徐漢屏

吳大猷——中國物理學(xué)之父

吳大猷（1907.9.29-2000.3.4），廣東省高要縣人，著名物理學(xué)家，畢生獻身科學(xué)研究和教育事業(yè)，為中國科學(xué)發(fā)展做出了重大貢獻，在世界物理學(xué)界享有盛譽，被譽為中國物理學(xué)之父.

吳大猷1929年畢業(yè)于天津南開大學(xué)，在母校任教兩年.1931年赴美國密西根大學(xué)深造.1934年回國任教于北京大學(xué)，1946年起先后擔(dān)任美國密西根大學(xué)客座教授，哥倫比亞大學(xué)研究員，紐約大學(xué)客座教授，加拿大國家研究院理論物理組主任，瑞士洛桑大學(xué)客座教授，美國布魯克林理T學(xué)院教授，美國紐約州立大學(xué)物理系教授、系主任等職.1978年從紐約大學(xué)退休，長居臺灣，先后擔(dān)任臺灣教育部科學(xué)教育委員會主委、臺灣中央研究院院長，

吳大猷的學(xué)者生涯可大致分為三個時期：北京大學(xué)時期（1934-1946）、北美時期（1946-1978）和臺灣時期（1978年起）.他的研究領(lǐng)域涉及原子和分子理論、相對論、經(jīng)典力學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)的各個方面，尤其在原子和分子理論、散射理論和統(tǒng)計力學(xué)方面具有獨創(chuàng)性.

吳大猷在原子和分子的一般理論方面做出了重大貢獻.他的兩項研究為后來的工作開辟了道路，一項是關(guān)于重原子f態(tài)的計算，另一項是閉殼層電子激發(fā)態(tài)的計算.1933年他在《物理評論》上發(fā)表了兩篇文章.第一篇題為《重元素的低態(tài)》，報告了他關(guān)于鈾原子和鈾離子低態(tài)能級的計算結(jié)果.他認為，鈾離子能級的相對位置應(yīng)該很類似于釙、釷和錒的相應(yīng)的離子能級.這就等于給出了錒、釷、釙和鈾四個重要元素最低態(tài)的電子組態(tài)的信息.他肯定，93號以后的元素必定以5f電子為最低態(tài).于是他預(yù)言，中性的93號原子的正常態(tài)至少包含一個5f電子，因而有可能存在一個類似于周期表中稀土族的元素系，從鈾開始的化學(xué)性質(zhì)類似的14個元素.這就是說，吳大猷通過f態(tài)的計算，預(yù)言了鈾后元素的存在.他的這一工作為鈾后元素的發(fā)現(xiàn)和M.C.麥耶爾對同類問題的計算開了先河.從1940年開始，鈾后元素分別以各種方式被發(fā)現(xiàn).他的第二篇論文題為《兩個最低點的特征值問題和重原子f態(tài)的量子虧損》，討論了前人沒有討論的具有兩個不對稱的最小值位勢的量子力學(xué)問題.他用WKB（Wentzel-Kramers-Brillouin）近似法求解了波動方程的本征值，并將結(jié)果用于某些原子能態(tài)的計算，特別是用以說明量子虧損.對此，學(xué)術(shù)界評價吳大猷這一工作具有非常不尋常的意義.

吳大猷在原子光譜方面的一項工作已被Y.P.瓦施尼稱為“吳態(tài)”.“吳態(tài)”的存在，1967年已由P.費爾曼和R.諾威克用實驗所證實.對于散射理論，吳大猷通過對原子和分子的電子碰撞激發(fā)和雙重激發(fā)研究，做出了貢獻.他關(guān)于氦的雙重激發(fā)能態(tài)研究已被D.E.高耳登列入電子一原子散射共振研究的早期貢獻.在統(tǒng)計力學(xué)方面，吳大猷把躍遷概率的概念同不可逆過程聯(lián)系起來，為嚴密表述和深入理解不可逆過程的時間方向性也做出了功績.

