十三、江梅已挟春风嫩

    过了春节，孙元起清点了一下自己的积蓄。京师大学堂教习，每月五十两银子，一共领了8个月，计400两；崇实中学教员，每月四十块银元，也是8个月，计320块；再加上论文所得的近300块银元，这是来清朝之后的全部收入。这几个月来，吃穿住行、往来应酬，都从这里面支出。如今，手头只有二百六十两银子，不到二百块银元。银元剩得少，银两剩得多，那是因为银元使用和携带方便。

    现在，孙元起也算是家大业大：光“仆人”就有十个，专门负责自己的衣食住行，真是豪奢！其实，孙元起每月支付月份钱的只有五个：老佟、老赵、郑友三，每人五块银元；老赵家的、老郑家的，每月三块。至于那些“童工”，算是免费使用。即便如此，老佟加上这两家人已经盛赞“孙先生实在太慷慨了”！

    银子流水价的花出去，自然得想法子赚进来，所谓“堤内损失堤外补”，否则没几个月，“孙府”上不得破产，也得裁人！京师大学堂和崇实中学给; 的薪水已经很丰厚，不能再去请求加工资。最后，只能从洋人身上捞钱了：继续深入开展论文“撰写”大业！

    到孙家鼐、丁韪良、美国公使馆拜完年，孙元起躲在书房，把改名赵景行的大毛也赶出去，自己一个人铺开白纸，开始构思论文。剽窃方向是早就想好的，那就是解决经典物理的重大难题：“紫外灾难”。

    18世纪后期，在化学反应中，人们开始察觉到热辐射现象。1790年，法国的皮克泰特进行了实验研究，证实物体能够类似于发光那样产生热辐射。之后，人们开始注意研究物体的辐射与这个物体对光的吸收之间的关系。尤其是在19世纪末，由于冶金等各方面的需求，人们急于知道辐射强度与光波长之间的关系。单靠实验逐一找对应点的方法，犹如钝刀子割肉。这时候维恩和瑞利—金斯分别发表了两个公式，试图解决这一问题。

    维恩1896年发表的公式，被称为维恩辐射定律。该定律在低温、短波区域内和实验结果符合得较好，而在高温、长波区域则不符。

    瑞利分析了维恩公式，认为他的推导不严密。1900年6月，发表了瑞利辐射公式。但其中的一个系数存在错误，为金斯所纠正，故而又称瑞利—金斯定律。该定律在长波区和实验结果符合，而在短波区又不符合。而且当波长接近紫外时，计算出的能量为无限大！但瑞利—金斯等人得出的共识，是根据经典物理的理论严密推导的，瑞利和金斯也是物理学界公认的治学严谨的人，理论值与实验值在短波区的北辙南辕，使人们不得不称之为“紫外灾难”。

    紫外灾难也就是经典物理的灾难。

    1900年10月19日，普朗克在德国物理学会的会议上，以《维恩辐射定律的改进》为题报告了他的成果，史称“普朗克公式”。该公式将维恩公式和瑞利公式综合在一起，理论值与实验结果符合得较好。同年12月14日，普朗克又在德国物理学会宣读论文《关于正常光谱的能量分布定律的理论》，提出了一个假设，即能量可以划分成N个相等的小份，每个小份叫能量子，每个能量子又与频率成正比。这一天，被人们看作是量子论的诞生日，普朗克也被尊称为“量子论之父”。

    孙元起论文的名字就是《辐射强度与光波长之间的函数关系》。因为此时瑞利和普朗克都还没有得出自己的定律，所以全文分为两个部分：第一部分是沿着瑞利—金斯等人走过的路，根据经典物理学的能量均分原理，严密推导出瑞利—金斯定律，但指出该定律在长波区和实验结果符合，而在短波区则存在问题，而且当波长接近紫外时，计算出的能量为无限大！认为经典物理学存在一定的问题。第二部分则是根据普朗克的方向，得出普朗克内插公式，并进一步认为能量可以划分为等份的能量子。

    论文写好之后，孙元起把它邮寄给了美国的《Science》。因为论文中“能量子”的猜想，与经典物理学界长期信奉的“一切自然过程都是连续的”原则相违背，老牌的《Nature》可能对文章后一部分嗤之以鼻，删去最后一段关于能量子的论述也是极有可能发生的事情。倒是开放的《Science》，可能会更欢迎这种奇思妙想。

    论文寄出没几天，京师大学堂和崇实中学都开学了。崇实中学的学生与孙元起都已经稔熟，知道他搬了新家，每日里来得更加频繁。课程还是按照上学期之初所设定的，一步步地往下走，那教材也一点点地往下编。倒是京师大学堂，刚成立不久，学生来自五湖四海，也不知道物理学到什么程度，让孙元起很是忐忑。

    开学前，抽空又去拜访丁韪良一次。丁韪良说话很直接：“这些新生，都是各省保送的秀才，背诵《四书》、《五经》是行的；对于物理，怕是一窍不通。”

