鑒于五月份左右又要到美國去，孫元起在編寫完文科學(xué)報(bào)之后，立即著手編寫理科學(xué)報(bào)。
    如果說孫元起在第一期文科的《私立經(jīng)世大學(xué)學(xué)報(bào)》編纂中，只是起到幫閑跑龍?zhí)鬃饔玫脑挘敲丛诘诙诶砉ゎ惖膶W(xué)報(bào)出版過程里，絕對(duì)是一等一的主力。從策劃、選題、約稿，到審稿、修改、定稿，再到編目、清樣、排版，無不事必躬親。
    就說策劃選題，除了邀請(qǐng)愛因斯坦為學(xué)報(bào)撰稿外，還鼓動(dòng)學(xué)校各系學(xué)生就學(xué)習(xí)生活中所遇到的問題寫成論文，比如物理系學(xué)生集體撰寫的《略論水流速度與熱力衰減之關(guān)系》，就是成蹊館暖氣架設(shè)過程中遇到的實(shí)際問題。保持各房間溫度在一個(gè)穩(wěn)定舒適的范圍，熱水的速度必須合適，否則浪費(fèi)資源，還冷熱不均，達(dá)不到理想的效果。同學(xué)們通過模擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)際使用的情況，給出了水流速度與熱力衰減之間的關(guān)系曲線，與實(shí)際測量擬合得很好。這就為以后整個(gè)校園暖氣管道的鋪設(shè)，奠定一個(gè)良好的理論基礎(chǔ)。
    再比如化學(xué)系的《關(guān)于自來水有害物質(zhì)分析方法之芻議》、電子系的《水力發(fā)電之直流交流利弊論》，都是出于同樣的目的。
    相對(duì)于物理、化學(xué)、電子等三個(gè)系的集團(tuán)作戰(zhàn)，數(shù)學(xué)系就是八仙過海、各顯神通了。張純《中國古算之西式表述》、周達(dá)《關(guān)于幾道微積分題目之新解法》、胡敦復(fù)《平直積分微分方程論》，都是根據(jù)自己興趣寫的，各有所長。
    如果說學(xué)生們的論文還顯得有些稚嫩的話，那么iprt的兩篇文章，足以奠定《私立經(jīng)世大學(xué)學(xué)報(bào)》在中國、乃至東亞的領(lǐng)先地位：一篇是愛因斯坦、米列娃共同署名的《對(duì)相對(duì)論局限性之思考》，文中深入探究引力的本質(zhì)，并注意到慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量之間的關(guān)系，從某種角度說，已經(jīng)推開廣義相對(duì)論的一扇窗戶。還有一篇，就是孫元起蓄謀已久的文章：《一種回旋粒子加速器的構(gòu)想》。
    說到粒子加速器，普通人還有些陌生，但在實(shí)際生活中，它卻是非常普及的。比如大屁股的電視機(jī)和電腦顯示屏（即crt顯示器）、x光設(shè)施，都是小型的粒子加速器。
    粒子加速器在二十世紀(jì)以來的科學(xué)研究中，更是不可或缺：它發(fā)現(xiàn)了絕大部分新的超鈾元素，合成了上千種新的人工放射性核素，并憑借它，系統(tǒng)深入地研究了原子核的基本結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律，促使原子核物理學(xué)迅速發(fā)展成熟；高能粒子加速器的發(fā)展，又使人們發(fā)現(xiàn)包括重子、介子、輕子和各種共振態(tài)粒子在內(nèi)的數(shù)百種粒子，建立了粒子物理學(xué)。在工學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)各領(lǐng)域中，加速器被用于同位素生產(chǎn)、腫瘤診斷與治療、射線消毒、無損探傷、高分子輻照聚合、材料輻照改性、離子注入、離子束微量分析以及空間輻射模擬、核爆炸模擬等方面。尤其是近20多年來，加速器的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出原子核物理和粒子物理領(lǐng)域，在諸如材料科學(xué)、表面物理、分子生物學(xué)、光化學(xué)等其它科技領(lǐng)域也得到廣泛而重要的應(yīng)用。