作為國際知名物理學(xué)家，吳大猷著有學(xué)術(shù)研究論文百余篇和《多元分子的振動光譜學(xué)與結(jié)構(gòu)》等10多部專著.1975年吳大猷將他歷年教學(xué)講稿整理成《理論物理》，計7冊：①古典動力學(xué)、②量子論與原子結(jié)構(gòu)、③電磁學(xué)、④狹義相對論及廣義相對論、⑤熱力學(xué)、氣體運動論及統(tǒng)計物理學(xué)、⑥量子力學(xué)（兩冊），在臺灣出版.這部書由李政道介紹在北京重印，并寫了序言，李政道在序言中指出：“他的這一部《理論物理》，包括了‘古典至‘近代物理的全貌.1977年初，在臺灣陸續(xù)印出.這幾年來對該省和東南亞的物理教學(xué)界引起了很大的影響.”

上世紀(jì)70年代中期后，吳大猷開始關(guān)注物理學(xué)哲學(xué)問題.他強調(diào)必須由科學(xué)本身的“第一手資料”出發(fā)進行研究，這才是探索科學(xué)哲學(xué)的正途.他十分重視科學(xué)方法論，在科學(xué)方法上有許多獨到的閃光的思想.他的一些著作中，不但探討了科學(xué)，尤其是物理學(xué)的歷史發(fā)展，而且著重闡述理論的邏輯結(jié)構(gòu).他的一系列關(guān)于物理學(xué)發(fā)展與哲學(xué)的演講，于1975年出版，書名為《現(xiàn)代物理學(xué)基礎(chǔ)的物理本質(zhì)和哲學(xué)本質(zhì)》.他認為，一位物理學(xué)家，從對物理學(xué)的歷史和哲學(xué)的更深刻、更具批判性的理解中，會有助于更全面地了解物理學(xué)，此后，吳大猷一直關(guān)注物理學(xué)哲學(xué)和科學(xué)哲學(xué)的問題.1988年，吳大猷在醫(yī)院病榻上寫出了《物理學(xué)的性質(zhì)、簡史和哲學(xué)》.1989年又作了14次系列演講，并以《物理學(xué)：它的發(fā)展和哲學(xué)》為書名，于1992年出版.書中以大量篇幅討論物理學(xué)哲學(xué)和科學(xué)哲學(xué)問題.對人文的關(guān)懷是吳大猷先生科學(xué)生涯中一個不可分割的有機組成部分.

吳大猷對于科學(xué)發(fā)展的最大貢獻，是培養(yǎng)了相當(dāng)多的科技人才.他曾向臺灣當(dāng)局爭取開放學(xué)生出國留學(xué)，并相當(dāng)重視國防等應(yīng)用科技的發(fā)展，堅持向當(dāng)局爭取發(fā)展基礎(chǔ)科學(xué)教育，為臺灣培植了相當(dāng)多科技產(chǎn)業(yè)人才，為臺灣的科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了最豐厚的基礎(chǔ).

吳大猷是一位受人敬重的物理學(xué)教授，楊振寧、李政道、李遠哲都是他的學(xué)生.當(dāng)李政道和楊振寧得知他們獲諾貝爾物理獎時，不約而同地向吳大猷老師報喜并致謝.吳大猷的研究生黃昆在固體物理學(xué)的發(fā)展方面，也做出了卓越的貢獻.此外，一批骨干物理學(xué)家，如朱光亞、馬仕俊、郭永懷、馬大猷、虞福春等，都曾從他那里受益過.

1992年5月，吳大猷在著名物理學(xué)家李政道陪同下回祖國大陸參觀訪問并參加學(xué)術(shù)會議，并被北京大學(xué)授予名譽教授稱號.1992年6月他被南開大學(xué)授予名譽博士學(xué)位.1992年7月被聘為西南聯(lián)大北京校友會名譽會長.他關(guān)心國家統(tǒng)一，致力于民族富強，并且為海峽兩岸科技學(xué)術(shù)交流做出了杰出貢獻，為兩岸同胞所贊譽.趙九章——中國動力氣象學(xué)創(chuàng)始人

趙九章（1907.10.15-1968.10.26），出生于河南開封，浙江湖州市吳興區(qū)人，氣象學(xué)家、地球物理學(xué)家和空間物理學(xué)家、中國科學(xué)院院士，中國動力氣象學(xué)創(chuàng)始人、中國航天事業(yè)先行者，為中國人造衛(wèi)星事業(yè)做出杰出的貢獻.

