任之恭(1906-1995)是中國現代電子學奠基人,作為一個物理學家,他卻參與了20世紀中國與美國的一些重大科學與社會事件。 實際上,僅僅在科學領域,任之恭的經歷就充滿著傳奇,這種圍繞著科學的傳奇讓科學與科學家的形象都更加有趣和鮮活。
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“輕松而毫不費力”
1906年中秋節,任之恭出生在山西沁源縣的一個農村中。彼時的山西受到舊式與新式兩種教育模式的影響,從6歲到11歲,任之恭都在私塾中度過,11歲那年才成為縣小學一年級的學生。兩年后,父親認為他更喜歡學習,加之他認為在小學學不到什么東西,任之恭就在父親的幫助下進入太原中學就讀。13歲的任之恭參加了清華學校的入學初考,但是因為只考到了全省第二名沒有獲得入學資格。到了14歲那年,任之恭終于獲得了“一點長進”,考入了清華學校。
▲任之恭在清華就讀時,前排右一
任之恭這樣描述自己剛到清華的時光:自己只會講山西話,是個土包子,與來自東南沿海的同學相比,自己極不合群,陷入了“一個鄉下孩子突然陷入大城市”的適應性問題。不過任之恭學習屬性在此時開始爆發,當時清華對新生分為四個初級班,任之恭本以為自己只能分到二級班,結果分到三級班。即使在三級班中他的成績頁一直拔尖,很快也就因為學習上的如魚得水而減輕了適應的壓力。
對于這樣的過程,任之恭如此說到:在清華從初級班到高級班的轉換就象在班里升入高年級一樣輕松而毫不費力。
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五年讀穿本碩博 諾獎成果擦肩過
五年讀穿本碩博 諾獎成果擦肩過
清華提供在美國學習5年的獎學金,但是已經開始學習屬性大爆發的任之恭決定好好利用這5年。 1926年,他作為二年級學生在麻省理工電機工程系學習,1年后,他成為了四年級的學生。那時候的麻省理工已經是享譽世界的工科院校,大多數同學都擔負繁重的學習壓力,甚至流行“這就是地獄”的說法。但即使這樣的學習壓力下,任之恭還選擇到其他學校旁聽課程。1928年,任之恭前往賓夕法尼亞大學摩爾電工學院進行研究生工作。1年之后,他進入哈佛大學無線電物理學分部進行攻讀博士,并在1931年獲得博士學位。
▲1928年,任之恭在麻省理工(MIT)
值得一提的是,任之恭在賓夕法尼亞的工作主要是尋找電離層存在的證據。他們通過在美國東北部不同地區設立的接收器,證實了電離層的存在,任之恭因此成為最早提供電離層存在的實驗證據的人之一。這項工作后來被美國國家標準局接替并不斷記錄,1947年,阿普爾頓(sir Edward Victor Appleton)因為對電離層的研究獲得了諾貝爾物理學獎。在博士期間,任之恭得到了氫原子電子親和力的第一個理論計算值,這一計算值后來被Harrie Massey(的學生)以及錢德拉賽卡不斷改進。
完成學業的任之恭終于可以輕松一些,決定買輛車娛樂一番,但他忘了自己不會開車。在街道上看到紅燈的時候他知道要停車,但是忘了剎車在哪,差點發生交通事故。一個學習能力強的人不會允許自己有這樣的短板,一段時間之后他已經可以開車去參加學術會議了。
▲ 1933年,任之恭之名出現在沁源縣志上
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閑暇娛樂與臨危受命
閑暇娛樂與臨危受命閑暇娛樂與臨危受命閑暇娛樂與臨危受命
1934年,任之恭出任清華大學物理學和電機工程教授,那時候的清華物理系處于仙人之兮列如麻的狀態,葉企孫、吳有訓、周培源、薩本棟等人位列其中。電氣工程的教學工作壓力對任之恭來說比較一般,在業余之時他非常喜歡研究高頻與微波頻率對生物樣本的影響。當時的實驗品只是果蠅、小鼠等生物,他發現在一個很寬的頻率當中都沒有發現共振效應,加之動物比較痛苦,也就暫停了實驗。任之恭自己也沒想到,這種微波場中的加熱后來會被應用到如此地步。
▲1938年,清華大學無線電電氣研究院,任之恭為左三(MIT)
日軍全面侵華之前,大家已經認識到危機不可避免,便請求任之恭給大家開一門軍事無線電的短期課程,任之恭實際上把這門課變成了從理論課到訓練課再到實習課的綜合體系。七七事變之后,隨大家一起從長沙遠征到昆明的任之恭臨危受命,在沒有設備沒有書本的情況下成為清華無線電研究所的所長,帶了研究所開展真空管的裝配技術和半導體性能的理論研究。這時的研究所,不僅制造了中國第一支無線電管,還培養了包括王天眷在內的許多電氣工程師與科學家。
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電波橫穿大洋
抗戰時期苦中作樂,無線電研究所組裝了一個大約20w的無線電臺,通過這一電臺與世界上其他地方聯通。當任之恭使用CQ(廣泛呼叫)信號時,連接到了檀香山的無線電臺,這次聯通不僅異常清楚,而且對方聽出了他是清華無線電臺的任先生(清華無線電臺在國外名氣很大) 。更巧合的是,趙元任正在旁邊。任之恭與趙元任關系非常好,到昆明的第一天晚上就住在趙元任家。對于喜歡四處當別人老鄉的趙元任來說,這是遇到了真老鄉。這次穿越大洋的是任之恭的電波,幾十年后,身處美國的任之恭知道尼克松訪華的消息后,很快組織了一個參觀團,穿越大洋,返回闊別已久的家鄉。
▲1940年,西南聯大的教職工與家人合影,任之恭坐在前排中間,妻子陶葆徑坐在他右側,懷里抱著孩子(MIT)
還有一事需要提及:任之恭的婚禮是在1937年7月舉行的,婚后的添丁進口讓生活壓力更為巨大,但是孩子的生活還是相對健康與幸福。二女兒1941年出生,稍微大一點就很喜歡丟手絹,有機會就會和鄰居們較量,尤其是大一點的孩子。據任之恭回憶,孩子最喜歡玩的朋友,叫楊振寧。
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