    事實(shí)上，孫元起在1900年公布所謂的“煉金術(shù)”，即用天然放射性元素放射出來的a射線轟擊氮原子首次實(shí)現(xiàn)元素的人工轉(zhuǎn)變以來，物理學(xué)家就認(rèn)識(shí)到，要想進(jìn)一步認(rèn)識(shí)原子核結(jié)構(gòu)及變化規(guī)律，必須用高速粒子來轟擊原子核。然而天然放射性提供的粒子能量有限，只有幾兆電子伏特；天然的宇宙射線中粒子的能量雖然很高，但是粒子流極為微弱，比如能量為10的14次方電子伏特的粒子，平均每小時(shí)在一平米的面積上只降臨一個(gè)，而且無法支配宇宙射線中粒子的種類、數(shù)量和能量，很難用于開展研究工作。因此為了實(shí)現(xiàn)有預(yù)期目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)研究，研制和建造粒子加速器就變得非常重要。
    科學(xué)家最初的設(shè)想，是利用直線加速器加速帶電粒子，粒子沿著一條近于直線的軌道運(yùn)動(dòng)，并被逐級(jí)加速的。可是，當(dāng)需要很高的能量時(shí)，加速器的直線距離會(huì)很長。用什么辦法來大幅度地減小加速器的尺寸呢？在1930年，耶魯大學(xué)的畢業(yè)生歐內(nèi)斯特·勞倫斯在直線加速器諧振加速工作原理的啟發(fā)下，提出了研制回旋加速器的建議。就是在回旋加速器里增加兩個(gè)半圓形磁場，使帶電粒子不再沿著直線運(yùn)動(dòng)，而沿著近似于平面螺旋線的軌道運(yùn)動(dòng)，這種改造使得加速器的電場不至于太長而導(dǎo)致電場能損失，也可以逐級(jí)諧振加速到很高的能量，而且加速器的尺寸也大大地縮減。憑借此項(xiàng)發(fā)明，勞倫斯獲得了第39屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。,
    孫元起在《一種回旋粒子加速器的構(gòu)想》文中，就是提出這個(gè)極富設(shè)想的設(shè)計(jì)發(fā)明。
    除此之外，孫元起還承擔(dān)了一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，就是給這本理科學(xué)報(bào)寫篇卷首語。在某種意義上講，孫元起把這篇文字看得比學(xué)報(bào)中的任何一篇論文都重要。因?yàn)樗仁菍W(xué)報(bào)未來一段時(shí)間的辦刊宗旨，也是讀者對(duì)于學(xué)報(bào)的最直接印象。是宣傳鼓動(dòng)，大喊“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的口號(hào)？還是介紹眼下世界上最新的科學(xué)進(jìn)展，讓讀者與科學(xué)界同呼吸共命運(yùn)？
    猶豫再三，孫元起決定寫出自己最想做、一直在做、而又很難獨(dú)立完成的愿望。
    于是，讀者在別別扭扭地打開理科版《私立經(jīng)世大學(xué)學(xué)報(bào)》的時(shí)候，會(huì)看到這樣的題目：《中國自然科學(xué)研究的方向與我國有志科技救國者商榷》。在篇中，孫元起用正統(tǒng)讀書人非常鄙薄的白話文，鄭重地寫道：
    道光、咸豐以來，中國自然科學(xué)的全面落后，是顯而易見的。隨著西歷進(jìn)入了新世紀(jì)，這種差距不僅沒有因?yàn)檠髣?wù)運(yùn)動(dòng)的蓬勃發(fā)展而縮小、消失，而且越來越大。差距的愈拉愈大，關(guān)系的是國家興亡、民族盛衰，讀書求學(xué)者無不應(yīng)該時(shí)刻銘記在心。
    有位學(xué)者說過，所有偉大的理論和思想，都是猜想出來的。根據(jù)已有的理論進(jìn)行推理和論證，只能得出一些現(xiàn)有理論框架內(nèi)的結(jié)論觀點(diǎn)而已。我國中小學(xué)堂的學(xué)生，一般都是聰明過人，而且很少受到現(xiàn)有理論知識(shí)的束縛，加上他們年齡比歐美諸國學(xué)生大，比較成熟，沒準(zhǔn)兒真的能想出一些偉大的東西。然而這些偉大的東西，一時(shí)半會(huì)兒不能給國家民族帶來效益，除了增加榮譽(yù)，與國家興亡、民族盛衰關(guān)系不大。所以，我們應(yīng)該更注重實(shí)用性的科學(xué)研究。
    當(dāng)然，僅憑中國現(xiàn)有為數(shù)不多的自然科學(xué)研究者，想在自然科學(xué)領(lǐng)域全面開花、全面趕超，無疑是癡人說夢。可取的方法是，在一個(gè)或幾個(gè)窄小的點(diǎn)上進(jìn)行精深的研究，進(jìn)而突破，通過以點(diǎn)帶面，拉動(dòng)自然科學(xué)研究水平的提高，實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。