趙九章出身中醫(yī)世家，幼年就讀于私塾，預(yù)備從事文學(xué)，在“五四”運動影響下，改學(xué)科學(xué)，立志“科學(xué)救國”.1930年，他考進了清華大學(xué)物理系.1935年7月，趙九章赴德國柏林公費留學(xué)，研習(xí)動力氣象學(xué)、高空氣象學(xué)和海洋學(xué)等課程.

1937年，趙九章在《現(xiàn)代氣象學(xué)之研究與氣象預(yù)報》這篇論文中，十分明確地提出了把數(shù)學(xué)、物理引進氣象學(xué)領(lǐng)域的想法，同年，他在整理大西洋高空探測資料的基礎(chǔ)上，用求解數(shù)學(xué)、物理方程的方法，定量地討論了從熱帶高壓到赤道途中信風(fēng)主流中得到的水汽和熱量的多少問題，在專業(yè)雜志上發(fā)表了論文《信風(fēng)帶主流間的熱力學(xué)》.這是他按自己的思路把數(shù)學(xué)、物理和流體力學(xué)的基本原理引進到氣象科學(xué)中來的首次嘗試.該文發(fā)表后，立刻引起了國際氣象學(xué)界的重視，他也因此被譽為中國動力氣象學(xué)的創(chuàng)始人，受到國際專家的矚目.

1938年，趙九章以中國人特有的勤勞與智慧，僅用三年時間就獲得了柏林大學(xué)的博士學(xué)位.那時正值抗日戰(zhàn)爭最困難的時期，大半個中國都成了抗戰(zhàn)區(qū).當(dāng)時，憑趙九章的社會關(guān)系和自身條件，他若要繼續(xù)留在國外，完全不在話下，可趙九章念念不忘的是用自己的學(xué)業(yè)報效祖國，因此毅然回到了災(zāi)難深重的祖國.

1945年，趙九章針對30年代末40年代初由著名氣象學(xué)家C.G.Rossby等首先創(chuàng)立的大氣長波理論的不足，率先以大氣長波的臨界波長理論，提出了行星波斜壓不穩(wěn)定概念，成為現(xiàn)代天氣預(yù)報的理論基礎(chǔ)之一.

1946年，趙九章正式擔(dān)任中央氣象研究所所長職務(wù).新中國臨近成立前夕，不甘心失敗的國民黨當(dāng)局威逼利誘，要趙九章將氣象研究所遷到臺灣，但趙九章決不屈服，他頂住國民黨當(dāng)局的脅迫，團結(jié)全所同仁，堅持不撤離大陸.

新中國成立后，趙九章任中國科學(xué)院地球物理研究所所長，“651”衛(wèi)星設(shè)計院院長.

趙九章十分重視氣象學(xué)的現(xiàn)代化建設(shè).50年代，他通過大量的工作和研究，及時提出氣象學(xué)要數(shù)理化、工程化和新技術(shù)化，并在T作中貫徹這一指導(dǎo)思想.這對中國氣象學(xué)的現(xiàn)代化有重大的指導(dǎo)意義.趙九章支持、鼓勵在天氣預(yù)報中應(yīng)用手算圖解法解微分方程，從而使中國的數(shù)值預(yù)報發(fā)育成長起來，并培養(yǎng)了一批科技力量.他親自指導(dǎo)開展中國海區(qū)海浪及波譜的研究，研制出觀測設(shè)備和一整套觀測分析儀器，為認識中國海域的波浪特征，開發(fā)海洋資源做出了貢獻.趙九章支持應(yīng)用空氣動力學(xué)的風(fēng)洞和先進的測試儀器研究大氣湍流，在他的極力推動下，建立了中國僅有的兩個臭氧觀測臺，為研究大氣中的臭氧成分打下了基礎(chǔ).

