一位物理學(xué)家曾致力于研究某課題 [一位物理學(xué)家的人生軌跡]
發(fā)布時間:2020-03-18 來源: 散文精選 點(diǎn)擊:
埋首研究理論物理的科學(xué)家段一士,經(jīng)歷了悠悠80多年的悲喜人生。 段一士是蘭州大學(xué)理論物理研究所名譽(yù)所長,今年85歲。搞的是廣義相對論物理,拓?fù)鋱隼碚撗芯浚容^深。
有的教授退休后就不帶研究生了,但段一士到80多歲了還在帶。“到現(xiàn)在,我總共培養(yǎng)了72個研究生,36個博士研究生。年紀(jì)大了,以后不帶了。”
段一士頭腦清晰,待人隨和、幽默,心態(tài)悠然。跟中國的許多老派知識分子一樣,段一士起起落落,但跟別人不同的是,他總能逢兇化吉,遇難呈祥。這一位埋首研究理論物理的科學(xué)家,經(jīng)歷了悠悠80多年的悲喜人生。
初中就上了歷史名校
段一士祖籍四川,1927年出生在北京?箲(zhàn)爆發(fā)后,“有一次,日軍飛機(jī)把成都的春熙路炸慘了,一些胳膊、腿掛在樹上。我看到這種情況,滿腔憤怒。這時,蘇聯(lián)幫助國民黨在四川都江堰建了一所空軍幼年學(xué)校,我報(bào)名后被錄取了,從初一學(xué)起。”
12歲的段一士,就此考上了名校,從頭至尾,全世界只有2000多名孩子有資格上這所學(xué)校。在這里,段一士學(xué)了微積分,那時他就懂量子力學(xué)、理論力學(xué)。他說,這是他后來做學(xué)問的一個基礎(chǔ)。1946~1947年,段一士轉(zhuǎn)到杭州筧橋中央航空學(xué)校,在這里還學(xué)會了開飛機(jī)。
段一士珍藏著一張發(fā)黃的報(bào)紙,那是1951年10月13日的《新華日報(bào)》,上面有篇文章:《愛國主義推動段一士學(xué)習(xí)與創(chuàng)造》。文中寫道:
“段一士在中學(xué)的數(shù)學(xué)課里,他知道了世界上數(shù)學(xué)的三大難題之一――角三等分,在機(jī)械制圖上形成了嚴(yán)重的困難。他試想著,要解決這個問題。后來,他知道帝國主義國家已經(jīng)用‘T’式儀來解決了,他們并且宣稱是‘滿意地解決’,但這種儀器使用時既麻煩又不完全精確。段一士經(jīng)過20多次的試驗(yàn),終于發(fā)明了一種制造簡單的儀器,使用時又迅速準(zhǔn)確,解決了一角三等分機(jī)械制圖的問題。經(jīng)過工廠試驗(yàn),結(jié)果大大改進(jìn)與提高了生產(chǎn),工廠便立刻采用了。金陵大學(xué)也出大字報(bào)表揚(yáng)他的成就!
1950年代初,還是青年學(xué)生的段一士。早早迎來了自己最風(fēng)光的時候。這篇文章接著寫道:
“1951年五一節(jié),段一士人了團(tuán)。愛國主義思想和共青團(tuán)員對祖國的責(zé)任感,鼓舞著段一士認(rèn)真學(xué)習(xí)。在電學(xué)和流體力學(xué)上,他感到復(fù)變數(shù)函數(shù)由‘U’求‘V’的辦法過于復(fù)雜,而祖國將來的建設(shè)事業(yè)中必須要大量發(fā)展電力和水力,當(dāng)需要運(yùn)用復(fù)變數(shù)函數(shù)由‘U’求‘V’的方法時,卻要經(jīng)過積分等一大套繁復(fù)的計(jì)算……他開始苦苦地思考和試算,又找了一些參考書,終于發(fā)現(xiàn)了復(fù)變數(shù)函數(shù)由‘U’求‘V’的新方法,只用一個簡明的公式就可以代替原來要經(jīng)過積分等一套繁復(fù)的公式,在電學(xué)與流體力學(xué)需要運(yùn)用復(fù)變數(shù)函數(shù)由‘U’求‘V’來計(jì)算的地方,開辟了嶄新的捷徑!
