- 文／高崇文｜中原大學物理系 教授
上一回的阿文開講提到了江戶時期的蘭學者以及蠻社之獄。雖然蘭學者賣力地吸收西洋新知，然而總像浮光掠影一般。真正讓西洋科學在日本生根茁壯的，還是明治一代的學者們。
雖然他們本身並沒有在學術上發光發亮，但是卻紮紮實實地讓日本邁入科學大國之林。在這些學者中，最讓人津津樂道的莫過於日本第一位物理教授．山川健次郎。據說幾年前 NHK 大河劇「八重之櫻」他也有出場呢！就讓阿文為各位介紹這位傳奇人物的一生吧。
攘夷浪人的烽火年代
就在黑船第二次來到江戶、讓幕府無奈地簽下日美親善條約的兩個月後，一個男嬰誕生在會津藩武士的家中。這位武士是會津藩祿高一千石的「國家老」山川重固。所謂「國家老」是指藩主到江戶參勤交代時留守在領國，負責政務的家老。健次郎六歲時父親過世，剛滿十五歲的大哥山川大蔵（後來改名為山川浩）繼承家督，兩年後他的大哥就跟著藩主松平容保到京都去。而健次郎則是開始到會津藩的藩黌日知館接受以朱子學為主的武士教育。
當時京都正值多事之秋，自從在外國的勢力威嚇屈辱開國後，幕府的威信就一落千丈，許多打著「尊皇攘夷」的浪人們企圖假藉朝廷之力來從事各樣的政治活動，尤其令幕府頭痛的是他們以天誅之名四處暗殺與幕府相善的人物。過去京都的治安是由京都所司代負責。幕府有感京都所司代無法控制治安，於文久二年（1862年）設置京都守護職作為負責京都治安的最高機構，京都所司代轉為京都守護職轄下，而松平容保就是擔任京都守護職。
這是個將會津藩推入火坑的差事。當時會津藩正因為奉派負責蝦夷地的守備，早就財政吃緊，所以家臣們異口同聲地反對，而容保本人也再三地推辭，但是當時的幕府引用會津藩祖保科正之留下的家訓：「會津藩是為了守護將軍家而存在」，松平容保只好同意。據說當時聽到這消息的會津藩家臣在江戶藩邸互相擁抱肩膀慟哭地說：「由於這事會使會津藩滅亡（これで会津藩は滅びる）」。
保科正之是二代將軍德川秀忠的庶子，三代將軍家光的異母弟。家光臨死之際，把正之喚到枕邊，將四代將軍德川家綱託付給他。正之感念家光的重視之恩，在1668年時寫下了「會津家訓十五箇條」，其中第一條載明「會津藩是為了守護將軍家而存在，如有藩主背叛德川家則家臣不可跟隨(会津藩たるは将軍家を守護すべき存在であり、藩主が裏切るようなことがあれば家臣は従ってはならない)」。
到了京都的會津藩與京都的「尊攘派志士」衝突不斷，尤其是會津藩招募的「新選組」更是被志士們視為眼中釘。最有名的一次衝突是「池田屋事件」。新選組因此事而聲名大噪，而尊王攘夷派則損失慘重，重要人物吉田稔磨、北添佶摩、宮部鼎藏、大高又次郎、石川潤次郎、杉山松助、松田重助死亡。桂小五郎（後來的木戶孝允）倖免於難。（池田屋在河原町三條附近，現在改裝成餐廳了。）長州藩在此事後為了替死去的同志而舉兵上京，引起禁門之變。結果長州大敗。尊攘激進派的長州，自此對公武合體派的會津和薩摩恨之入骨，稱之為「薩賊會奸」，從此會津與長州之間更是結下深仇大恨。
到了慶應 2 年（1866年），支持幕府孝明天皇駕崩，幕府以及容保的立場逐漸變得不利。慶應 3 年（1867年），第 15 代德川幕府將軍德川慶喜實行大政奉還，隨後京都朝廷發出的王政復古大號令，使幕府、京都守護職、京都所司代等職遭廢。
其後，容保隨德川慶喜撤至大坂；未久，幕府軍和容保麾的下會津藩兵，在鳥羽、伏見與明治新政府軍展開交戰（史稱鳥羽伏見之戰）。由於對著代表天皇的御錦旗（菊花旗）開火，使慶喜、容保等人相繼變成「朝敵」，加上戰況不利，德川慶喜暗自帶松平容保與其弟定敬（京都所司代）等人，脫離戰場，同乘幕府軍艦「開陽丸」回到江戶。