趙九章是中國人造衛(wèi)星事業(yè)的倡導(dǎo)者和奠基人之一.他積極促進空間科學(xué)發(fā)展.從50年代后期開始，趙九章以極大熱情投入中國空間事業(yè)的創(chuàng)建工作.1958年，趙九章是中國科學(xué)院地球物理研究所二部的主要技術(shù)負責(zé)人，負責(zé)衛(wèi)星研制的各項準(zhǔn)備工作，同年10月，他提出“中國發(fā)展人造衛(wèi)星要走自力更生的道路，要由小到大，由低級到高級”的重要建議.60年代三年困難時期，趙九章及時調(diào)整發(fā)展計劃，把主要力量放到投入資金和人力較少的氣象火箭，逐步開展其他高空物理探測，同時探索衛(wèi)星的發(fā)展方向.

60年代初期，中國科學(xué)院成功地發(fā)射了氣象火箭，箭頭儀器艙內(nèi)的各種儀器及無線電遙測系統(tǒng)、電源及雷達跟蹤定位系統(tǒng)等，都是在趙九章領(lǐng)導(dǎo)下由地球物理研究所研制的.他們還研制了“東方紅1號”人造衛(wèi)星使用的多普勒測速定位系統(tǒng)和信標(biāo)機.20世紀(jì)60年代初，趙九章指導(dǎo)他的學(xué)生，研究了地磁擾動期間史篤默捕獲區(qū)變化和帶電粒子穿人地磁場的機制等，并著有《高空大氣物理學(xué)》專著.在他領(lǐng)導(dǎo)下還完成了核爆炸試驗的地震觀測和沖擊波傳播規(guī)律，以及有關(guān)彈頭再進人大氣層時的物理現(xiàn)象等研究課題.

1964年秋，趙九章不失時機地向國務(wù)院提交了開展衛(wèi)星研制工作的正式建議，引起中央的重視.1965年10月起，在中國科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)主持下舉行了衛(wèi)星建造總體方案的進一步論證，會上趙九章提出了重要意見.負責(zé)實施人造衛(wèi)星發(fā)展計劃的651設(shè)計院成立后，趙九章主持科學(xué)、工程技術(shù)方面的工作.他對中國衛(wèi)星系列的發(fā)展規(guī)劃和具體探測方案的制訂，對中國第一顆人造地球衛(wèi)星、返回式衛(wèi)星等總體方案的確定和關(guān)鍵技術(shù)的研制，起了重要作用.

趙九章是優(yōu)秀的科學(xué)家，也是熱心的教育家，培養(yǎng)了眾多的科學(xué)人才.他勤于治學(xué)，也熱心育人，中國一些著名氣象學(xué)家大都受過他的指導(dǎo).趙九章重視基礎(chǔ)教育，他任地球物理所所長期間，一手創(chuàng)建了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球物理系，提出以“所系結(jié)合”的方式辦系，親自主講高空物理學(xué)并指導(dǎo)研究生.趙九章鼓勵學(xué)生要有自己的創(chuàng)見，注意培養(yǎng)民主的學(xué)術(shù)氣氛.他組織的海浪組、磁暴組等研究集體，每周舉辦學(xué)術(shù)討論會，中心發(fā)言之后，接著是熱烈的爭辯.在這個研究集體中，進行各種日地相關(guān)現(xiàn)象的研究，取得了一批具有國際水平的成果，為中國空間物理研究奠定了良好的基礎(chǔ).

趙九章未能等到1970年4月24日那一刻.當(dāng)中國第一顆人造衛(wèi)星上天時，這位享譽國內(nèi)外的卓越科學(xué)家已于一年半前去世.

人們是不會忘記這位把自己全部心血傾注在科學(xué)事業(yè)的科學(xué)家的.1985年，趙九章獲得國家科技進步特等獎.1997年，在趙九章先生誕辰90周年之際，由王淦昌等44位著名科學(xué)家倡議，并經(jīng)中央批準(zhǔn)為趙九章先生樹立銅像，以緬懷他為中國的科學(xué)事業(yè)所做出的貢獻.1999年在國慶50周年之際，中共中央、國務(wù)院、中央軍委隆重表彰為研制“兩彈一星”做出突出貢獻的23位科技專家，并授予“兩彈一星功勛獎?wù)隆?，趙九章是其中一位.