    孙元起只好把他们放到与崇实中学一年级的水平。

    趁着这个空儿，与这位老同行讨论了一下物理的课程设置：第一年讲物理学中的力学、声学；第二年讲热学、光学；第三年讲电学、磁学；第四年讲授“物理教授之次序方法”，物理教学法前身。每周都是3个小时，考虑到初次学习物理，分成三次，每次1小时。

    计议已定，孙元起方回去准备。这半年多，孙元起已经会认会写很多繁体字，只是榜书时不注意还会顺手写简体字——学生们认为是“白字”——而且写得拙劣，至少比起学生们工整秀媚的蝇头小楷是差远了。如今备课准备的，就是考虑板书该写哪些字的问题。

    光绪二十五年正月二十日，京师大学堂正式开课。

    大学堂有格致讲堂——也就是物理教室——两处，分别是给仕学、中学两批人准备的。按照中文总教习许景澄的看法，“俟算学门径谙晓，再及格致、化学等事”，即先学好数学，再考虑学物理、化学。眼下，只有仕学院的学生在选拔进来时，数学成绩不错，可以直接学物理。

    去年十一月开学的时候，已经发了教材，正是孙元起呈递给孙家鼐的那几本，封面依然是“初等物理教科书”，扉页上却改成“孙元起百熙先生著，京师大学堂刊行”。孙元起见了，只能付之一笑。

    即便之前在崇实中学神经已经被锻炼得粗大无比，当孙元起走进仕学院格致讲堂时还是大吃一惊：讲台下坐着二十几个人，年龄小的也有二十岁，年龄大的怕有三四十岁，大部分都留着胡髭，显得愈发老成。人人面前除了砚台、毛笔之外，还摆着一套三册的物理课本。有些崭新如初，看来是一直没有开卷；有些则已经磨出毛边，想来是经常翻阅。但无论如何，都保存得非常好。他们看见自己进来，都用惊异的眼光盯着孙元起。

    孙元起大致扫了一眼，用发干的嗓子说道：“大家好，我叫孙元起，字百熙……”

    在孙元起对自己大龄学生们感到惊奇的同时，学生们感到的震惊并不比他少。多年后，有人写文章回忆这段岁月时，还掩饰不住当时的惊奇。文中说道：

    大学堂之开学也，在二十四年之仲冬，先颁诸科之教材。余试阅之，文史各本多陈词滥调，无非忠孝仁义；而西学各本，太半译自西洋，佶屈聱牙，难明其意。惟有格致教材，名曰“物理”，初以为误也。及开卷，则图文并茂，妙趣横生，寓哲理于粗浅之中，藏妙思于平白之外，并无胶涩之感，因生信服之心。如此涉浅入深，非邃于此道之巨手不能为也。视著者，署曰“孙元起百熙先生”，乃以为是学界耆宿。然问诸同行，咸云不知。

    二十五年春正月，大学堂课开，同窗无不翘首。上课钟声既响，一少年翩翩然入，身形修颀，面容白皙，眼神燦烁，顾盼生姿，居然美男子。众人初以为同学。及其径登讲台，又以为助教。已而开口曰：“某孙元起也，字百熙。”一座震愕，相对瞠目结舌。世传有生而知之者，余初不之信。今观诸孙先生，则信矣！

    ……

    孙元起自然不知道学生们的震惊，因为是第一节课，而且面对的是一群大龄青年，所以讲的内容比较宽泛且丰富。首先是宣讲物理的学科范畴和实际作用，再介绍经典物理学的基本框架和主要内容，接着说明课本编写的主要思想和面向对象，最后介绍本学期阶段学习的目标。就这样天南海北的扯上一通，第一节课就下课了。孙元起最后说：“第一节课，我们主要说明物理是什么，能干什么；然后明白自己要学什么，做什么。从下一节课起，我们正式开始讲授力学，希望大家能预习课本力学分册的前五页。就这样。”

    看到下面学生静谧一片，没有什么疑问，便整理一下自己的讲稿，迈步走出教室。赵景行听到下课钟声，早已跑到门口候着，见孙元起出来，接过书稿装进书包，跟在孙元起背后，渐渐走远。

    “哄——”讲堂中的学生顿时一反平时沉稳之态，大声讨论起来，仿佛不大声就不能表达自己的惊奇之情：

    “天哪！这位孙先生也太年轻了吧！”

    “返老还童么？”

    “看到他的书童没？估计才十一二岁，他肯定大不到哪儿去！”

    ……

    其中有四个人在角落里围成一圈，一个衣装鲜整的年青人先说道：“这格致课果然很有趣，就是不知说得错没错？”

    “这得问功先。”另一个人答道，“功先，这位少年先生如何？”

    叫“功先”的青年蹙起眉头：“应该是不错的。只是他懂得比我多，我大不如他，所以不好评价的……”

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