文章說,段一士對將來十分樂觀自信。他說:“我們祖國的科學(xué)一定會很快進(jìn)步起來,因?yàn)槿嗣衩裰鲗U闹贫,就是科學(xué)文化飛躍發(fā)展的保證!”解放最初兩年的親身經(jīng)歷,使他確定自己的這一認(rèn)識是正確的,但其后的政治環(huán)境變化,卻使這位數(shù)學(xué)兼物理人才的命運(yùn)陷入了一個又一個的漩渦中,身不由己地飄蕩浮沉,演出了一幕幕的悲喜劇。
1953年,我國選派第一批赴蘇聯(lián)留學(xué)生,南京大學(xué)只選派了一名研究生,就是段一士。在蘇聯(lián),段一士很快又嶄露頭角。
新華社記者李克在一篇《中國留學(xué)生在蘇聯(lián)》的文章中寫道:
“莫斯科大學(xué)物理系研究生段一士在學(xué)習(xí)期間,連續(xù)在蘇聯(lián)科學(xué)院《實(shí)驗(yàn)和理論物理》雜志上發(fā)表了3篇科學(xué)論文,引起有關(guān)方面的興趣。他在畢業(yè)論文中,提出一個不同于物理學(xué)中流行的見解的看法。一般認(rèn)為,重力場在基本質(zhì)點(diǎn)中不起作用,他提出重力場在基本質(zhì)點(diǎn)中起一定作用的論題,并加以論證。他的指導(dǎo)教授、廣義相對論專家西羅可夫說:這一論斷雖然有可爭議之點(diǎn),但是這篇論文是有科學(xué)價值、有創(chuàng)造性的!
從中可看到段一士有股初生牛犢不怕虎的勁頭,以及他在學(xué)術(shù)研究上的天分與自信。
回國后,段一士來到蘭州,進(jìn)入設(shè)在這里的中科院化學(xué)物理研究所工作。
潛心教學(xué)科研
粉碎“四人幫”后,知識分子又迎來了春天。甘肅報(bào)紙大力宣傳科學(xué)家段一士的事跡。當(dāng)時的甘肅省團(tuán)委書記胡錦濤,就請段一士去給共青團(tuán)員做科普報(bào)告,胡錦濤書記也親自去聽了。段一士講微觀的量子力學(xué),也講宏觀的廣義相對論,講原子,也講宇宙。講座結(jié)束,胡錦濤書記請段一士吃飯。他們吃的都是盒飯,胡書記還吩咐給段老師加一個葷菜。
1954年,楊振寧提出了針對電磁場的規(guī)范場理論。國內(nèi)有人說這理論不實(shí)用;也有人批判說這是先理論后實(shí)驗(yàn),不符合馬克思主義認(rèn)識論,但段一士還是在堅(jiān)持研究這個理論。
1979年,段一士發(fā)表了規(guī)范場分解理論,對規(guī)范場的內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出新見解。這是一項(xiàng)新理論,段一士提出的比蘇聯(lián)人、美國人、韓國人都早。楊振寧聽說了,也到蘭州來看望段一士,與他討論這個理論。
段一士跟記者說:“我數(shù)學(xué)相當(dāng)好,可以跟數(shù)學(xué)家討論問題。2003年,我跟陳省身在南開大學(xué)討論數(shù)學(xué)問題,他非常高興,但隔一年他就去世了……”
那次,他們討論的是陳省身1946年提出的一個定理:GBC定理。段一士對此提出了新見解。陳省身很高興,說:“你得出的結(jié)論非常重要!明年我們接著討論。”
第二年,段一士正在給蘭大學(xué)生上課,聽到了陳先生去世的消息。就在前幾天,他還收到了陳省身寄來的一張照片,背后寫著:“一士先生哂存。省身。”
談起現(xiàn)在大學(xué)的學(xué)風(fēng),段一士感嘆:“現(xiàn)在大學(xué)生學(xué)的課程,結(jié)合經(jīng)濟(jì)應(yīng)用的多,愿意搞純理論研究的少了。”
愛因斯坦是段一士一生的偶像,段一士更佩服愛因斯坦搞科研的精神。“他臨去世前還在搞科研。陳省身也是,90多歲還在搞。偉大的科學(xué)家都這樣。”段一士家里保存有愛因斯坦的黑白照片。愛因斯坦愛彈鋼琴,段一士也買了鋼琴彈。愛因斯坦愛騎自行車,段一士也愛騎自行車,80歲了還騎自行車上下班,幾個月前才因?yàn)樯眢w原因而放棄。
今年段一士的研究規(guī)劃,是把規(guī)范場理論應(yīng)用到膜里面。雖然他不帶研究生了,但還要經(jīng)常和畢業(yè)留校的教師們討論,這些老師,大部分都是他的研究生。
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