第三章 天下第一才子(2)

１９４０年秋，我和同班同学金德椿相约从电机系转到物理系。

当时的工学院和理学院的课程安排很不相同，工学院的选修课极少，理学院的选修课占很大比例，该怎么选才好，金就带我去找他高工同班同学许良英，许帮我们出主意后，接着说，物理系有两位大师王淦昌和束星北，要我们抓紧机会听他们的课。

束先生讲得较难懂，但理解后很受用。

那一年束开了理论力学，王开了电磁波（相当于现今的电动力学基础），我都选了，有幸在一年中听了两位大师的课。

……束先生讲课的内容与众不同，听完别的老师的课，再找一些外文课本和专著来读，就会感到老师在哪些方面把课本的内容深化了。

束先生讲的内容，很大部分在书中找不到，而且每一节课都有所未闻，甚至〈都是些〉意想不到的新内容。

如果接连有几节课印象不深，我就怀疑自己学习不专心了。

我用最珍爱的活页厚道林纸笔记本来记（课堂笔记），但我的笔记能力比同班的邹国兴差得远，他的井井有条，在全系甚至全校都出了名。

我一向记得很乱，束先生的思想又跳得很快，怕漏掉内容，不及消化就记，就更乱了。

复习时又加了许多记号和内容，更乱中添乱。

就这样一本乱七八糟的笔记本，我视为至宝，从湄潭带到桂林，又从桂林步行背回湄潭，为了减轻负担，把较重的衣被连笔记本的皮面都丢了或卖了，唯独束先生的讲课笔记没有丢。

以后它还跟着我到杭州、北京和新疆，派了不少用场，可惜“文革”

期间丢失了，因此我不能按笔记系统地整理束先生的物理学观点，只能凭记忆一鳞半爪地介绍一些印象。

束先生讲力学时要我们从最基本的变化即位置的变化来研究物体的运动。

例如我们都觉得相对运动不难学，无非是用向矢量减法求相对速度和加速度。

束先生说那只是一时一地的〈相对运动〉，真正的相对运动是从一个运动物体看另一个运动物体的全过程，那才是完整的全面的。

……束先生还特别注意物理量的可测度性，在讲到瞬时速度时，用到了无穷小的概念，他就问什么叫无穷小和无穷大。

我们就说小到不能再小，叫无穷小，大到不能再大，叫无穷大。

束说这是数学和哲学中的无穷小和无穷大，是理想的，不可测度的，但物理学中研究的量必须是实际的，可以测度的。

小到或大到一定程度就可以认为无穷小或无穷大了。

例如地球绕太阳的公转运动，隔１天，方向的变动不到１°，１小时只０·０４°，１分钟只差０·０００７°；速度的数值，１分钟平均只差０．００２米／秒，相当于公转速度的万分之７。

１分钟内完全可视地球作匀速直线运动，因此１分钟可视为无穷小。

如果要求程度不高，１小时乃至１天都可视为无穷小。

同样，在静电学中提到无限大均匀带电平面附近的均匀电场，实际上平面大到一定程度，中心附近的电场足够均匀时，就可把平面视为无限大。

这番话使我们了解物理学中的无限小和无限大实质上都是近似无限小和无限大的有限量，在以后学到无限长载流导线，无限缓慢的准静态过程都不认为难以想象了。

束先生对牛顿运动三定律讲了一二个月，许多内容都是从未听到、看到和想到的。

当时普通物理和中学物理教材对牛顿定律特别是第一、第三定律介绍得非常简略，远没有我国当今教材分析的〈得〉深入（我甚至猜想因束先生的同事王谟显先生和（他的）学生雷树人参与大、中学教材的编写，而把束先生的精辟分析已渗入到教材中了）……对于牛顿的第三定律，束先生强调力的相互性和成对性，即作用和反作用是成对出现、成对消失、也即是相互依存的。

它们又都属于同一类型的力，或都是万有引力，或都是弹性力，或都是摩擦力，决无例外。

而且不论相互作用的物体作出什么样的运动，这个定律永远成立。

实验证明，根据这个定律推出的动量守恒定律对高速运动的微观粒子依然成立。

即定律的应用范围超出了经典力学范围。

然后他又分析我们同学间争论不休的一个问题：马拉车的力和车拉马的力，大小相等，方向相反，为什么马和车还能起动？他说两个大小相等、方向相反的力作用在同一物体上即同一马或同一车上，当然不能加速；但作用和反作用力是作用在不同物体上的，对马来说受到车的向后拉力以外还有地面给它的向前的力，如果后者大于前者，马就能加速前进；车能否加速也要看它所受的合力。

所以作用和反作用力决非平衡力，而一对平衡力也决非作用和反作用。

从而彻底澄清了我们对这定律的误解。

在分析系统的动量变化时，束先生强调划分系统内力和外力的重要性。

他说“力举千钧而不能自拔其身”

，系统内力的作用和反作用都在系统内部，产生的动量大小相等，方向相反，不可能使系统的动量有变化，要改变整个系统的动量，只能依靠外力。

把汽车视为一个系统起动时，引擎可使汽车的一部分例如轮子转动，但若没有地面的磨擦力，只能空转，不能前进一寸。

从而，他就引入动量守恒定律。

在分析系统的动能变化时，他也不把问题局限在质点动力学的范围，而扩及到物体系统的全过程。

例如子弹打入冲击摆的过程，他说由于子弹射入到相对地停止在摆内的时间极短，可以忽略摆线的拉力和地球引力的影响，即不计外力，所以在这种过程中动量守恒；但因冲击摆块的质量远大于子弹，尽管摆块和子弹间的作用和反作用力大小相等，但子弹的位移远大于摆块的位移，子弹损失的动能就越大于摆块获得的动能，所以在这过程中动能或机械能不守恒，很大一部分转化为其它能……