百年清华

华罗庚在西南联大

2021-12-31 | 刘子健 | 来源 《文史天地》第288期 |

193777日,日本全面侵华战争爆发,爱国心切的华罗庚谢绝好友挽留,从英国剑桥大学毅然回国,1938年到达已搬迁到昆明的西南联大。在抗战最艰难的时候,他在这里度过了近8年的时光。发表20多篇论文,完成两部数学史上的经典专著,在自守函数和矩阵几何研究上开辟新的领域,培养了王湘浩、钟开莱、王宪钟、朱德祥等几十位新中国院士或著名学者,并和闻一多、俞大维结下深厚友谊。

此时的西南联大,原清华大学数学系主任熊庆来已出任云南大学校长,杨武之接任清华大学数学系主任。由于访学剑桥的华罗庚先后在英、苏、印、法、德等国数学刊物上发表18篇论文,取得非凡成就,赢得国际赞誉,回到联大直接被聘为教授。

当时条件异常艰苦,物资匮乏、价格飞涨、敌机狂轰滥炸。联大很多教授都生活困难,难以养家糊口,“教授教授,越教越瘦”,连要饭的乞丐都不向教授乞讨。华罗庚也同样经受这种艰难的生活,他的薪水也难以维持一家人的日常开支。熊庆来曾提醒他外出兼课以补贴家用,华罗庚认为自己最珍贵的是时间,应把时间留给自己开展研究和写作。他把时间和精力都倾注在继续剑桥时期的研究方向及培养学生上。

在联大,华罗庚紧跟现代数学的发展方向,主要讲授数学系两门核心课程近世代数与数论,分别选用世界级数学家荷兰范德瓦尔登的《近世代数》和美国迪克森的《初等数论》作为教材,为学生打好扎实厚重的基础。此外他结合自己在剑桥的研究成果,还为学生开设解析数论、行列式、连续群论等学科前沿领域的课程以培养顶尖人才。常采用分工研读一本数学名著,以轮流作报告的形式开展自由讨论,以启发学生思考。

他上课板书不多,把主要的算式写上,喜欢在黑板前面来回走动,走着讲着,把问题的来龙去脉及论证思想讲清楚,偶尔穿插一些人物故事,是一种知识的享受。培养的王湘浩、钟开莱、王宪钟、李盛华、彭慧云5名研究生及朱德祥、王浩、田方增、徐利治等67名本科生后来成了院士或知名学者。

此时的联大数学系会聚着全国最具智慧的人才,如杨武之、江泽涵、郑洞荪、申又枨等。华罗庚与陈省身、徐宝騄以研究最突出并称西南联大数学系“三杰”。外在生活捉襟见肘的困窘似乎激发了他疯狂的科研热情和斗志,坚定了他心无旁骛地攀登科学高峰,更有周围众多才华横溢的学者对科学真理不懈追求的氛围,1940年,他奇迹般地用8个月的时间就完成了第一部专著《堆垒素数论》的中文稿。全书共分12章,除西格尔关于数列素数定理还未证明外,细致严谨地探讨了华林问题、哥德巴赫问题、三角和的估计及相关联的问题,并把以前发表的论文结论进行了完善和修订。

但是,凝注华罗庚心血的这部专著出版并不顺利。他满腔热情地交给重庆中央研究院,期盼着出版。结果不但没有出版,反而还把原稿丢失,他们如此轻率地对待当时世界上卓越数学家成果的态度,让华罗庚痛苦得大病一场。随后又写了一本《数论导引》,后来用英文重写《堆垒素数论》。1941年,他把《堆垒素数论》手稿寄给了国际数学家苏联科学院院士维诺格拉朵夫,维诺格拉朵夫如获至宝,赞赏“优秀的专著”之余当即回话,战争结束后出版。他在19462月至5月访苏期间,又对本书作了校对,该书于1947年由苏联科学院以俄文出版。1957年华罗庚又对本书中文本作了修订,此后又译成德、英、日等多国文字出版。这部数论研究者必备的经典著作,得到爱因斯坦高度评价,称它为以后数学研究“开了一个重要源泉”。

