從愛因斯坦締造“奇蹟年”開始，世界物理學發展已歷百年，我國的近現代物理學更是經歷了從無到有到發展的過程。日前，記者採訪了中科院自然科學史研究所的研究員戴念祖，他饒有興趣地向記者介紹了中國百年物理史上一些鮮為人知的“第一”和“最早”。
“物理學”名詞第一次出現在中國
戴念祖說，近代物理在中國的傳播，是從19世紀中期開始的，除了有稱為“格致”的一些書籍外，陸續有“重學”（即力學）、電學、光學等物理學分支的中譯本出現。第一本被稱之為“物理學”且具有大學水平的物理學教科書，是依日文本翻譯並由江南製造局於1900年出版的《物理學》。
這本書的翻譯者是清末民初的物理學著作翻譯家王季烈。“這個王季烈家裡可是出了不少大家！”戴念祖補充介紹說：王季烈的母親謝長達是近代著名的女教育家，王季烈同一輩中有王季同、王季點、王季緒、王季玉等科技專家、教育家，下一輩中更湧現出王守競、王守武、王淑貞、何澤慧、何怡貞等一批我國科技界的泰斗人物。
中國第一位物理學博士
我國的第一位物理學博士叫李復幾。戴念祖介紹說，李復幾早年就讀於長沙習武學堂和上海南洋公學。1901年獲獎學金資助，於當年冬天到英國倫敦國王學院和芬斯伯里學院學習，畢業後又在倫敦機械工程師研究所實習一年。1905年赴德國波恩皇家大學繼續深造，在著名物理學家、大氣中氦的發現者凱瑟爾的指導下，從事光譜學研究，於1907年獲該校高等物理學博士學位。
戴念祖說，李復幾的博士論文題目是《關於P.Lenard的鹼金屬光譜理論的分光鏡實驗研究》。P.Lenard是1905年諾貝爾物理學獎的獲得者，李復幾以實驗證實他的光譜理論假說的錯誤，對物理學的正確發展是有助益的。
然而，這樣一位受到良好教育的物理學博士，回國後卻沒有用武之地，因為當時國內根本沒有適合他專業的工作崗位。戴念祖幾經周折，才查到李復幾回國後在南洋勸業會從事就業指導會工作。李復幾雖學得滿腹的物理學知識，還是沒能有所成就。
中國最早最好的物理學大師
嚴濟慈曾經說：“夏元瑮和何育傑是中國最早和最好的物理學大師。”戴念祖重點向記者介紹了夏元瑮。夏元瑮1884年生於杭州，1904年就讀於上海南洋公學。1905年，廣東省招考留學生，夏元瑮即去應考，在600名考生中榮獲第一。
夏元瑮第一年在美國伯克利學校補習理化實驗，1906年秋進耶魯大學攻讀物理學，畢業後到德國柏林大學深造，和其老師、物理學大師普朗克結下友誼。回國後，應北京大學校長嚴復之聘，任該校理科學長（相當於後來的理學院院長）和物理學教授。他和何育傑在北京大學培養了第一屆物理學本科畢業生，開創了中國的物理學大學教育史。夏元瑮關於理科學制、學科設定等提出了改革方案，對我國上世紀20年代的理科教學具有一定的影響。
1919年，夏元瑮重回柏林，聽普朗克和魯本斯講課，並隨愛因斯坦學習相對論。第二次回國後，夏元瑮不僅繼續執教講壇，主講相對論和理論物理課程，而且著手將相對論介紹到中國。他僅用幾個月的時間就翻譯完了愛因斯坦的名著《相對論淺釋》。
戴念祖說，夏元瑮熱愛教學工作，喜歡研究學問，在國內多所大學擔任過校長、物理系主任等職位。後來，夏元瑮輾轉西南教學數年。1944年，這位中國近現代物理學教育的先驅因心臟病去世。
1921年發明利用原子束在不均勻磁場中偏轉的方法測量原子的磁矩，為量子論中空間方向量子化原理提供了證據（德國斯特恩、蓋拉赫）。首次發現類似於鐵磁現象的所謂鐵電現象（美國瓦拉塞克）。1922年實驗第一次精確證實重力加速度和落體成分無關（德國厄缶）。提出液體中密度熱起伏引起光散射的理論，後被用到液體聲測量中（法國布里淵）。提出用石英壓電效應調製電磁振盪的頻率（美國卡第）。1923年提出物質粒子的波粒二象性概念，標誌著新量子論的開始（法國德布羅意）。提出經典統計力學中的準備態歷經假說，用以代替不能成立的各態歷經假說（義大利費米）。用舊量子論研究原子譜線的反常塞曼效應，發現角動量決定譜線分裂的g因子公式（德國朗德）。在X射線散射實驗中發現波長改變的效應，提出自由電子散射光子的量子理論（美國康普頓）。提出空間周期性引起粒子動量改變的量子規則，用以解釋光柵對一束輻射的衍射效應（美國杜安）。1924年首次用德拜-體克耳電解質理論研究電離化氣體（英國羅斯蘭德）。發現光量子（光子）服從的統計法則，據此用統計方法推出普朗克的輻射公式（印度玻色）。發現服從玻色統計法則的體系在溫度為絕對零度附近時，其粒子都迅速降到基態上的現象，即所謂愛因斯坦凝結（瑞士、美籍德國人愛因斯坦）。推出光折射率的量子論公式，即克雷默茲-海森堡色散公式（荷蘭克雷默茲，德國海森堡）。