——阿瑟·霍利·康普顿
(美国1892—1962)
美国物理学家,以“康普顿效应”闻名,曾成功担任了制造原子弹的“曼哈顿计划”的负责人,是一名顶尖的科学家,更是一位卓越的领导者。
作为孩子人生中的第一所学校和第一任老师,可以说,家庭和父母对孩子的成长具有至关重要的作用。一位卓越的科学家背后往往站着一对同样伟大的父母,他们或从学术上,或从做人的道理上,无一不影响着他们的孩子,对孩子的成长起着积极的作用。
作为量子物理学界的巨擘之一,阿瑟·霍利·康普顿在研究光子、Y射线和宇宙射线方面都做出了巨大的贡献,于1927年摘得诺贝尔物理学奖桂冠。第二次世界大战期间,康普顿领导研制成功了世界上第一颗原子弹,开辟了人类历史上一个崭新的时代。
与许多着名科学家一样,这位大师的成长也与父母从小对他的正确引导以及科学教育密不可分。
1892年9月10日,康普顿出生于美国俄亥俄州伍斯特城一个高级知识分子家庭,一共兄弟三人。他的父亲是伍斯特学院的院长,一位知名的哲学教授。在这个家庭中,父母非常重视对孩子的培养,很注意从各方面开阔孩子的眼界,增长他们的知识。在父母的教育下,三兄弟长大后个个才华出众,都担任过大学校长——阿瑟的一位哥哥叫威尔逊,是一位经济学家,出任过华盛顿州立大学校长;另一位哥哥叫泰勒,也是一位着名物理学家,曾任美国普林斯顿大学物理系主任,后来出任美国知名大学麻省理工学院院长;而康普顿自己后来也曾担任华盛顿大学的校长。一个家庭中走出了三位知名大学校长,康普顿父母的家庭教育无疑是非常成功的,从中,我们可以学习到许多有益的经验。
与两位哥哥一样,康普顿从小勤奋好学,兴趣广泛。而良好的家庭氛围又帮助他获得了不少的科学知识,两位哥哥和父母,都是他早期的引路人。父亲和哥哥常常给他讲居里夫妇发现“镭”的故事,居里夫妇排除万难,刻苦研究的精神深深震撼了康普顿的心灵,他向往长大后能亲自研究原子的秘密。从小便有着强烈的奋斗精神,少了一段迷惘甚至盲目的时期,这是康普顿在科研道路上独有的优势。
求知、探索、进步,在这样一个家庭环境中成长起来的康普顿,从小就养成了勤于思考的好习惯,爱好广泛的他对古生物学、天文学甚至各类体育项目都有着特别的兴趣,特别是对于发明创造产生了十分浓厚的兴趣。对此,父母采取的态度是给孩子们充分的自由和空间,从不加以干涉,让他们可以完全按照自己的设想去亲自动手完成每一次实验和发明。这种宽松、自由的氛围大大激发了孩子们的创造精神,他们常常用滑翔机做实验,来锻炼自己的动手能力,并从中获得了无穷的乐趣。当康普顿还是一个十几岁的孩子的时候,就已经亲手制造出了一架能飞行的滑翔机,这让父母和邻居十分惊讶。后来,他又利用课余时间在自己的小实验室中发明了一种回转飞行器的控制装置,再次展现出他天才的创造才能,赢得了全家的一致赞赏。
对比如今的很多父母,他们望子成龙心切,按照自己的意愿,用各种活动、培训塞满了孩子仅有的课余时间,却很少考虑到孩子自己的兴趣,结果往往是适得其反。究其根源,是父母忘记了孩子不是毫无思想、任凭摆布的木偶,而是具有主观能动性的人,他们也有思想,也有选择的权利,更需要自我成长的空间。康普顿的父母正是由于真正尊重了孩子的自由,才使得他们用一种积极主动的态度对待科学研究,并从中收获乐趣。
时光飞逝,每一个孩子都将面临对未来职业方向的选择,这是决定自己未来发展前景的关键选择,每一个决定都是慎之又慎的。同样,少年康普顿也即将告别无忧无虑的少年时代,准备参加大学升学考试了。这位以后的科学大师开始犹豫了——考什么学校,读什么专业,选择什么职业?康普顿清楚地知道,这都是决定自己终生发展的大问题,不能出一点错,更不能走回头路,因而不能等闲视之。是按照社会上一般人的眼光去继承家业当牧师或教师呢,还是走科学研究的艰辛道路呢?在关乎前途的抉择面前,尚缺人生经验的康普顿显得有些举棋不定。为此,他与同学商量,却总得不到让自己满意的答案。因此,他常常辗转反侧,夜不能寐,满心忧虑。父亲看到儿子如此焦虑,便诚恳地对他说:“阿瑟,牧师在我的心目中是最高尚的职业,社会上一般人也都是这么看的。但是,一个人不能以别人的标准来左右自己的志向,而是要立足于发挥自己的长处。我看你从事科学研究也许会更有前途!”实在是知子莫若父,父亲的中肯分析与明确建议使康普顿茅塞顿开,他感觉自己的人生仿佛豁然开朗了。从那时开始,康普顿下定决心,坚定地走上了自己感兴趣并能发挥自己特长的科学研究道路。在人生的十字路口上,父亲没有用当时社会普遍遵循的条条框框来约束康普顿,而是能够从孩子的角度出发,以康普顿的特长和兴趣为立足点,为他指明未来的前进方向,这在当时家长制盛行的社会里,是非常难得的。
终于,康普顿如愿进入了大学校园。在伍斯特学院就读期间,他便开始跟随哥哥卡尔对X射线进行研究,协助正在完成硕士论文的哥哥协调X射线光谱仪,从中学到了很多实验知识和操作技术。1913年,21岁的康普顿以优异的成绩从伍斯特学院毕业,在哥哥的建议下考入普林斯顿大学物理系继续修读研究生课程,所选的课题正是X射线。1917年,康普顿发表博士论文,题为《X射线反射的强度以及原子中电子的分布》。可见,从一开始,康普顿便认定其研究的方向是探索X射线的本性,并由此对物质结构进行深入研究。
1920年,康普顿在华盛顿大学用X射线做散射实验。通过他精心设计的X射线管和X射线分光仪,康普顿清晰地观察到,散射后的X射线包含两种不同的波长成分:不变线和变线。他进一步精确测量了不同角度的散射X射线,发现散射角增大时,变线的波长也加大,且变线增强,不变线减弱,这就是着名的“康普顿效应”。
“康普顿效应”的发现,为微观粒子的波粒二象性提供了有力的证据,并直接证明了微观粒子在单次碰撞过程中能量和动量是守恒的。
凭着“康普顿效应”的发现,康普顿获得了1927年的诺贝尔物理学奖,从此,他在量子物理学界的地位得以奠定。
若不是父母自幼就给了他足够的尊重和自由,若不是父亲告诉少年康普顿应该勇敢地跟随自己的心,不用顾忌世俗的观念,说不定历史上将会少了一位科学巨匠而多了一个郁郁不得志的牧师。“选你所长”,父亲嘱咐康普顿的话深深影响了大师的一生。