我們都知道，楊振寧和李政道獲得了中國第一個諾獎。其實，在他們之前還有兩位中國科學傢俱有世界級重大科學成就，他們是物理學家吳有訓和趙忠堯。
這裡先介紹吳有訓的生平事蹟， 下一篇文章介紹趙忠堯。
吳有訓堪稱是中國最好的物理學家，這位身高一米九的江西漢子，還被稱為中國“最有氣派的物理學家”。
他不但有影響物理學界的重大科學突破，而且還是中國物理學研究的“開山鼻祖”，就連楊振寧、李政道、鄧稼先等諸多物理大師都是他的學生。
如果不是他推辭了導師的諾獎提名，中國要提前30年獲得諾貝爾物理學獎。
康普頓散射
1926年，諾貝爾獎評選委員會將“康普頓效應”的發現列入了下年度物理獎名單。
阿瑟•霍利•康普頓
而美國物理學家阿瑟•霍利•康普頓認為他的學生吳有訓做出了突出的貢獻，因此決定除自己外，還提名吳有訓應同時獲獎，但吳有訓謙虛地認為自己是康普頓的學生，僅作為導師的助手，所以極力要求把自己的名字從獲獎名單中劃去了。
一年後，康普頓獨自獲得1927年度諾貝爾物理學獎。
吳有訓本應是第一個獲諾貝爾獎的中國人，然而因為吳老先生謙遜的態度，其名字最終未能在諾獎中出現，確實令人遺憾。
但令人欣慰的是，康普頓教授在1926年出版的《Ｘ射線的理論及實驗》一書中，對吳有訓的工作給予了高度評價。
特別引人注目的是，康普頓教授把吳有訓的一張15種元素散射的X射線光譜圖，以及他自己的以石墨散射的X射線光譜圖並列在一起，作為證實其理論的主要依據。
那麼，什麼是康普頓效應呢？
我們都知道光具有波粒二象性，可是就在上個世紀，很多科學家都在質疑這個結論。
時間來到1900年12月14日，馬克斯•普朗克在柏林的物理學會上發表了題為《論正常光譜的能量分佈定律的理論》的論文，並提出了能量子的概念。
普朗克根據這個假設推匯出的普朗克公式，非常符合黑體輻射實驗的光譜能量分佈規律，併成功解決了科學家們在研究黑體輻射現象過程中遇到的難題。
而這個能量不連續的觀點還為科學家們打開了光的另一面——粒子性的大門，並奠定了量子論的基礎，普朗克也因此獲得了1918年諾貝爾物理學獎。
但該理論在當時卻很少有人接受它。這也預示著人類每一次的物理學新突破都要遭受諸多阻礙。
上圖：光子示意圖；下圖：光子全息圖
可是，當時年輕的愛因斯坦（21歲）卻注意到了能量子的意義，他破天荒地提出了光在吸收和發射時的能量也是一份一份的，光本身就是由一個個不可分割的能量子組成的，這些能量子應該叫做光子。
愛因斯坦還寫出了一個計算公式：
Ek=hν-W，即光電效應方程。
這個公式中的h為普朗克常量，ν為光的頻率，W為逸出功，Ek就是電子脫離金屬吸引需要做的功。
這個公式為光的粒子性奠定了堅實的基礎。也讓愛因斯坦榮獲1921年諾貝爾物理學獎。
因此，根據普朗克的能量子和愛因斯坦的光電效應已經可以證實了光的粒子性。
但是，光子這個概念在當時太過於離經叛道，所以有些物理學家認為能量子和光電效應所提供的證據還不夠。處於“你再給我一個證據我才相信”的階段。
直到康普頓效應的出現，光的粒子性便有了第三大確鑿證據，可以完美地打消那些反對者的念頭。
那麼，按照經典電磁理論，由於光是電磁波的傳播，而且光會引起物質內部帶電粒子的被動振動，振動的帶電粒子從入射光吸收能量，並向四周散射。
根據據愛因斯坦的光電效應公式hv=W+Ek，即當光子照射到金屬板表面時，其自身的能量除了克服逸出功之外，剩餘的能量便轉化為了電子逃逸出來的能量。
可是，到了1918年，康普頓在研究石墨對X射線的散射時，卻發現在散射的X射線中，不但有波長等於原波長的射線，而且還有波長大於原波長的部分。
康普頓認為這是光子和電子碰撞時，光子還有一些特殊能量也轉移給了電子，即假設光子和電子、質子這樣的實物粒子一樣，不僅具有能量，還具有動量。
可是愛因斯坦的光電效應方程僅表示出了光子和電子之間的能量守恆。
那麼在光子和電子的碰撞過程中，能量守恆，動量也應該守恆。
康普頓按照這個想法列出方程後，計算出了散射前後的波長差，結果跟實驗資料完全符合，這樣就證實了他的假設。
康普頓用縝密的思維進一步證實了光子象電子一樣具有粒子性，並遵從動量守恆定律。
光電效應與康普頓效應的物理本質是相同的，都是光子與電子的相互用，但二者還是有細微差別的。
一、入射光的波長不同：
入射光若為可見光或紫外光，則表現為光電效應；若入射光是X光，則表現為康普頓效應。
二、光子和電子相互作用的微觀機制不同：
在光電效應中，電子吸收光了的全部能量從金屬中射出，在這個過程中只滿足能量守恆定律；而康普頓散射是光子與電子作彈性碰撞，遵循相對論能量一一動量守恆定律。