华罗庚除了把自己的学术成果总结整理写成专著以外,他广泛的兴趣及活跃的思维还在数论的其他方面开展研究,当然还要克服敌人的封锁、资料的匮乏及闭塞的环境,向更深处钻研。他以刚毅坚卓的意志解决了数学史上十多个难题,又拓展了更宽阔的研究领域。

19441945年,他发表3篇研究自守函数和多复变函数的论文,在这方面研究中建立了侧重几何学的结果。德国著名数学家韦尔高度称赞道:“华罗庚已获得一个永不枯竭的重要结果之矿。”19451947年,发表4篇总标题为《矩阵几何》的论文,取得了国际数学界赞不绝口的成就,成为新兴矩阵几何的创始人,超越了被誉为数学皇帝的导师哈代,在世界数学史上又开辟了一个新纪元。

昆明作为抗战大后方的重要城市之一,而且还是美国军官陈纳德将军组建的援华抗日飞虎队空军总部的驻扎地,因此不断遭到日机空袭。跑警报成为昆明市民苦不堪言的家常便饭,基本上天天都过着朝不保夕的恐惧生活。

根据战时情况,联大上课时间调整为上午课10点结束,下午课3点以后开始。中间预留出空袭疏散的时间。每次空袭,联大教授大都躲到附近野地里研究、备课,到晚上才悄悄回家。

华罗庚一家也没逃脱空袭的生命之虞。为了躲警报,1941年,华罗庚从城里搬到离城5里的黄土坡村,在离村不远的山谷里请人挖了个随时躲避的防空洞,基本上挨着他的门生闵嗣鹤家,当时山谷里到处都是大小不一的防空洞。一次警报响起后,敌机并没有立即飞来,在躲避轰炸的这段时间里,华罗庚对家人说他要到闵嗣鹤家跟他谈一个数学问题。他拖着病腿一走一拐地刚到那里,空袭骤然而至,一批敌机俯冲下来,投下一串炸弹。顿时爆炸声震耳欲聋,黄土飞溅。一颗炸弹在闵嗣鹤家防空洞口附近爆炸,掀起的黄土瞬间将洞口淹没,幸亏一位躲在洞中听到炸弹声迅即双手抱头以保护的闵嗣鹤家人,他的头和手没被埋下,这样上半身可以自由活动,他把埋在黄土下的每个人的头部先扒出来维持呼吸,厚重的黄土把每个人的下半截身体紧紧压住,空袭过后,赶来的亲人朋友用手刨了两三个小时才把他们解救出来。闵嗣鹤的衣襟全部被撕裂,华罗庚的下半截长衫全部被炸飞,口和耳都流血,他回过神来摸了摸自己,感觉还是个活物。这次“活埋”让他死里逃生。

华罗庚

为了安全,华罗庚又把家搬到了离城更远的与杨武之家仅一条路之隔的大塘子,跟恩师杨武之来往十分方便。可是在不久的一次空袭中,一枚炸弹正好落在杨武之家天井中,房屋顿时化为灰烬,华罗庚借给杨武之的一本德文词典被炸得稀烂,幸好不常出去躲警报的杨家正好那天躲出,才幸免于难。清华大学办事处在一次空袭中被炸,保存的文件全部炸毁,两位看守员工被炸死。华家的防空洞也被炸毁。

恶劣的环境,艰难的生活,华罗庚以及联大的很多教授都维持着极低的温饱需求。妻子吴筱元把附近邻居送给的两个鸡蛋做成羹给他补充营养,他则分成5份,最后还把自己的一份喂到孩子嘴里。后来连鸡蛋也买不起了,华罗庚终年一身破衫,一双旧布鞋。1945年,三子出生,因没钱送妻子到医院,只好产在家里。给这个出生在困境中的孩子取名“华光”,意为我们家的钱已经花光了。

不只华罗庚这样,其他教授亦然。吴大猷穿着膝盖上补着大膏药补丁的裤子上班,朱自清穿一件赶马人用的披毡,曾昭抡的鞋子前后见天,梅贻琦夫人韩咏华和潘光旦夫人赵瑞云合做米糕卖钱。但是那些贪官污吏及发国难财的奸商们则过着醉生梦死的生活,百姓用“前方吃紧,后方紧吃”斥责他们,华罗庚写诗“狐虎满街走,鹰鹳扑地飞”以讽刺。