    本人雖然不才，但在西方游學(xué)多年，略有見聞。今日在此，不揣簡陋，提出中國自然科學(xué)研究亟需關(guān)注的三個(gè)方向，與我國有志科技救國者商榷。如有可取，還望大家共同為此努力！
    首先是與農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收有關(guān)的科學(xué)研究。中國自古為農(nóng)業(yè)大國，從事農(nóng)業(yè)勞動(dòng)的人口也是世界上最多的，然而四萬萬國民每日辛苦勞作，卻仍然掙扎于食不果腹、衣不蔽體的境地。有志之士無不痛心！學(xué)以致用，故而與農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收有關(guān)的科學(xué)研究，是科學(xué)家關(guān)心的第一要?jiǎng)?wù)。在這里提醒諸君，請(qǐng)不要以為種地之術(shù)，國人已有數(shù)千年經(jīng)驗(yàn)，就輕易視之。要知道，單單是作物想獲得大豐收，就要涉及到生態(tài)學(xué)、水利工程、遺傳育種、水土保持與荒漠化防治、病蟲害防治、農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)藥學(xué)、土壤學(xué)、植物營養(yǎng)學(xué)等諸多學(xué)科，足以使無數(shù)學(xué)者一生為之殫精竭慮。何況此外還有畜牧、養(yǎng)殖、捕撈、制茶、果樹等門類？
    二是與工業(yè)體系建立有關(guān)的科學(xué)研究。自洋務(wù)運(yùn)動(dòng)在大江南北展開以后，我國的工業(yè)體系已經(jīng)初步得以建立，在煤礦開采、鋼鐵冶煉等方面取得一定成績。但從整體來看，還顯得非常薄弱，尤其在地質(zhì)學(xué)、礦產(chǎn)勘探、采礦工程、安全技術(shù)、金屬冶金、材料加工、機(jī)械制造等方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方各國。一個(gè)完整而健康的工業(yè)體系，必須由堅(jiān)固而豐富的科學(xué)知識(shí)予以支撐，以積極的研究探索作為導(dǎo)向，才能保證持續(xù)發(fā)展下去。只顧著從外國引進(jìn)、移植，只能算是鸚鵡學(xué)舌，終究不能獨(dú)立。
    三是與軍事戰(zhàn)爭有關(guān)的科學(xué)研究。農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收、工業(yè)體系建立，若無足夠的武力予以保障，縱然獲得大成就，也不過是俎上魚肉，任人宰割罷了。所以與軍事戰(zhàn)爭有關(guān)的科學(xué)研究，歷來是各國科學(xué)家研究的重點(diǎn)。研究先進(jìn)高效的槍械、武器裝備，更是重中之重。在中國工業(yè)體系還沒有完全建立的時(shí)候，研究軍工產(chǎn)品，類似緣木求魚。不過，我們可以另辟蹊徑，研究一種或數(shù)種具有戰(zhàn)略威懾意義的超級(jí)武器。這種超級(jí)武器，具有普通武器所沒有的強(qiáng)大殺傷力，比如，使用一次可以消滅成千上萬名敵人，使之聞風(fēng)喪膽，不敢來犯，達(dá)到不戰(zhàn)而屈人之兵的目的。
    經(jīng)世大學(xué)，作為是一所以經(jīng)世致用、強(qiáng)國利民為宗旨，以培養(yǎng)學(xué)術(shù)科研人才及其他學(xué)堂教學(xué)師資、企事業(yè)技術(shù)力量為中心的綜合性大學(xué)，有志于在此三方面中，做出自己的貢獻(xiàn)。希望廣大讀者，與我們互相切磋，共同進(jìn)步，進(jìn)而達(dá)到祖國形勢、人民富強(qiáng)的目的。
    后世很多科學(xué)技術(shù)史的研究學(xué)者認(rèn)為，這篇文章的發(fā)表，標(biāo)志著這位杰出的物理學(xué)大師的研究興趣發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，從理論研究轉(zhuǎn)為實(shí)用技術(shù)。自此，中國物理學(xué)的發(fā)展走向了一個(gè)新的階段！
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