各自發現磁控電子管能自動發生高頻電磁振盪，隨著性能良好的磁控管問世，引出微波技術的發展（德國哈邦，捷克查契克）。1925年在氣體放電研究中發現電漿靜電振盪，引起的電子反常散射現象（美國蘭米爾）。提出矩陣力學，一種強調可觀察量的不連續性的新量子論（德國海森堡）。提出電子自己有自旋角動量和磁矩的概念，用以解釋光譜線的精細結構（荷蘭烏侖貝克、古茲米特）。提出兩個電子不能共處於同一量子狀態上的不相容原理，用以解釋光譜線在強磁場中的反常分裂（奧地利泡里）。發明符合計數法，用以確定宇宙射線的方向和性質，用符合計數法，證實光子電子碰撞過程中能量守恆律、動量守恆律都成立（德國玻蒂）。發明光電顯像管，是近代電視照像術的先驅（美籍蘇聯人茲渥里金）。提出鐵磁性的短程作用模型，假定影響磁化的僅是最鄰近原子之間的相互作用（美國伊興）。1926年提出物質波的波動力學，一種強調物質波性的新量子論，把電子看成一團電荷分布，即所謂電子云（奧地利薛定鍔）。提出薛定鍔波動力學中波函式的統計解釋（德國玻恩）。提出受泡里不相容原理限制的粒子所服從的統計法則（義大利費米）。指出電場和磁場對帶電粒子運動路線的透鏡聚焦作用，是電子光學研究的開始（德國布希）。用狹義相對論力學說明為什麼電子磁矩是一個波爾磁子而不是半個（美國托馬斯）。精確地測定了光的傳播速度（美國邁克耳遜）。提出飛行體後湍流的尾流理論（德國普蘭特耳）。設計並發射以液態氧和汽油為推進劑的火箭，首次攜帶簡單儀器進行高空研究，隨後提出多級火箭理論，企圖射到月亮（美國戈達德）。1927年根據質譜儀測量結果，揭示出同位素質量偏離整數規則的變化趨勢，後人據此指出釋放原子能的可能性（英國阿斯頓）。提出所謂“雙重解理論”，作為薛定鍔波動力學的決定論因果解釋（法國德布羅意）。分別用晶面反射法、薄膜透射法觀察到電子束的衍射效應，證實電子的德布羅意波性（美國戴維森、傑默，英國湯姆森）。根據波粒二象性，推出測不準關係，即所謂不確定性原理（德國海森堡）。提出波粒兩觀點互相補充的並協原理，成為哥本哈根學派的基本觀點（丹麥尼·波爾）。提出電磁輻射場的（二次）量子化理論，以及輻射的吸收和發射的初步理論，進一步體現光的波粒二象性（英國狄拉克）。提出空間宇稱（左右對稱性）守恆的概念，用以解釋光譜（美籍匈牙利人維格納）。發現電離層上層（150哩高處）反射無線電短波。澄清在大氣電離層的電漿中無線電波傳播的理論，即“磁離子理論”（英國阿普爾頓）。提出固體量子論中的能帶概念（德國斯特拉特）。發現宇宙射線的緯度效應（荷蘭克雷）。在雲霧室中發現幾乎不受磁場偏轉的高能量帶電粒子，為數足以解釋宇宙射線引起的電離作用（蘇聯史考貝爾金）。用磁粉溶液塗於紙帶上，乾後用作電信號記錄，後即發展成磁帶錄音機（美國奧尼爾）。1928年提出強電場下金屬發射帶電粒於的量子力學隧道效應理論（英國佛勒、諾德海姆）。發現透明物質散射的光中有頻率改變的效應（印度錢·拉曼）。提出符合狹義相對論要求的電子的量子論，成功地得出電子的自旋和磁矩（英國狄拉克）。套用量子力學中粒子穿透位壘的隧道效應，解釋原子核的α衰變現象，取得和蓋革-納托爾經驗公式形式上的符合（美籍俄國人伽莫夫，美國康登、格尼）。套用費米和狄拉克的量子統計法發展金屬的自由電子理論（德國索末菲）。提出韋斯鐵磁性理論的量子力學解釋（德國海森堡）。提出決定一體系占有某量子狀態幾率的時間變化率的基本方程（奧地利泡里）。1929年把電磁場看作動力學體系，提出電子和電磁場相互作用的相對論性量子力學，是量子場論的先驅（德國海森堡，奧地利泡里）。提出超音波在氣體中被反常吸收的理論（美籍奧地利人赫茨菲，美國弗·賴斯）。首次實現彩色電視的試驗（美國伊夫斯）。提出電漿的高頻率靜電振盪理論，用以解釋放電管中反常電子散射（美國湯克斯、蘭米爾）。發明高頻直線加速器，成為後來共振型加速器的先驅（挪威維德羅）。各自發明油擴散真空泵，可得千萬分之一乇。，（10-7毫米汞柱）的真空（英國伯奇，美國希克曼）。提出極性分子理論，確定分子的偶極矩，對測定分子中原子間實際距離提供了可能，井可以預測分子的介電性能及電介質在交變電場中引起功率損耗的弛豫（荷蘭德拜）。1930年提出未被電子占有的負能態，其行為如帶正電粒子的假說，即狄拉克空穴理論（英國狄拉克）。發現第二種液態氦的超流動性（荷蘭刻松、凡登安德）。在固體能帶論中提出所謂“布里淵區”概念（法國布里淵）。發明回旋加速器（美國勞倫斯）。發現相差襯托方法能觀察到光通過厚薄交替的透明體後的相位效應（荷蘭澤尼凱）本
