从纽约州立大学布法罗分校退休,此后长期定居于台湾。1979年,他出任台湾教育主管部门科学教育委员会主任委员,全力推动初中与高中阶段的科学教育改革工作。 1983年,经蒋经国指定,吴大猷被任命为台北“中央研究院院长”。次年,他又兼任台湾“中华教育文化基金会董事长”。在学术领导岗位上,吴大猷始终主张科学研究应与政治保持适当距离,并积极倡导加强两岸之间的学术交流与合作。同年6月,他出席了在新加坡举办的第一届亚洲—太平洋地区物理学大会,此次会议是亚太地区物理学界的一次空前盛会,让许多远隔重洋的同事、师生与同窗得以欢聚一堂。1988年,即便在住院治疗期间,他仍在病榻上坚持完成了《物理学的性质、简史和哲学》的写作。1989年,吴大猷进行了一系列共计十四次的学术讲演,这些讲演内容后来以《物理学:它的发展和哲学》为书名,于1992年正式结集出版。 1992年5月,吴大猷率领学术代表团,在李政道夫妇的陪同下,由台北经香港飞抵北京参加重要学术交流活动。1994年1月,他卸任台湾中央研究院院长职务。同年7月8日至9日,中央研究院为吴大猷先生举办了荣退学术研讨会,与会学者对其毕生的学术贡献给予了极高评价。1995年,他开始主持清华大学王惕吾先生纪念讲座,并被聘为该讲座的终身主持人。1997年,第二次全球华人物理学会议在台北举行,会议期间也庆祝了吴大猷先生的九十寿辰。同年,他与他的诺贝尔奖获奖学生李政道一同获得清华大学颁授的名誉理学博士学位,清华大学为此举办了一系列庆祝活动,其中包括李政道、杨振宁等人主讲的《科学界的挑战》等专题演讲。 1998年,吴大猷先生曾赴广东肇庆探访亲友。1999年3月起,他因健康原因多次进出加护病房,至4月底一度病情危重。最终,吴大猷先生于2000年3月4日14时35分在台大医院病逝,享年九十五岁。他的一生不仅在教学与科研上成就斐然,也为推动中国现代物理学的发展与两岸学术交流作出了不可磨灭的贡献。
吴大猷先生的学术生涯可以清晰地划分为三个主要阶段:首先是他在北京大学的任教与研究时期(1934年至1946年),随后是长期在北美从事科研与教学的阶段(1946年至1978年),最后是从1978年开始直至晚年的台湾时期。他的研究工作覆盖了原子与分子理论、相对论、经典力学以及统计力学等多个重要领域,并在其中若干方向上展现了独特的开创性贡献。特别是在原子分子理论、散射理论和统计力学方面,吴大猷先生作出了影响深远的探索。 早在20世纪30年代,吴大猷便对多种原子与分子的光谱进行了系统研究,其中对苯及其衍生物的拉曼光谱进行了细致分析,不仅发现而且从理论上合理解释了苯分子中存在的同位素位移现象。进入30至40年代,他在中国率先开展了原子多重激发态的研究工作,较早地对氦原子的双激发能态进行了计算;同时,他还计算了慢中子与原子碰撞的散射截面,提出了相应的理论模型与计算方法;在分子光谱方面,他研究了氯化乙烯同分异构体的红外光谱及其分子对称性问题,并深入探讨了分子或电子激发所导致的分子振动、振动与转动之间的相互作用,以及分子简正振动等一系列基础问题。这些工作显示了他在原子与分子一般理论上的深厚造诣。 吴大猷有两项研究尤为突出,为后续相关领域的发展开辟了道路:其一是关于重原子f态能级的计算,其二是针对闭壳层电子激发态的计算。通过计算,他指出铀离子能级的相对位置应与钋、钍和锕的相应离子能级高度相似,这实际上揭示了锕、钍、钋和铀这四个关键元素在最低能态的电子组态信息。他进一步明确推断,93号以后的元素必定以5f电子作为最低能态,因此预言中性的93号原子在其基态中至少包含一个5f电子,从而有可能存在一个类似于稀土族的元素系列,即从铀开始出现十四个化学性质相近的元素。这一通过f态计算所做出的预言,实际上提前指出了铀后元素存在的可能性,为后来铀后元素的陆续发现以及M.C.麦耶尔对类似问题的计算起到了先驱作用。事实上,从1940年代起,各种铀后元素相继被实验发现。 吴大猷的第二篇重要论文题为《两个最低点的特征值问题和重原子f态的量子亏损》,该文探讨了前人未曾深入研究的、具有两个不对称最小值位势的量子力学问题。他运用WKB(Wentzel-Kramers-Brillouin)近似方法求解了波动方程的本征值,并将所得结果应用于某些原子能态的计算中,特别是用以阐释量子亏损现象。学术界对此给予高度评价,认为这项工作具有非同寻常的理论意义。此外,在原子光谱研究方面,吴大猷的一项贡献被Y.P.瓦施尼命名为“吴态”,该态的存在于1967年由P.费尔曼和R.诺威克通过实验得以证实。 在散射理论领域,吴大猷通过对原子与分子的电子碰撞激发及双重激发过程的深入研究,作出了重要贡献。他关于氦原子双重激发能态的研究被D.E.高耳登列为电子-原子散射共振研究方面的早期重要工作。在统计力学方面,他将跃迁概率的概念与不可逆过程联系起来,为严格表述和深入理解不可逆过程的时间方向性奠定了重要基础。 自20世纪70年代中期以后,吴大猷先生的学术兴趣逐渐扩展至物理学哲学问题。他所作的一系列关于物理学发展与哲学思考的演讲,于1975年结集出版,书名为《现代物理学基础的物理本质和哲学本质》。吴大猷先生认为,一位物理学家如果能够对物理学的历史与哲学进行更为深刻和批判性的理解,将有助于更全面地把握物理学的本质与发展脉络。此后,他一直持续关注物理学哲学及科学哲学的相关议题。直至1988年,他在医院病榻上仍坚持笔耕,完成了著作《物理学的性质、简史和哲学》。