容保讓出藩主之位予養子喜德。由於將軍慶喜對新政府態度恭順，所以容保也跟隨將軍表示恭順。以仙台為首的奧羽越諸藩，對因擔任京都守護職而招致怨恨的會津藩寄予同情，向奧羽鎮撫總督府（新政府軍）提出寬大處理會津的請願。會津又在奧羽越諸藩的中介下，寫下數封謝罪陳情書。可是總督府卻提出苛刻謝罪條件：要求將藩主松平容保斬首。在沒有任何轉圜的餘地之下，會津藩在三月進行軍事改革，把藩士按年齡分成青龍隊、白虎隊、朱雀隊、玄武隊。
被調離前線的白虎隊少年
十五到十八歲的少年編入白虎隊。年方十五的健次郎自然也在其中。但是在訓練時發現十五歲這組的少年根本無法操作重槍而被藩的重臣將他們從白虎隊的訓練中排除。自然地，健次郎也失去了出陣的機會。
慶應 4 年（1868年）四月十日會津藩與庄內藩合組會庄同盟，其後與奧羽越列藩同盟聯手繼續對抗新政府軍，容保在會津戰爭中率領藩士、藩民及新選組與新政府軍交戰。在會津若松城被圍困情況下力戰一個月，死傷達三千多人。在若松城被包圍時擔任總指揮的正是健次郎的大哥。而白虎隊員們在看到若松城被冒著濃煙時，以為城被攻破了，由於不願投降，二十名成員在飯盛山自刃。筆者在高中時看到日劇「白虎隊」看到這一幕時，忍不住鼻酸啊！
健次郎由於先前被從白虎隊訓練時被排除而沒有出陣，但是他在圍城戰時負責搬運彈藥，每天在槍林彈雨中穿梭，也算得上是出生入死。當九月連米澤藩都投降時，會津藩孤立無援，最後只好也投降了。幸虧薩摩軍監桐野利秋與長州軍監前原一誠為松平容保求情，最後容保免死但被送到東京囚禁，而由祿高 1500 石的家老萱野長修一肩擔起責任，切腹謝罪，因為地位更高的家老不是戰死就是下落不明。山川健次郎與其他投降的會津藩士都被囚禁在豬苗代，等候發落。
這時一件不可思議的事情發生在健次郎身上。在佔領會津的長州藩士中有一位名叫奧平謙輔，他與會津藩士秋月悌次郎在京都時就認識了。兩人雖身處敵對陣營卻惺惺相惜。秋月悌次郎想辦法與奧平聯絡上，他知道維新政府不會放過自己，卻向奧平請求將兩名會津藩的優秀少年當作他的書生帶到東京去。結果健次郎與小川亮兩人就在秋月悌次郎命令下，由在禁門之變曾救過長州藩士的僧人河井善順帶著他們逃出豬苗代與奧平會合。
命運的巧合
後來健次郎跟著奧平到佐渡，明治二年五月他到了東京。這段時間健次郎拼了命地學習英語，而他的大哥以及姐妹們都跟著其他的會津藩士一起被送去斗南藩。名義上是三萬石，但是土地非常貧瘠，實收只有七千石。曾擔任過台灣軍司令官的柴五郎在斗南生活過，他曾回憶道當時一隻被獵人隔著河槍殺的狗，但是河冰太薄，獵人走不過來就丟在原地。他們家難耐飢餓，跟鄰居要了這隻死狗，吃了許多天後柴五郎嫌噁心吃不下去，柴五郎的父親大怒，罵道：
忘了你是武士的兒子嗎？我們被賊軍趕到這種窮鄉僻壤，會津武士要是餓死了，可是會被薩長那班小子笑話，會津國恥不除，這裡就是戰場！
柴五郎只能乖乖把狗肉吞下肚。山川大蔵雖然被任命為大參事，但是生活一樣非常辛苦，連自己的姐妹們都要出外勞動，才勉強維持溫飽，至於在東京寄人籬下的健次郎想來也是過得非常辛苦。
沒想到幸運之神再次眷顧健次郎！明治三年北海道開拓使．黑田清隆，為了培養開發北海道的人才，準備派出留學生到西洋留學。特別的是，不像之前派出的留學生都是獨厚薩摩長州的子弟，黑田清隆宣稱：為了適應北國嚴寒，特別選拔會津、庄內這兩個藩的子弟各一名。在奧平謙輔的大力支持下，健次郎在明治四年元旦在橫濱搭上汽船，二十三天後到達美國舊金山。
