2023年物理学家的成就事迹.docx

物理学家的成就事迹 束星北，江苏南通人。著名理论物理学家。中国雷达之父。中国海洋学会常务副理事长、国家海洋局第一海洋研究学术委员会参谋。毕生致力于我国教育事业与科学研究，有深厚的数学物理根底，讲课富有思想性和启发性，培养了一批优秀的物理人才。我国早期从事量子力学和相对论研究的物理学家之一，后转向气象科学研究。晚年，为开创我国海洋物理研究作出了奉献。他是一位被业内人士称为中国的爱因斯坦的国际级科学大师；一位曾经培养启蒙过像李政道、吴健雄等著名科学家的天才物理学家。束星北1919年考入泰州明德中学。1924年，以优异成绩考入杭州之江大学。翌年转济南齐鲁大学。1926年4月自费赴美留学，入堪萨斯州拜克大学物理系三年级。1927年2月转到美国加州大学学习。1927年7月，在爱因斯坦任所长的柏林大学威廉大帝物理研究所做研究助手。本篇文章来自资料管理下载。1929年2023月，入英国爱丁堡大学深造，师从理论物理学家e.t.惠特克（whittaker）和c.g.达尔文（darwiner）。1930年1月获硕士学位，随后到剑桥大学读研究生。1930年9月返美进麻省理工学院，师从d.j.思特罗克教授（struik），任研究助教，并继续研究生学习。1931年5月再获理学硕士学位。1931年9月回国探亲。时值九一八事变，国难当头，他投笔从戎，于1932年1月受聘于南京中央军官学校，任物理教官。因触犯蒋介石于1932年7月离去。1932年9月受聘于浙江大学物理系任副教授。1935年7月物理系全体师生因反对校长独断专行，离校。束星北到上海任暨南大学教授兼数学系主任，并兼交通大学物理系教授。1936年4月，竺可桢出任浙江大学校长后，聘请原物理系全体教师、技工回校。束星北也于1936年8月回浙江大学，翌年升为教授。抗战期间，他随校到贵州遵义、湄潭，其间曾被借聘到重庆军令部技术室任技术参谋一年。1945年，他研究成功了我国第一部雷达，为抗击日寇的侵略作出了重要奉献。1946年，随浙江大学回杭州，此后曾兼任齐鲁大学和之江大学教授。1952年，因院系调整，到青岛ｘｘ大学物理系任教授，并转向大气动力学研究。当年，ｘｘ大学成立海洋系，物理系气象组转入海洋系，束星北任海洋系气象研究室主任。50年代末到70年代初，束星北被划为极右派分子和历史反革命分子，管制劳动。这期间，他于1965年完成了狭义相对论手稿。1974年9月11日，束星北被摘掉极右派和反革命分子帽子。1978年，被调到国家海洋局第一海洋研究所任教授，从事海洋动力学的研究。1979年，中国海洋学会海洋物理分会在广州成立，束星北为名誉理事长。1979年12月，束星北得到彻底平反，恢复名誉。1981年8月，在ｘｘ物理学会的第三届代表大会上，束星北中选荣誉理事长。1981年起，束星北还中选为XX市物理学会名誉理事长，国家海洋局学术委员会委员。1983年1月，任ｘｘ省政协第五届委员会委员。1927年7月，束星北因慕名爱因斯坦，经日本、朝鲜、莫斯科、华沙，到达了向往已久的德国首都柏林。这时的爱因斯坦已因其广义相对论而名噪世界，又是诺贝尔物理奖得主、英国皇家学会会员。一个20岁出头名不见经传的异国青年，单枪匹马地求见这位世界名人，确需有极大的勇气。束星北求师假设渴，大着胆子推开爱因斯坦办公室的大门，径直拜见了他一直崇拜的相对论创始人。眼前的这伟大科学家，个子矮小，穿着随便，领结打得也不工整，有些不修边幅，完全是一个普普通通的人。交谈不久，束星北原有的那种神秘感、拘束感就消除了。他把自己带来的两篇论文递交给爱因斯坦，接着就滔滔不绝地谈起自己在四维时空研究中遇到的一些问题和见解。爱因斯坦对这一幼稚的举动并不介意，一直静静地仔细听着，等他差不多讲完了，爱因斯坦开始说话了。他坦直地说，目前的成果仅仅是个开端，要真正解决不是很容易的事，还需要作出很大的努力。在两人用英语夹着德语入神的交谈中，束星北试探着提出了留这里学习的请求，也许是他的执著探索的精神感动了上帝，束星北如愿以偿，被留在了爱因斯坦担任所长的威廉大帝物理研究所工作。