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相对论在中国的传播（1917-1949）

作　者: 白秀英
导　师: 姚远
学　校: 西北大学
专　业: 科学技术史
关键词: 阿尔伯特·爱因斯坦(1879—1955) 狭义相对论广义相对论科学传播高等物理教育
分类号: N09
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

科学史上,爱因斯坦1905年创立的划时代的狭义相对论,使牛顿力学和电动力学相互协调,提出了时间、空间与运动的相对性关系,揭示了质量与能量的统一,建立了以实验事实为基础的适用于全部物理学和自然科学的新的相对时空理论,成为物理学、自然科学和哲学史上一次最伟大的科学革命。狭义相对论与10年之后爱因斯坦创立的广义相对论,在科学史上矗立了一座巍峨而永恒的丰碑。该理论在五四运动时期全面传入中国并迅速被接纳,深刻影响了国人的科学观、宇宙观和人生观,对中国近代科学尤其是物理学的发展产生了巨大影响。笔者在戴念祖、胡大年等学者已有研究成果的基础上,调查统计了1949年前介绍爱因斯坦狭义相对论、广义相对论、宇宙学的相关原始期刊文献135篇,译著、专著、工具书、教科书、传记等22部,基于新发现的《同济杂志》《国立武汉大学理科季刊》《北京大学日刊》《观象丛报》《北洋周刊》等10余种民国期刊原始文献的考证,结果表明：(1)在中国,爱因斯坦的狭义相对论传入时间正如戴念祖、胡大年等所言是1917年。但是,爱因斯坦广义相对论、宇宙观传入中国则是1920年。因此,相对论全面传入中国是1920年。(2)在中国,1949年前传播和研究相对论的先驱除李芳柏、夏元瑮、周昌寿、魏嗣銮、周培源和束星北外,通过大量原始史料考证,还有留学日本的文元模、吴南薰以及留学德国的潘祖武、留学美国并游学欧美的胡宁、留学法国的程茂兰和田渠。(3)在中国,爱因斯坦相对论的第一本译著是夏元瑮编译、商务印书馆出版的《相对论浅说》,该译著曾是20世纪30至40年代中国20所大学相对论课程教学用书。第一部国人编写的相对论教科书则是湖南大学田渠在其所授相对论课程讲义基础上编著的《相对论》,该书曾在台湾再版6次。笔者独辟蹊径,从科学传播视角勾绘出相对论经由期刊在中国传播的脉络,提出以下新观点：(1)1949年前相对论在中国的传播经历了三个时期。第一个时期是1917年至1920年,爱因斯坦的狭义相对论、广义相对论、宇宙观等零星引进中国,改变了国人的科学观、时空观和宇宙观。第二个时期是1920年至1928年,由于受到五四运动、罗素访华、爱因斯坦途径上海以及来自日本的“爱因斯坦波”的影响,相对论在中国的传播达到高潮。第三个时期是1928年至1949年,中国学者开始通过高等物理教育学习相对论,通过留学欧美研究、验证相对论学理,在广义相对论、宇宙观和统一场的研究方面做出了科学贡献,中国人开始步入到国际上后相对论研究的近代物理学前沿领域。(2)1949年前在中国传播和研究相对论的学者主要是留学欧美和日本的归国留学生,他们以北京、上海、武汉三个城市为中心,通过邀请罗素、爱因斯坦等西方科学名人来华等活动,借助报纸、期刊、图书等媒介介绍爱因斯坦相对论,以发行专号、举办学术演讲、编译图书以及编写教材、教学等传播相对论学理,使相对论成为20世纪20年代影响中国社会发展的科学事件,让学术最幼稚的国人,也无人不知这相对论名词,深刻影响了国人科学观、时空观和宇宙观的形成。(3)相对论在中国的传播,首先是由留日学生在国外盲目习得并引入中国,继而是国入主动出国学习并将之引入高等物理学课程体系,最后是积极参与研究、发展爱因斯坦的相对论学理。中国人毫无质疑的接纳、吸收相对论并迅速纳入到物理课程体系中,促进了理论物理学作为一门独立学科在中国的兴起,大大缩短了我国高等物理教育与世界物理前沿的距离。(4)相对论1949年前迅速在中国传播,受到第一次世界大战的国际社会背景、中国五四新文化运动的政治因素以及在国外接受了系统科学知识和科学方法,力图“科学救国”的大批归国留学生等诸多社会因素的影响。而爱因斯坦在中国以及相对论在中国的传播反过来又影响了中国的科学教育,尤其是影响了高等物理学系的创建、物理学系的课程设置等,促进并完善了中国高等物理教育的体制化建设与发展。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