這趟旅程讓他見識到西洋科技的進步，讓他為了祖國的將來憂心忡忡。尤其到了美國之後，他發現美國人居然把日本當成是清國的屬國，更令他非常氣憤。原本以復興會津藩為一生職志的他，不知不覺變成了決心捍衛日本國的愛國青年。就算到了五十年後，健次郎還回憶著說，美國物質文明與當時的日本的宵壤之別，讓這群留學生對於日本能不能獨立地存在於國際社會都深感悲觀。所以他們心懷悲願，一心只想讓未來的日本能與西洋列強並駕齊驅。也在此時，山川健次郎決定把物理當作一生奮鬥的目標。
攻讀物理救祖國！
這個選擇乍看相當奇怪，物理跟救國有什麼關係呢？其實在十九世紀末 Herbert Spencer 的社會達爾文主義蔚為風行，「適者生存」被延伸到國際政治上。對被列強欺凌的國家的留學生而言，一國的生存就端看其文明的能力，尤其是西洋在物理、化學在當時有長足的進步，使得當時的弱小民族的年輕人充滿「科學救國」的想法。時至今日，這種奇怪的想法在許多國家依然陰魂不散呢！
健次郎在修了一年的基礎學科後，進入耶魯大學理工學院的前身．Sheffield Scientific School。由於該校沒有物理系，所以健次郎選擇最接近物理的土木工學。健次郎除了修習一般土木工程所需的專業學問之外，他還特地修了德文與法文、一些高階的數學課和天文學，此外還修了地理學。
對統計力學有重要貢獻的物理學家吉布斯（Josiah Willard Gibbs）從 1871 年起在耶魯任教，雖然他是 Department of Philosophy of Arts 的教授，但也有在 Sheffield Scientific School 教法文，所以山川健次郎應該上過吉布斯的課。事實上，吉布斯有將論文寄給國外同行的習慣，山川回日本後也收過吉布斯寄去的論文，但是找不到兩人交往的紀錄。倒是山川在學時間與任職在海軍天文台的天文學家 Simon Newcomb 建立交情，居中牽線的是在耶魯任教的 William Augustus Norton，Norton 為健次郎寫的介紹信還留在山川家呢。
山川在耶魯的修業也非一帆風順，入學一年半後他突然接到要他回國的命令，幸虧他的美國同學知道他的窘境，而商請其伯母出錢資助山川完成學業。明治8年 (1875) 健次郎終於完成學業，回到日本。隔年一月他到東京開成學校擔任助教（教授補）。開成學校的前身是安政四年 (1857) 創設的蕃書調所。文久二年 (1862) 改稱洋書調所，後又已稱開成所。明治維新之後多次更名，稱為東京開成學校，只有三年。其「開成」之校名，乃取自《易經．繫辭傳》中之「開物成務」，意即自蕃書調所時代之文獻研究中脫胎換骨，以進行實事實物之研究精神而命名。自一八七四年至一八七六年，即使只有一人在學亦依然開課之學科為法學、理學、化學、工業學、工學、物理學等。
東京開成學校之教師主要以外國教師為主；健次郎由於接受完整的西洋教育才能在此任教。隔年東京開成學校與東京醫科學校合併成立東京大學，這是日本第一所大學。健次郎除了要幫 Peter Veeder 教授上課外，還要編教科書、講義，連實驗課的器材也要由他來負責。當時日本並不平靜，不滿新政府的士族在各地舉事，明治九年冬天，對健次郎有再造之恩的奧平謙輔與前原一誠在荻企圖舉事，結果都被新政府砍頭，明治十年更爆發了以西鄉隆盛為首的薩摩軍起兵的西南戰爭。健次郎的大哥擔任征討軍的參謀立下不少功勞，而曾為會津藩主求情的桐野利秋澤與西鄉隆盛同一天戰死。隨著西鄉隆盛的死，明治時代進入下一個階段。