尽管生活多艰,但联大的教授们安贫乐道、潜心研究、严谨治学、诲人不倦,践行着读书不忘救国的宗旨,担负着“千秋耻,终当雪,中业兴,须人杰”的使命。

华罗庚一踏入清华之门就以无比敬仰的心情认识了比他年长11岁的闻一多,闻一多的诗《死水》和《心跳》曾经激励感染过他。到达昆明之后,闻一多和华罗庚都遭遇敌机轰炸的危险。闻一多于194110月和弟弟闻家驷搬到西郊大普吉镇,因两家合住太挤,他又搬到北郊陈家营的杨家宅院居住。这家宅院是由两层正房、耳房组成的四合院,也就是昆明典型民居“一颗印”格局,即三间四耳倒八尺。他看到流落到大塘子的华罗庚确实是走投无路无处安身,闻一多急人所难,邀请他一家6口住在自家这个土木结构的二层小楼上,楼上住人,楼下是灶房和牲口圈。

二楼的一间厢房、两间正房居住着闻家8口,已略显拥挤,但他仍然腾出稍大点的一间正房给华家住。闻一多患难中无私相助的款款恻隐之心令人敬佩。华家住里间,闻家住外间,中间拉一床单一分为二。虽同居一室,二位学者各自伏案在自己的书桌上读书、研究,孜孜不倦。

晚上,楼上一灯如豆。楼下同圈的猪牛马互相踩踏发出刺耳的尖叫,在柱子上蹭痒的牲畜把小楼摇晃得摇摇欲坠,他俩全然不顾。华罗庚潜心写《堆垒素数论》,闻一多研究上古神话,完成了代表作神话专著研究《伏羲考》。回顾这段珍贵的时光,华罗庚赋诗写道:“挂布分屋共容膝,岂止两家共坎坷,布东考古布西算,专业不同心同仇。”两位互相钦佩的学者演出了“挂布分屋”而居的佳话。

此时,闻一多家更艰难,为维持最低生存需求,他凭借家学渊源及对古文字学的研究,发挥在刻章方面的独特技艺,挂出“闻一多治印”的招牌来增加收入。更有热心同事的介绍,一时顾客盈门。虽是迫于生计而为,但刚正不阿的他不为出手阔绰附庸风雅的达官贵人刻印,闻一多浩然正气的人格精神也是联大教授照亮黑暗中国的一道光亮。

闻一多特为华罗庚精心镌刻了一枚印章,上刻:“顽石一方,一多所凿。奉贻教授,领薪立约。不算寒伧,也不阔绰。陋于牙章,雅于木戳。若在战前,不值两角。”它是二人患难中真挚友谊的历史见证,无论走到哪里,华罗庚一直珍藏着它。后来,闻一多搬走,陈家营的房子留给华罗庚住。虽然二人见面的机会渐少,但友谊历久弥深。

闻一多

日本侵华战争置中华民族于生死存亡,国民党的腐败使百姓生活举步维艰,这些激发了民主运动的高涨。1944年,闻一多这位具有正义感的爱国学者转变为呼吁和平民主的战士。华罗庚也受到他的影响,在1945年联大纪念五四运动晚会上,表达了科学应建立在民主之上的观点。1946年春,闻一多鼓励出访苏联的华罗庚多方面了解情况,便于回来给大家介绍。在华罗庚回来时,闻一多专门筹备了欢迎会,可见二人弥笃深厚的友谊。

华罗庚于19466月离开昆明去上海。在离开之前,他语重心长地劝慰亦师亦友的闻一多:情况比较复杂,要倍加小心!

