P. L. Kapitza物理問題研究所的幾則故事

  • 科學家隨筆
  • 撰文者:林志忠(台灣陽明交通大學電子物理系)
  • 發文日期:2021-03-12
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中國科學院物理研究所已故所長管惟炎先生於1950年代留學(前)蘇聯,他曾經講述過幾則關於「P. L. Kapitza物理問題研究所」(P. L. Kapitza Institute for Physical Problems)的故事。

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圖1:P. L. Kapitza with his assistant S. I. Filimonov carry out an experiment with superfluid helium at the Institute for Physical Problems, Moscow, 1940. (網址:Pyotr Leonidovich Kapitza - Photo No. 2)



其一、管先生說Kapitza研究所的特點之一就是學生收得很少,因為Kapitza認為如果收了太多學生,自己就做不了事,更做不了實驗了。事實上,不僅Kapitza如此,幾十年之後,在地球另一端的美國大學校園,我的博士論文指導教授Nick Giordano即使在後來擔任系主任和院長任內,也都持續自己做實驗。

其二、管先生說Kapitza很討厭學生作假。他說曾經有位學生拿數據給Kapitza看,卻只拿出其中一部份,但經Kapitza仔細審查原始數據後,發現有一部份數據沒有拿出來,因此Kapitza就把那位學生開除了。Kapitza一直戒慎恐懼,深怕發表不完整、甚至經過美化的實驗數據,將會貽誤他人,又會毀掉自己和「物理問題研究所」的聲譽。

其三、管先生說「物理問題研究所」有個規定,下午五點以後不准留在實驗室做實驗。因為Kapitza認為做了一天的實驗之後,必須暫停下來思考數據的意義,以及如何改善測量方式及手段,以便第二天能夠把實驗做得更完好。Kapitza研究所的這項規定,應是源自英國劍橋大學拉塞福實驗室的傳統,因為從1921至1934年的約14年間,Kapitza長年在拉塞福實驗室工作,兩人關係密切,亦師亦友(幾近情同父子)。拉塞福諄諄教誨年輕學子,晚上是用來閱讀、思考及寫作的,因此實驗室必須五點鎖門,不許逗留——另有一說是六點(後來改為七點)鎖門。我讀博士班期間,我的指導教授都在下午四時三刻左右停掉實驗,收拾背包,離開實驗室前往停車場。在停車場前有棵綠樹,他斜倚樹幹等著太太(學校的職員)下班前來會合,一起開車回家,是一幅和喣的畫面。

其四、管先生說Kapitza告訴學生,做實驗物理工作的人,有一半以上的精力都是掙扎於假象之間,因此不可看(測)到一個東西,就認為是重大的新發現。Kapitza嚴格強調和要求,實驗一定要仔細反覆驗證之後,才可以發表。

Peter L. Kapitza(1894–1984)因「在低溫物理領域的基礎性發明及發現」("for his basic inventions and discoveries in the area of low-temperature physics")而獲得1978年諾貝爾物理獎。


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圖2:管惟炎先生的早期照片,刊印於1959年(前)蘇聯雜誌《Ogonyek,拍攝者是E. Umnov。照片中為讀博士班時的管先生與其論文指導教授Vasiliy Peshkov,背景是P. L. Kapitza物理問題研究所中的一間實驗室。照片是2004年筆者有幸從當時該所的所長Alexander F. Andreev教授處獲得的。1964年發表的以他的姓命名的“Andreev reflection”理論[1],討論超導體與金屬介面的電子(對)散射及穿隧問題,是當前用於研究和判別一個新發現的超導體之為常規或非常規(unconventional)超導體的利器之一。



管惟炎(1928–2003)歷任中科院物理所(北京)所長,中國科技大學(合肥)校長,2003年因車禍意外逝世於台灣台中。

本文取材於李雅明《管惟炎口述歷史回憶錄》(台灣清華大學出版社,2004年),及筆者與管先生的交流。


參考文獻:

[1] A. F. Andreev, Sov. Phys. JETP 19, 1228 (1964)



延伸閱讀:
Kapitza與Rutherford的最後兩封往來書信及Kapitza給Bohr的信
Peter L. Kapitza的意外人生軌跡