在爱因斯坦身边，束星北如鱼得水。他经常就自己感兴趣的问题如四维时空等与爱因斯坦谈论和请教，有时还引起小小的争论。每次他都能得到这位年龄比他大一倍多的老师的耐心解释。作为助手，他协助爱因斯坦查找资料、进行计算，还帮助批改学生的卷子，师生关系纯真无间。有时候，老师还请学生到家里做客，夫人爱尔莎给他们做上可口的饭菜。一向不善言辞的爱因斯坦，在这里却能向学生袒露肺腑。然而，好景不长。爱因斯坦虽然是一位世界闻名的科学家，但作为一个犹太人，一直受到种族的歧视，工作受到排挤和孤立，困难重重。1929年上半年的一天，爱因斯坦终于向束星北诉说了经费的困窘，表示对他下半年的薪水已无力支付了。束星北遗憾地辞别老师，离开柏林继续他的求学生涯。束星北与爱因斯坦结缘，与相对论结缘，直到晚年，每当回想起这段经历都十分冲动。他说：当年老师那些教诲对我以后的思想开展起了很大作用，我在以后写的一些论文，实际上也是受之于爱因斯坦的这些教诲。我永远难以忘怀。1931年束星北回国后，毕生献给教育事业，即使身处逆境，也为培养人才尽心尽力。他在浙江大学任教19年，教过理论力学、理论物理、量子力学、热力学、电磁学、无线电、狭义相对论、广义相对论、物理讨论乙（与王淦昌合开）等课程。他讲课时条理概念清晰，富于思想性和启发性，引人深思。他着重讲透物理学的根本概念和根本原理，凡领受过他的理论启蒙的学生，都会经历到理解了一个根本原理的真谛时那种豁然顿悟的乐趣，欣赏到理论思维的威力和自然界奇妙的统一性。例如，在讲狭义相对论时，他使学生对力学的理解进入了一个新的天地，把难懂的相对论讲得深入浅出，一清二楚。在浙江大学，他培养了许多学生，有些后来取得了很大的成绩，如李政道、程开甲、胡济民、周志成等。1952年，束星北到ｘｘ大学物理系，除讲授物理课程外，还主动要求参加普通物理教研组，亲自辅导提高该组教师水平，对物理系教学质量的提高起了很好的作用。他讲课从不照本宣读，不作面面俱到的讲解。但对根本性原理却不厌其烦地从日常所见的自然现象出发，以各种生动的实例，从不同侧面深入浅出地反复论证，使学生一通百通地理解、掌握、运用根本原理概念。例如，他讲热力学时，用大量实例证明第一类和第二类永动机是不可能的，进而说明热力学第一和第二定律，说明热力学熵的原理，并把熵的概念描述成可捉摸的物理量，使学生对难以理解的物理概念变得清楚、明了。他特别着重引导学生抓住物理学的一些本质问题。在讲量子力学时，他强调统计性和测不准关系，用大量事例着重说明测不准关系原理。在讲狭义相对论时，他特别强调相对论的核心问题是同时性问题，在狭义相对论中，同时性只有相对的意义，只有时空的点才是绝对的。在讨论经典统计物理时，他强调指出统计物理的核心问题是玻耳兹曼的h定理。束星北注重培养学生的独立思考能力。他要求学生对学过的东西一定要消化，不赞成死记硬背。他经常讲应该吸收那些对的局部，摈弃那些错的局部，反对盲目引述文献和专家权威的话，认为如果不变成自己的东西，即使说对了也无用。他所出试题相当局部要求灵活运用讲授内容，靠死记硬背是答不出来的。如讲力学轨道运动时，他向学生提出月球与太阳之间引力大于月球与地球之间引力，为什么月球绕着地球转。为使学生接触物理学最新进展，他与王淦昌合开了课程，介绍物理学的前沿领域，当时出现的一些重要进展他们都讲过。例如，王淦昌讲过中微子和beta;衰变实验，束星北讲过费米的beta;衰变理论和达尔文的狄喇克方程严格解。他也让四年级学生作文献研究报告，培养他们阅读文献和独立思考能力。为祖国培养了大批优秀人才，分布在全国和世界各地。束星北除了搞好教学外，还利用一切时间进行科学研究，他的研究涉猎面很广，主要集中在理论物理研究、大气动力学研究和动力海洋学研究。1952年前，束星北在物理方面的研究工作，涉及相对论、量子力学、电动力学、统计力学等多个领域，其主要工作在广义相对论与量子力学方面。