19471111日,在“校场口”惨案中被打伤的昆明民盟主要负责人李公朴遭国民党特务暗杀。激于义愤,不顾危险的闻一多,在15日毅然出席李公朴丧事并慷慨激昂地作了《最后一次演讲》。在离家只有十几米远的地方被突然从巷子里闪出的4个人持枪扫射,头部中弹身亡。长子闻立鹤为保护父亲也受了重伤。听到噩耗,还未离开昆明的吴筱元到闻一多家劝慰闻夫人,大女儿华顺去医院护理闻立鹤。正在去南京火车上的华罗庚闻讯悲痛欲绝,这位令人敬仰的师友永远离开了自己。后来,华顺认闻夫人做了干妈,在苦难中互相照顾体贴凝结成生死情谊的两家成了亲戚。

在民族危亡的关头,华罗庚不仅致力于学术钻研,还想为救亡图存贡献出自己的力量。1940年暑假期间他被抽参加国民政府教育部宣传部联合下文的中央训练团集训,进行宣传思想、贯彻精神及军事训练,目的是强化统治。参加人员每天都要进行军事化训练,上操跑步、听长官训话。本来患有腿疾,这种训练使他痛苦不堪,但集训期间不允许请假的规定让他无计可施。这件事被时任兵工署署长俞大维知晓,他出面协调,并派车把华罗庚接到兵工署,对他谦恭礼遇有加。

华罗庚早就和这位毕业于哈佛大学主攻数理逻辑并获得哲学博士的俞大维熟悉。他是迟于俞大维10年,在世界顶尖学术刊物德国的《数学年鉴》上发论文的国内第二位学者,第一位是俞大维。可以说是惺惺相惜,神交已久。

19333月,在清华大学任教的华罗庚接到俞大维的邀请函,以优厚的待遇邀请他到南京兵工署工作。因为俞大维正准备召集一批人才筹建兵工研究所,以研发和改进武器装备对抗日本侵略。华罗庚虽然没到南京兵工署工作,但是他运用高等数学计算公式,帮助俞大维改进了更适合山地作战的3种国产迫击炮、两种山炮的测距系统,优化了作战性能,既提高了射击的准确度,又增大了杀伤力,用知识技能提高国军作战能力。

华罗庚与俞大维在中央训练团再次相遇,俞大维马上想到自己冥思苦想并请教许多外国专家都无法解答的数学难题,即邀请华罗庚晚上到家中小聚,期望数月后能给他计算结果。华罗庚当晚把题取走,次日从厕所出来时碰到训育干事蔡孟坚,随手把答案写在一张手纸上,并嘱咐道:答案解出来了,我来不及整理,请把这张草纸交给俞先生。得到答案后的俞大维惊叹不已,华罗庚竟在一夜之间简捷圆满地解决了中外许多数学家甚至几年都算不出来的难题,对这位自学成才的数学家更加佩服。

据说这道题是美国截获日本轰炸昆明的密码。关于破解这份密电码,华罗庚说就是利用梅比乌斯反转公式,把用整数表示的明码转换成暗码再反转成明码,他的智慧就在于洞察到问题内部之间的联系。

日本投降让国民政府认识到原子弹的威力,激发了国民政府研发原子弹的设想。其实俞大维是国民政府中最早接触到原子弹机密的人。当时中美联合参谋本部驻扎在重庆,俞大维在这儿见到了美国关于研制原子弹的秘密文件并告知了蒋介石,蒋介石决定秘密策划中国的原子弹计划,让军政部部长陈诚和次长俞大维负责。于是和联大化学教授曾昭抡、数学教授华罗庚、物理教授吴大猷商谈,让教授们拟出一个“造弹计划”,但大家一致认为应先从培养人才入手。这样19469月,华罗庚与曾昭抡、孙本旺、唐敖庆、朱光亚、李政道等人,带着学习制造原子弹的任务访美。到达美国后,这些学者未能进入原子弹研制的机构学习,因为美国把它列为核心机密,他们分散到美国各大学从事研究与学习,改变了最初的任务。

国势危难,生活艰辛,聚化为一颗“读书不忘救国”的碧血丹心。经历血与火历练的华罗庚正是在这种艰难危困中,以坚毅卓绝的意志完成了奠定数学史上的经典著作,在敌机的轰炸声中培养了新中国一代数学大师,和闻一多、俞大维缔结了生死之交的至情友谊。他这些惊人的创举,汇聚成联大教授巨大的精神财富,像永不熄灭的薪火,照亮以后学子的未来之路。


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