一九四一年,吴大猷于国立西南联合大学开启了古典力学的教学工作。在他的悉心指导下,涌现出杨振宁、李政道、黄昆、朱光亚等众多日后在物理学界取得卓越成就的学者。此外,还有许多成为科研中坚力量的物理学家,例如马仕俊、郭永怀、虞福春等人,都曾在求学或研究阶段深受吴大猷先生的教诲与启发,从其深厚的学术造诣与严谨的治学态度中获益匪浅。
在众多值得关注的作品中,《科学和教育》、《科学与科学发展》、《吴大猷科学哲学文集》、《物理学的历史和哲学》以及《现代物理学基础的物理本质和哲学本质》等著作均具有重要的参考价值与研究意义。这些作品涵盖了广泛的主题领域,为相关学科的深入探讨提供了丰富的理论视角与详实的实践案例,是学术研究与知识拓展过程中不可忽视的重要文献资源。
吴大猷先生曾担任国家科学指导委员会的主任委员。在其丰富的学术生涯中,他于1958年9月至1959年4月期间,接受了普林斯顿高等研究院的邀请,担任该院的研究员。随后在1965年,他赴美出任纽约州立大学布法罗分校的物理与天文系主任,负责该系的学术领导与管理工作。自1983年起至1994年,吴大猷先生受聘担任台湾中央研究院院长,在此期间他致力于推动学术研究与发展,留下了深刻的学术印记。为纪念其贡献,后世设立了###BOOKTITLE_1###。
吴大猷先生将其毕生心血奉献于科学探索与人才培养的崇高事业,为中国科学事业的奠基与进步作出了不可磨灭的重大贡献,其学术成就与深远影响力赢得了世界物理学界的广泛尊重与盛誉。他始终心系国家统一与民族复兴的宏图,以切实行动推动海峡两岸的科技合作与学术往来,为增进两岸同胞的相互理解与共同发展作出了卓越努力,深受两岸人民的共同赞誉。在历史记录中,他与蒋介石、蒋经国于1967年8月的合影,也成为那段岁月的一个见证。吴先生为中国的科学进步与教育革新投入了全部精力,尤其在最近三十余年间,他对台湾地区科学体系的构建与发展倾注了大量心血,取得了显著成效与巨大贡献。在为人处世上,吴先生秉持正直、诚恳、坦诚而热情的品格,在学术研究中则始终坚持一丝不苟、严谨求实的治学态度。他一生恪守并弘扬中华民族的文化精髓,既传承了我国传统的道德理念,又积极推动现代科学的向前发展。吴大猷先生不仅是一位享有国际声望、具有权威学术建树的世界级物理学家,其人格与智慧更体现了庄子所称颂的“真人”风范,他所追求与传播的知识是源于深刻洞察的真知,堪称学术界的宗师典范。作为著名物理学家和教育家,吴大猷先生长期致力于物理学前沿研究与高等教学工作,对当代物理学多个领域的发展产生了关键性的推动作用。自取得博士学位归国后,他在物质条件极为匮乏的环境下,依然苦心培育出一大批成就卓著的物理学人才,为日后中国物理学研究队伍的壮大奠定了坚实基础。从上世纪五十年代起,吴大猷先生更以亲身实践投身于中国台湾地区科学与教育事业的开拓与建设中,贡献卓著。今天,我们深切缅怀吴大猷先生为中国科学事业与教育事业,特别是物理学发展所建立的杰出功绩,同时学习他献身科学的高尚品格与严谨治学的精神风范,这对于激励后来者、推动科研教育事业的持续发展具有十分重要的现实意义。他在中国物理学界所留下的深远影响与崇高地位,可谓罕有匹敌。
二零零二年十一月,由中国台湾地区“吴大猷基金会”所主办的首届吴大猷科学普及著作奖正式举行颁奖典礼,来自大陆的知名作者王元先生凭借其著作《华罗庚传》荣获了该奖项的金签奖。此后,为纪念这位杰出科学家,多项活动陆续展开。其中,在二零零八年六月七日上午,由中国物理学会、中国科学院数理学部、中国高等科技中心、北京大学以及南开大学等多个重要学术机构联合举办的吴大猷先生诞辰一百周年纪念大会,于北京人民大会堂内隆重召开,各界人士齐聚一堂,共同缅怀吴大猷先生的生平与成就。紧接着,在同年的七月十五日,一尊为纪念著名物理学家、教育家吴大猷先生诞辰一百周年而精心制作的吴大猷塑像,在南开大学伯苓楼正式落成。这尊塑像的设立,旨在深切怀念吴大猷先生为中国科学事业与教育事业所作出的不可磨灭的杰出贡献。该塑像以青铜材料铸造而成,整体设计庄重而典雅,其中塑像本身高度为一点零八米,下方基座则高一点三五米,两者相辅相成,共同彰显出吴大猷先生崇高的学术地位与精神风范。