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六十余載鉆研理論物理

2025-02-05 00:00:00武少民
科學(xué)大觀園 2025年3期
關(guān)鍵詞:理論物理米爾斯楊振寧

葛墨林,1938年出生于北京,中國科學(xué)院院士,南開大學(xué)教授。長期從事理論物理研究,致力于研究“楊—米爾斯規(guī)范場”及其無窮維代數(shù)結(jié)構(gòu)、“楊—巴克斯特系統(tǒng)”及其物理應(yīng)用等,曾獲得國家自然科學(xué)獎三等獎等榮譽。

在南開大學(xué)數(shù)學(xué)研究所大樓——省身樓801辦公室,記者見到了87歲的中國科學(xué)院院士葛墨林。高大清癯、談吐儒雅,這是葛墨林留給記者的第一印象?!耙欢ㄒ鷮崒嵶鰧W(xué)問,要在實際問題中找課題,發(fā)現(xiàn)重大需求背后的基礎(chǔ)科學(xué)問題?!币阎岭q笾辏鹉秩运季S清晰,關(guān)注著科技前沿,2023年才離開教學(xué)一線。然而,培育人才的擔(dān)子一刻也沒放下,他經(jīng)常與同事、學(xué)生交流探討。

1956年,讀高三的葛墨林面臨人生抉擇?!爱?dāng)時學(xué)校老師找到我,說國家計劃加強蘭州大學(xué)物理系的力量。一聽是國家需要,我二話沒說就報考了?!备鹉终f,“家國情懷是一個科學(xué)家最亮的底色?!?/p>

高考后,葛墨林順利被蘭州大學(xué)物理系錄取,攻讀理論物理專業(yè),并在研究生階段師從理論物理學(xué)家段一士。當(dāng)時的條件很艱苦,但也沒有動搖他求知報國的信念。1979年11月,葛墨林與段一士合作完成了一篇理論物理論文——《SU(2)規(guī)范理論與N個磁單極運動體系的電動力學(xué)》,主要內(nèi)容涉及“楊—米爾斯規(guī)范場”的拓?fù)湫再|(zhì),刊發(fā)在《中國科學(xué)》雜志上,獲得學(xué)界好評,并引起了數(shù)學(xué)家谷超豪的關(guān)注。在谷超豪的推薦下,葛墨林結(jié)識了物理學(xué)家楊振寧。

1980年,楊振寧邀請葛墨林前往他的研究所工作訪學(xué)。此后6年,葛墨林在楊振寧的幫助和指導(dǎo)下,潛心鉆研,進一步拓展了國際學(xué)術(shù)視野?!拔抑饕芯繑?shù)學(xué)物理的新方向:‘楊—米爾斯規(guī)范場’和‘楊—巴克斯特系統(tǒng)’。1986年,楊振寧先生推薦我到陳省身先生創(chuàng)辦的南開大學(xué)數(shù)學(xué)研究所理論物理研究室工作?!备鹉终f。自此,他開始了學(xué)術(shù)研究的新階段。

教書育人、培養(yǎng)國家需要的人才,科研攻關(guān)、破解相關(guān)的技術(shù)難題,是葛墨林在工作中始終堅持的兩條主線。葛墨林說,南開求實奮斗的樸實學(xué)風(fēng),深深影響了他和學(xué)生們?!霸谀祥_,我從陳省身、母國光、胡國定等學(xué)者身上學(xué)到很多,對家國情懷的理解也越來越深。”家國情懷,源于心底的一份至誠之心?!霸缒觊g的科研條件有限,但大家克服困難,努力拼搏。現(xiàn)在,條件好了,我們沒有理由不更加努力?!备鹉终f。

“寧拙毋巧,寧樸毋華”,這是楊振寧2001年4月寫給葛墨林的贈言,葛墨林一直謹(jǐn)記于心。作為理論物理學(xué)家,他最初曾從事廣義相對論和粒子物理研究,在理論物理與數(shù)學(xué)物理,凝聚態(tài)理論、量子力學(xué)、廣義相對論、規(guī)范場及統(tǒng)計物理的應(yīng)用等領(lǐng)域均有所建樹。

如今,葛墨林主要致力于“楊—米爾斯規(guī)范場”及其無窮維代數(shù)結(jié)構(gòu)、“楊—巴克斯特系統(tǒng)”及其物理應(yīng)用等的研究,成就之一是發(fā)現(xiàn)“楊—米爾斯規(guī)范場”存在無窮維代數(shù)結(jié)構(gòu),并使得該方向成為一個重要分支領(lǐng)域。

葛墨林認(rèn)為,以前的物理學(xué)以發(fā)現(xiàn)新規(guī)律為研究的主導(dǎo),而21世紀(jì)則是以學(xué)科交叉為主導(dǎo),因此要學(xué)會從交叉的細(xì)節(jié)處尋找突破口。

“‘從0到1’的跨越固然令人欣喜,但這是可遇而不可求的。一定要腳踏實地,哪怕先從0.1的突破開始,穩(wěn)扎穩(wěn)打一樣可以做出重大成績。無數(shù)個微小的累積,才讓‘從0到1’變得水到渠成?!备鹉终f。

一位位前輩學(xué)者的幫助讓葛墨林擁有了深厚的學(xué)術(shù)功底和開闊的國際視野,也讓他對教書育人有了更深的理解。“學(xué)生學(xué)習(xí)的主導(dǎo)權(quán)在自己,老師更多的是要激發(fā)學(xué)生興趣,引導(dǎo)他們走上正確研究道路?!备鹉终f。

葛墨林院士。圖片|南開大學(xué)官網(wǎng)

葛墨林先后培養(yǎng)了38名碩士畢業(yè)生、32名博士畢業(yè)生,他們當(dāng)中的很多人已經(jīng)成了業(yè)界專家,在各自的領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。一些學(xué)生仍和葛墨林保持著密切聯(lián)系,還經(jīng)常向他請教。

“30多年前,我就是葛教授的學(xué)生,他為我提供了很多研究方向方面的指導(dǎo)。我一直牢牢記著,他說,做科研要抓住重點?!敝袊茖W(xué)院院士、理論物理學(xué)家孫昌璞說,當(dāng)年,在葛墨林的指導(dǎo)下,他逐漸找到了自己的研究方向和定位,并堅持至今。

2006年,葛墨林的學(xué)生、北京大學(xué)量子材料中心教授劉雄軍,聯(lián)合葛墨林和其他學(xué)者刊發(fā)了一篇引起學(xué)界關(guān)注的論文,證實量轉(zhuǎn)移機制的有效性面對內(nèi)在的非線性的原子相互作用。在葛墨林看來,通過學(xué)術(shù)研究解決實際問題,把猜想變?yōu)楝F(xiàn)實,就是“活”的物理,是有生命力的物理。

對于今后的工作規(guī)劃,葛墨林說:“我現(xiàn)在主要做兩件事。一件事是寫兩本書,一本關(guān)于‘楊—米爾斯規(guī)范場’領(lǐng)域,目前國內(nèi)這方面的專業(yè)書籍很少;另一本是關(guān)于處理量子問題的數(shù)學(xué)方法。這兩本書難度適中,要讓相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生都能看懂。另一件事是研究曲線坐標(biāo)下的量子化問題,曲線坐標(biāo)是個經(jīng)典問題,如何量子化非常難,我想找到一種比較簡單的方法來解決。”

盡管已年近九旬,葛墨林仍忘我工作、樂在其中。他笑言:“雖然每天都在工作,但有效工作時間還可以更長,我還得繼續(xù)努力?!?/p>

◎來源|人民日報

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