束星北是我国早期从事相对论研究的理论物理学家之一。爱因斯坦广义相对论的引力定律，开始时只得到球对称静力场的近似解，随后kbull;史瓦西（schwarzschild）得到球对称静力场的精确解。20世纪30年代初，束星北曾试图推广到球对称的动力场，得到有质量辐射的近似解。统一场论是爱因斯坦终身追求的广义相对论的根本问题。爱因斯坦引力场几何化的成功，立即导致用类似的纯几何概念来描述电磁场的愿望。hbull;韦尔（weyl）、爱丁顿和爱因斯坦本人都曾经想通过对b.黎曼（riemann）几何的修正，把用于引力场的广义相对论推广于电磁场，但都没有成功。1930年前后，束星北也试图探索引力场与电磁场的统一理论，考虑了引力场与电磁场的根本异同，他提出用质量密度r和虚数电荷密度s之和r+is代替广义相对论中的能量－动量－张量中的质量密度r，从而导出一级近似的复数黎曼线元，实数局部正好代表引力场，虚数局部正好代表电磁场，并由之进一步推导出麦克斯韦方程组和洛仑兹作用力方程。这样得到的理论特别简单，而且使电荷、电流密度和电磁势之间的关系立即变得清楚明了。1942年，浙江大学迁到湄潭后，他又开始探索任意参考系之间的相对性问题，试图放弃爱因斯坦的统一场论，由等效原理中的时空变化率，进入相对论，只成认洛仑兹变换，将普遍时空变成相对于运动质点的时空，而不是一个唯一的统一的时空。本篇文章来自资料管理下载。他曾用瞬时微分洛仑兹变换方法，得到任意相对运动的参考系之间的变换，电磁场张量在具有相对加速运动的参考系之间具有相对性：无论是电荷加速运动、观察者静止，还是电荷静止、观察者加速运动，所观察到的电磁场完全一样。束星北所研究的都是相对论的根本问题。但由于这是一个尚未成熟的课题，更由于战争和其他因素影响，他的研究探索屡次中断，未能继续深入下去。在他受到政治打击之后，他还于1965年写成了狭义相对论书稿，很有特色。该书于30年后的1995年12月由青岛出版社正式出版，中科院院士、核物理学家王淦昌先生，为此书写下了序言。1952年院系调整，束星北到ｘｘ大学物理系时，正值第一个五年方案即将开始。面对国民经济开展的需要，束星北毅然放弃相对论研究，决心献身气象科学。中央气象局在ｘｘ大学设立了气象研究室，请束星北负责该室的研究工作。在他主持下的气象研究室，从开始只有几个人，迅速开展成为20多人的研究室。他全力以赴孜孜不倦地工作，加之雄厚的数理根底，研究工作很快上手。短短两年（1953～1954），写出气象研究论著近2023篇，从物理学角度对大气动力学作了理论探讨。正当束星北对我国气象研究开始有奉献时，1955年肃反开始。从此，他被迫停止了刚刚有了一个良好开端的事业。束星北晚年为开创我国动力海洋学研究鞠躬尽瘁。国家海洋局第一海洋研究所所长曾容三次请束星北到海洋研究所工作。束星北为这位所长的诚心所动，于1978年盛夏正式到海洋研究所工作。在他古稀之年，又抱病投身于我国海洋科学事业。1980年春，在动力海洋学习班上，他与中国科学院声学研究所汪德昭所长共同倡导，在我国近海开展海洋内波的观察研究，在海洋研究所组建了由他领导的海洋内波研究组进行内波理论的探索研究和现场观察。为此，展开了测温链的研制。1981年，完成了由12个铂电阻探头构成以单板机控制、取样、记录的测温链，并在黄海进行了内波测量试验。接着又开始研究16个热敏电阻探头构成的微机控制、取样、记录的测温链。正当他满腔热情为我国海洋科学事业不遗余力地刻苦工作的时候，不幸于1983年2023月病逝。1984年他所创立的内波研究组研制成了第二代热敏电阻测温链，并用于海洋内波的正式现场测量。1985年发表了由他的学生执笔，以他为第一作者的两篇有关海洋内波的论文。这些虽是初步的工作，然而是我国海洋学界公开发表的有关海洋内波的最早的研究论文。束星北先生是我国早期的一位杰出理论物理学家和教育家。他的一生是孜孜追求真理、辛勤耕耘播种的一生，也是坎坷不屈、自强执著的一生，他是一位有真才实学的爱国科学家。国家海洋局局长孙