吳有訓和“康普頓效應”

吳有訓是著名物理學家、教育家。新中國成立前，任中央大學校長，新中國成立后任中國科學院副院長等職務。

1921年秋，24歲的吳有訓以優異的成績畢業于南京高等師范學校。1922年12月，吳有訓來到美國芝加哥大學攻讀物理學博士學位。他非常幸運，導師竟然是世界一流的物理學家、卓越不凡的康普頓教授。

康普頓教授由于提出了“電子以及其他基本粒子的“康普頓波長”概念而名噪一時。剛到芝加哥時，康普頓那獨特的教學方法，吳有訓很難適應。

一年后，吳有訓完全適應了芝加哥大學研究生的學習生活，并且已不滿足于掌握課堂上、書本里的知識，他勇敢地開始向當時世界物理學的尖端沖刺，對導師康普頓教授正在研究的X射線散射現象發生了濃厚的興趣。

因為吳有訓已經掂量出導師的這項研究的意義，比愛因斯坦用光子、光量子成功地解釋光電效應意義更加重大。所以對康普頓教授發現的每一點研究成果，吳有訓在完成自己的課程之外，都盡力親自用物理實驗去加以證實。結果，有的無懈可擊，有的不盡完整，他都一一做了詳細記錄。

一次，康普頓教授作了《關于X射線散射現象分析》的講學，（即后來被學術界承認的“康普頓效應”），兩個半小時的講學結束后，教授情真意切地征求大家的意見，頓時大教室內外寂靜一片。有誰能對這世界上第一流的物理研究成果提出異議呢？

就在這莊嚴的時刻，吳有訓從第五排的座位上站了起來，他從容不迫地說：“對于康普頓教授目前的實驗結果，是令人信服的……由于康普頓教授研究的課題太重要了，必然引起許多人的注目，其中就包括我在內。我用業余時間做了一些實驗，有些結果與教授的結論略有差別，現在提出來或許可供教授參考。一是關于X射線散射的強度問題，二是X射線散射后的光譜圖問題……”

接著，吳有訓將自己的實驗經過、結果，以及對于整個實驗的估價作了詳盡的分析，全場給以熱烈的掌聲。

康普頓教授興奮地走到吳有訓的座位前，緊緊握著他的雙手，并邀請他當晚到家中作客，康普頓把自己多年研究成果的論文以及實驗記錄送給吳有訓看，他對這個來自東方黃土地上的年輕人太欣賞了。

從1922年3月到1924年7月，吳有訓親手做了120余次物理實驗，整理了近百萬字的筆記。通過這一系列研究和實驗，他在可以充分證明康普頓效應中發現，康普頓效應很可能成為量子物理學的核心，同時也意味著，一個劃時代的世界創舉即將誕生。

經過耐心細微的工作，吳有訓用X射線散射元素測試粒子動量的愿望，終于獲得成功。并且由三種、五種、七種元素的散射；向第十五種元素沖刺時，他病倒在實驗室里了。

躺在醫院的病床上，吳有訓說著胡話，胡話的所有內容都跟X射線的實驗有關。從醫院出來后，吳有訓馬上投入了X射線散射的研究工作。

他僅用了3個月就創造出一張被15種元素所散射的X射線光譜圖。這張光譜圖將作為康普頓證實其理論的主要依據。后來，這張圖也被吳有訓納入了自己的博士論文《論康普頓效應》之中。

1925年年初，康昔頓教授在美國哈佛大學的講臺上，滿懷信心地公布了他的研究成果：“關于X射線散射光譜的實驗結果。”消息傳出，轟動美國和全世界。

然而，事情并非一帆風順。哈佛大學、也是現代世界上著名的實驗物理學家P.W·布里基曼教授，以自己那細致、慎重的態度，依據“康普頓效應”的物理原理，不厭其煩地親手做了這一實驗，出人意料的是，竟然沒有能夠重復康普頓教授的效果。

于是，布里基曼教授毫不遲疑地在講臺上向大家介紹了這一情況。由于哈佛大學以及布里基曼教授的盛名，人們不能不對“康普頓效應”這一重大發現表示懷疑。一時間，非議和指責傳遍哈佛、芝加哥，全美國，乃至全世界。

事情傳到了吳有訓的耳朵里，他萬分焦急，但他仍然堅信康普頓教授是世界第一流的物理學家。想到這里，他急忙走進實驗室，再一次查對了所有數據，又親手做了三次實驗，結果絲毫無錯。吳有訓連晚飯也顧不得吃，當夜就乘飛機趕到了哈佛。

第二天下午，哈佛大學的大教室里坐滿了來自世界各國的物理學家、學者和教授。他們要聽聽康普頓的得意門生吳有訓的補充講演和實驗結果，看看這個年輕人有什么高見。

年僅27歲的吳有訓第一次登臨世界講臺，他不慌不忙，風度瀟灑。他終于用他那無可辯駁的補充講演、流暢生動的英語口才以及當場所表演的物理實驗，博得了全場熱烈而經久不息的掌聲。臺下的康普頓教授流下了激動的淚水。

原來持懷疑態度的布里基曼教授走了過來，緊緊握著吳有訓的手，說：“吳先生，我很信服你的實驗，我要說你不愧是一位物理實驗大師”。

吳有訓終于用自己那艱苦的實驗與嚴格的計算、分析和整理工作，充分證實了康普頓的X射線量子散射理論——“康普頓效應”。

“康普頓效應”這一偉大的發現，無論在理論和實踐上，都有著極其深遠的意義。康普頓因發現“康普頓效應”獲得了舉世矚目的諾貝爾物理學獎。

中國留學生吳有訓的《論康普頓效應》博士論文，也轟動了全世界，為我們偉大祖國贏得了極高聲譽。至今，這篇論文仍保存在芝加哥大學的圖書館里，成為世界物理學史上光輝的一頁。