目录  9-13
第一章绪论  13-25
  1.1 研究背景  13-14
  1.2 研究目的与意义  14-16
  1.3 文献综述与拟解决的问题  16-23
    1.3.1 文献综述  16-22
    1.3.2 拟解决的问题与研究内容  22-23
  1.4 研究思路、方法及创新点  23-25
    1.4.1 研究思路  23
    1.4.2 研究方法  23-24
    1.4.3 创新点  24
    1.4.4 研究的局限性  24-25
第二章相对论的基本思想与发展演化  25-53
  2.1 狭义相对论前史  25-31
    2.1.1 马赫与庞加莱对牛顿时空观的批评  25-28
    2.1.2 经典物理学危机与洛伦兹变换  28-31
  2.2 爱因斯坦狭义相对论思想的形成与理论体系的建立  31-39
    2.2.1 狭义相对论时空观形成的思路  32-35
    2.2.2 狭义相对论解决的基本问题  35-37
    2.2.3 质能关系式与唯能论  37-39
  2.3 广义相对论基本思想与理论体系的创立  39-46
    2.3.1 广义相对论创立的基本思路  39-41
    2.3.2 广义相对论解决的基本问题  41-45
    2.3.3 广义相对论的实验验证  45-46
  2.4 爱因斯坦的方法论思想  46-49
  2.5 辩证看待和正确理解相对论  49-53
第三章相对论在中国的早期传播(1917-1920)  53-63
  3.1 最初引入相对论术语的《学艺》期刊  53-58
    3.1.1 狭义相对论术语初次出现在中国  54-55
    3.1.2 最先向国人介绍相对论的学者——许崇清  55-57
    3.1.3 许崇清文章对中国人接纳爱因斯坦相对论的影响  57-58
  3.2 《东方杂志》：几乎与世界同步报道广义相对论日全食考察结果  58-60
  3.3 文元模：伴随“Science”而来的爱因斯坦新宇宙观  60-62
  3.4 小结  62-63
第四章罗素、爱因斯坦访华及日本相对论传播的影响  63-87
  4.1 罗素访华与相对论在中国  63-71
    4.1.1 罗素：将相对论引进中国的第一位西方人  64-65
    4.1.2 罗素演讲之《爱因斯坦引力新说》  65-67
    4.1.3 罗素系列演讲之《物的分析》  67-69
    4.1.4 罗素系列演讲对相对论在中国传播的影响  69-71
  4.2 爱因斯坦：相对论创始人在中国  71-82
    4.2.1 蔡元培三邀爱因斯坦访华  71-73
    4.2.2 相对论之父——爱因斯坦在上海  73-76
    4.2.3 爱因斯坦第二次途径上海的相对论演讲  76-78
    4.2.4 爱因斯坦访华之影响  78-82
  4.3 日本相对论传播对中国的影响  82-85
    4.3.1 桑木或雄：将相对论传入日本的第一人  82-84
    4.3.2 石原纯：日本少数懂得相对论的人  84-85
  4.4 小结  85-87
第五章集中、系统传播相对论的高潮(1920-1928)  87-130
  5.1 《改造》与爱因斯坦的第一本译著在中国  87-99
    5.1.1 《改造》与中国第一个“相对论专号”  88-93
    5.1.2 夏元瑮与爱因斯坦译著《相对论浅释》  93-99
  5.2 《同济杂志》与第一个“相对论研究”专栏  99-103
    5.2.1 沟通中德文化的同济大学与《同济杂志》  99-100
    5.2.2 《同济杂志》相对论专栏的相对学理研究与传播  100-103
  5.3 《少年中国》与爱因斯坦的第一张照片在中国  103-110
    5.3.1 魏嗣銮与爱因斯坦的通信  103-106
    5.3.2 《少年中国·相对号》传播相对论的4个创造  106-110