日本第一位物理教授
明治十二年（1879），健次郎成為日本第一位物理學教授。（註：兩年前，菊池大麓已經是日本第一個理學部（數學）教授，雖然菊池比山川年輕一歲，卻兩度前往劍橋，拿到碩士學位之故。）
山川除了繼續繁忙的教學活動，還開始訓練年輕一輩的物理學者。他曾帶著學生上富士山頂作實驗，也曾派學生到北海道測量當地的重力。他所講授的內容包含熱學、光學、電學、磁學、音響學等。他的講義後來編成書《新選物理学 明治20年代の自筆草稿の翻刻》，有一百七十頁呢。他的助教田中舘 愛橘日後也成為東京大學的教授，而他的學生長岡半太郎更是第一位名揚海外的物理學者。田中舘曾多次前往歐洲，在1888到1890年間在蘇格蘭格拉斯哥大學跟隨開爾文男爵學習，並且曾在德國柏林洪堡大學學習物理學。長岡半太郎則是前往歐洲，在柏林、慕尼黑和維也納等地學習，並師從物理學家路德維希·波茲曼，回國後進入東京帝國大學任教。
除了教學之外，山川也積極貢獻他的專業，像是明治十四年他所編寫的《東京府下火災錄》就是他用科學方法研究過去江戶所發生的大火的紀錄，並提出預防對策的著作。從東大留下來的紀錄，他還寫過介紹繞射光柵的《分光器觀測法小引》，以及介紹 1884 年在巴黎萬國電器公會通過以 106 厘米長、截面為 1 平方厘米的水銀柱的電阻為 1 歐姆的決議。還有一篇關於測定大理石熱導率的新方法的文章登在《東京帝國大學紀要．理科》上。在當時，物理主要還是被當作是一門實驗科學。
明治19年（1886年），日本頒布了帝國大學令，東京大學改名為帝國大學，採用分科大學制，並開始設置研究生院，成為一所名符其實的大學。
隔年，日本發布了學位令，由文部大臣頒發包含數學、物理學、化學、生物學、地學五個學科的「理學博士」。1888年（明治21年），山川健次郎成為第一個被東京帝國大學授予理學博士的人。其間，各帝國大學紛紛冠上本地名稱，為示區別，帝國大學的名稱前面添上「東京」二字。這一年他與村岡範為馳共同編纂的《物理學術語：和英佛獨對譯字書》則是將物理名詞分別以日文、 英文、 法文、 德文列出。這對物理學在日本有非常重要的影響。
村岡範為馳比健次郎年長一歲，他的父親是鳥取藩士太田静馬，是戊辰戰爭中用兵如神的大村益次郎的同學。他本人則在明治十一年（1878年）到史特拉斯堡大學留學。1881年（明治13年）他的炭素材料的電阻與溫度的關係的研究成果刊登在德文期刊《Annalen der Physik und Chemie》，讓他成為第一位出現在國際期刊的日本作者。這一年他拿到史特拉斯堡大學拿到博士學位。回到日本後他先在東京大學醫學部，後來到第一高等學校任教。編完字書後村岡再度赴歐，剛好聽到赫茲成功製造成電磁波的消息！回日本後他擔任過東京音樂學校的校長。之後他到京都新設的第三高等學校擔任教授，1897年（明治30年）京都帝國大學成立時，他轉到這裡擔任教授並且成立理學部物理學教室。跟山川健次郎算是一時瑜亮吧！
這一位白虎隊士轉身成為物理學者的奇人，在進入二十世紀後又會發生什麼樣的奇事呢？還請下回分解！
參考資料
- 中文、日文、英文維基相關條目
- 日本近代政治史 第二卷 信夫清三郎著 周啟乾譯
- 山川健次郎とSheffield Scientific School–初期日米科学交渉史の一面，渡辺正雄著
- 山川健次郎
- 白虎隊士から東大総長へ（山川健次郎）
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