吳有訓先生在驗證康普頓效應方面更是功不可沒。
1925年，康普頓正式宣佈關於X射線散射光譜的實驗結果，立即引起了全美及世界物理學界的轟動。
布里奇曼
同時，哈佛大學著名的物理實驗學家布里奇曼教授多次做有關“康普頓效應”的實驗，均未能得出預期的結果。
於是，全美物理學家都對“康普頓效應”的真實性有所質疑。
吳有訓聽說後，他走進實驗室，再一次查對了所有的資料，又親手做了3次實驗，結果都驗證了康普頓效應的真實性。
吳有訓決定用行動來擊退人們的質疑。
第二天下午，吳有訓登上了哈佛大學的講臺。教室裡坐滿了來自世界各地的物理學家、學者和教授，他們用蔑視的目光等待著吳有訓的補充演講和宣佈實驗結果。
而吳有訓則不慌不忙，有理有據地論證了康普頓效應。接著，他又當場表演了物理實驗。最後，人們對他熟練而精彩的實驗報以熱烈的掌聲。
這之後，康普頓效應迅速獲得了全世界的公認。
可很少有人知道，在這之前，吳有訓為了驗證康普頓效應，經常是夜以繼日的工作，把睡覺忘了都是常有的事。
經過大量的物理實驗，吳有訓的驗證工作取得了很大進展。一種、兩種……一直到十四種元素測試成功後，在即將完成第十五種元素的測試時，吳有訓積勞成疾，臥床不起。
我國發行的吳有訓郵票，上面印有他驗證的光譜圖
經過近兩個月的治療和休養，吳有訓不顧身體虛弱又投入到X射線散射的研究工作中，他僅用3個月的時間，就驗證出被十五種元素所散射的X射線光譜圖，這張圖成為康普頓教授證實他理論的主要依據。
吳有訓出生於19世紀末舊中國的江西高安縣，幼年時師從於族叔吳起鑾。
這位族叔從雲南卸官回鄉，精於文史，又兼知數理，且為人正直，見多識廣，是吳有訓少年時的良師益友。
吳起鑾對吳有訓的教學非常廣泛，既有舊學也有新學，既講語文，也講數學，教學方法則是灌輸與啟發兼而有之。
就這樣，吳有訓幼年時的知識基礎打的非常牢固，還知曉了國家正處於水深火熱之中。
懷著崇高理想的吳有訓在南京高等師範學校畢業後，又考取了官費留學生去美國求學。他的導師就是比他大5歲的康普頓教授。
從1923年起，吳有訓和康普頓教授就在一起從事X射線散射光的研究。
1924年，他與康普頓合著《經過輕元素散射後的鉬射線的波長》一文，引起了物理學界的極大關注。
1926年，吳有訓單獨發表了《在康普頓效應中變線與不變線的能量分佈》和《在康普頓效應中變線與不變線的能量比率》兩篇論文。
這些研究結果，都精準地證實了康普頓效應的客觀存在。
吳有訓還將15種元素所散射的X射線光譜圖納入了自己的博士論文《論康普頓效應》之中。
這篇轟動世界、為中國贏得極高聲譽的論文，至今仍儲存在芝加哥大學的圖書館裡，成為中國人在世界物理學史上光輝的一頁。
康普頓在他所著的《 X 射線的理論及實驗》一書中，有19處引用了吳有訓的工作，特別是那張光譜圖。康普頓把它和自己在1923年得到的石墨所散射的×射線光譜圖並列在一起，作為證實他的理論的主要依據。
令人感動的是，康普頓教授認為，“康譜頓效應”也可稱做“康普頓—吳有訓效應”。此後國內外一些物理教科書中，都將“康普頓效應”稱作“康普頓一吳有訓效應”，但吳有訓知道後，總是謙遜地斷然謝絕。
在以後的日子裡，康普頓教授一直念念不忘這位來自大洋彼岸的學生。他常向人們誇讚吳有訓的獨到見解和實驗才幹。
1961年12月，年近70的康普頓教授得悉吳有訓的學生楊振寧博士將返回中國探親時，他找到楊振寧，要他務必代為問候吳有訓。
次年1月，楊振寧博士回到祖國，將自己寫的書贈給老師吳有訓，書的扉頁上寫道：
“年前晤康普頓教授，他問我師近況如何，並謂我師是他一生中最得意的學生。”
吳有訓學成歸國，始終為中國的物理研究和教育工作盡心盡力。即便在極為艱苦的抗戰時期，吳有訓在西南聯大物理系仍然培養了一大批的優秀人才，楊振寧、李政道、朱光亞、鄧稼先、陳芳允等就是其中的佼佼者。
新中國建立後，吳有訓出任中國科學院副院長、數理化學部主任，全面負責全國科技發展和基礎理論的研究工作。
他在科學領導工作中，不僅有魄力，還有著過人的遠見卓識。早在建國初期，他就提出要及早在科學院建立計算機、半導體、電子學等新的研究所的倡議。
後來，這些研究所都先後建立起來，為新中國的科技發展作出了卓越的貢獻。
1999年9月18日，在慶祝新中國成立50週年之際，國家隆重表彰了“兩彈一星”功勳科學家。在受表彰的23位“兩彈一星”功勳者當中，竟有14人出自吳有訓先生的門下。
可見聰慧使人學而上進，謙遜則使人千古留名！
吳老就是一個讓我們敬佩的好榜樣。