  5.4 《东方杂志》的相对论科学普及  110-116
    5.4.1 《东方杂志》相对论传播的科学实践  110-111
    5.4.2 《爱因斯坦号》相对论的全面译介  111-116
  5.5 三个专号的传播学意义及比较研究  116-120
    5.5.1 专号“直达科学前沿”的选题体现“五四”后西学传播主体的新特点  116-118
    5.5.2 专号的编辑发行,体现知识分子寻求“科学救国”的愿望和国人科学意识的觉醒  118-119
    5.5.3 三个专号的传播内容与传播时效比较  119-120
  5.6 《科学》与相对论的图解和博尔顿相对说在中国  120-128
    5.6.1 杨铨、汪胡桢(1897-1989)与博尔顿(L.Bolton)相对说在中国  122-126
    5.6.2 《科学》与相对论图解在中国  126-128
  5.7 小结  128-130
第六章相对论在中国的吸收和研究(1928—1949)  130-153
  6.1 周培源、束星北、胡宁等的相对论研究  130-139
    6.1.1 周培源与爱因斯坦的交往和引力场静态解的研究  131-134
    6.1.2 束星北与爱因斯坦统一场的研究  134-136
    6.1.3 程茂兰大陵五(βPer)光度的测定及光速不变原理的验证  136-137
    6.1.4 胡宁在广义相对论中的开创性研究  137-139
  6.2 20世纪30年代《武汉高等理科季刊》的相对论研究  139-143
    6.2.1 李芳柏与《武昌高师数理学会杂志》的狭义相对论研究  139-140
    6.2.2 吴南薰、郑亚余等30年代的相对论数理研究  140-143
  6.3 田渠与我国第一部《相对论》教科书的出版  143-145
    6.3.1 内容丰富,注重知识的逻辑性  144
    6.3.2 语言通俗易懂,非常适合初学者  144-145
  6.4 相对论在世界各国的接受、吸收比较研究  145-152
    6.4.1 相对论初期在德国的接受概况  145-148
    6.4.2 相对论在俄国和苏联  148
    6.4.3 相对论在英国和法国  148-150
    6.4.4 相对论在中国与德、英、法和俄国的比较  150-152
  6.5 小结  152-153
第七章相对论在中国的传播对近代中国高等物理教育的影响  153-160
  7.1 相对论的传入、传播伴随着中国高等教育物理系的创建与发展  153-156
    7.1.1 近代中国高等教育物理系的创建与发展  153-154
    7.1.2 相对论课程在大学物理系的设置与教学  154-156
  7.2 相对论的传播使20世纪20年代中国的高等物理教育快速发展  156-157
    7.2.1 相对论的吸收过程促进了理论物理学作为一门独立学科在中国的兴起  156
    7.2.2 相对论的吸收促成了中国数理学会、物理学会的成立  156-157
  7.3 爱因斯坦访华开启了国际知名物理学家来华讲学的大门  157-159
  7.4 小结  159-160
结论  160-172
  1 相对论在中国传播与发展的脉络(1917—1949)  160-162
  2 相对论在中国的传播学研究  162-169
    2.1 相对论在中国的传播者和研究者  162-164
    2.2 相对论在中国的主要传播媒介  164-166
    2.3 相对论在德国、英国、法国、日本、俄国和苏联等国的传播比较  166-168
    2.4 相对论在中国的传播的模式  168-169
  3 相对论对近代中国高等物理教育的影响  169-171
  4 后续研究展望  171-172
参考文献  172-179
附录  179-185
攻读博士学位期间发表学术论文  185-187
致谢  187

相对论在中国的传播（1917-1949）

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