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涉獵氣象和海洋科學(xué)的理論物理學(xué)家 成就卓著而坎坷一生的中國雷達(dá)之父

2020-03-31 04:35:22王渝生
中國科技教育 2020年10期
關(guān)鍵詞:物理系海洋研究

王渝生

束星北(1907.10.1—1983.10.30),江蘇揚(yáng)州人,據(jù)其家譜《束氏族譜》記載,束星北譜名束傳保,字星北。

1913年,束星北入故鄉(xiāng)私塾讀書;1916年,入江都縣大橋鎮(zhèn)小學(xué)讀書;1919年,入讀泰州明州之江大學(xué)、濟(jì)南齊魯大學(xué)。

1926年4月,束星北自費(fèi)赴美留學(xué),入堪薩斯州拜克大學(xué)物理系3年級。1927年2月,轉(zhuǎn)到舊金山加州大學(xué)學(xué)習(xí);7月,經(jīng)日本、朝鮮、莫斯科、華沙,去歐洲游歷,在愛因斯坦任教的柏林大學(xué)威廉皇帝物理研究所當(dāng)了一段時間研究助手。1928年10月,入英國愛丁堡大學(xué)深造,師從理論物理學(xué)家E. T. 惠特克和C. G. 達(dá)爾文,1930年1月,獲碩士學(xué)位。隨后到劍橋大學(xué)讀研究生。9月,返美進(jìn)麻省理工學(xué)院,師從D. J. 思特羅克教授,任研究助教,并繼續(xù)研究生學(xué)習(xí)。1931年5月,再獲理學(xué)碩士學(xué)位。

1931年9月,束星北回國探親,與葛楚華女士結(jié)婚。他們共育有五子二女。

時值“九一八”事變,國難當(dāng)頭,束星北投筆從戎,于1932年1月受聘于南京中央軍官學(xué)校,任物理教官。

1932年7月,因觸犯蔣介石離開南京中央軍官學(xué)校;9月,受聘于浙江大學(xué)物理系任副教授。1933年,研究廣義相對論。1935年7月,物理系全體師生因反對校長獨(dú)斷專行,離校;8月,束星北到上海任暨南大學(xué)教授兼數(shù)學(xué)系主任,并兼交通大學(xué)物理系教授。

1936年4月,竺可楨出任浙江大學(xué)校長后,聘請?jiān)锢硐等w教師、技工回校,束星北也于1936年8月回浙江大學(xué),翌年升為教授,年僅29歲。

抗戰(zhàn)期間,他隨校到貴州遵義、湄潭。他在湄潭專門組織了群論討論班,講韋爾的《群論》,重點(diǎn)是講在原子光譜和核譜方面的應(yīng)用。這在中國內(nèi)地是比較早的。

1941年,束星北針對量子電磁場高次微擾計(jì)算中的發(fā)散困難,提出將發(fā)散上項(xiàng)切斷(cut-off),繼續(xù)計(jì)算下去,可得到原子能級的電磁場修正。這個想法接近貝特于1947年計(jì)算蘭姆效應(yīng)的觀點(diǎn),他對氦的電子能級計(jì)算得到與貝特相同的修正值。他認(rèn)為測不準(zhǔn)關(guān)系是基本原理,對于單粒子系統(tǒng),測不準(zhǔn)關(guān)系應(yīng)該能直接給出體系的基態(tài)能量。根據(jù)這一觀點(diǎn),他成功地推導(dǎo)了諧振子、氫原子和類氫原子基態(tài)的能級,其論文刊登于英國學(xué)術(shù)雜志。

1942年,束星北又開始探索任意參考系之間的相對性問題,試圖放棄愛因斯坦的統(tǒng)一場論,由等效原理中的時空變化率進(jìn)入相對論,只承認(rèn)洛侖茲變換,將普遍時空變成相對于運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)的時空,而不是一個唯一的統(tǒng)一的時空。他曾用瞬時微分洛侖茲變換方法,得到任意相對運(yùn)動的參考系之間的變換,電磁場張量在具有相對加速運(yùn)動的參考系之間具有相對性。束星北所研究的都是相對論的基本問題,但由于是尚未成熟的課題,更由于戰(zhàn)爭和其他因素影響,研究探索多次中斷,未能繼續(xù)深入下去。

1944年10月—1945年9月,束星北曾被借聘到重慶軍令部技術(shù)室任技術(shù)顧問1年。期間,于1945年春,束星北領(lǐng)導(dǎo)研制成功中國首部雷達(dá),因此被譽(yù)為“中國雷達(dá)之父”;8月,作“原子彈理論”學(xué)術(shù)報(bào)告。

束星北在浙江大學(xué)任教近20年,教過理論力學(xué)、理論物理、量子力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)、無線電、狹義相對論、廣義相對論等課程,并與王淦昌合開過高等物理討論等課程。他著重講透物理學(xué)的基本概念和基本原理,凡領(lǐng)受過他的理論啟蒙的學(xué)生,都會經(jīng)歷到理解了一個基本原理的真諦時那種豁然頓悟的樂趣,欣賞到理論思維的威力和自然界奇妙的統(tǒng)一性。

1952年45歲以前,束星北在物理方面的研究工作涉及相對論、量子力學(xué)、電動力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)等多個領(lǐng)域,其主要工作在廣義相對論與量子力學(xué)方面。

1952年,因院系調(diào)整,束星北到青島山東大學(xué)物理系任教授。面對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,他放棄相對論研究,決心獻(xiàn)身氣象科學(xué),轉(zhuǎn)向大氣動力學(xué)研究。在他主持下的氣象研究室,從開始只有幾個人發(fā)展成為20多人,1953—1954年,寫出氣象研究論著近10篇,從物理學(xué)角度對大氣動力學(xué)作了理論探討。后來,山東大學(xué)成立海洋系,物理系氣象組轉(zhuǎn)入海洋系,束星北任海洋系氣象研究室主任。

1955年,束星北在“肅反”運(yùn)動中受停職審查,審查結(jié)論為沒有反革命歷史問題,公開宣布取消政治嫌疑。

1957年,束星北在反右運(yùn)動中又因?qū)γC反中的錯誤做法提出坦率批評而受到批判。

1958年10月,束星北被錯定為“極右分子”和“歷史反革命分子”,受到開除公職、“管制勞動”3年的處分。

1960年,束星北轉(zhuǎn)到青島醫(yī)學(xué)院任教員,繼續(xù)管制勞動。

1964年10月,當(dāng)他聽到我國第一顆原子彈爆炸的消息時,不禁在家號啕大哭。他為自己有力不能出,有志不能酬而痛心,為不能與王淦昌在現(xiàn)場并肩戰(zhàn)斗而傷心。他哭得如此傷心,全家為之震動,因?yàn)榧胰藦膩頉]有見他流過眼淚。即使在自己遭到錯誤對待的境遇下,束星北仍然對祖國的日益昌盛感到由衷的高興。

1965年,束星北被撤銷管制。同年,他完成中國首部《狹義相對論》,但直到1995年才得以正式出版。

“文革”中在青島醫(yī)學(xué)院勞動期間,束星北仍然堅(jiān)持不懈地鉆研科學(xué),做了大量技術(shù)工作,修好了一批當(dāng)時國內(nèi)難以修理的精密電子儀器。1972年底完成了中國科學(xué)院委托的沖擊功對金屬膠粘劑的破壞因素研究。10月20日,他在給當(dāng)年的學(xué)生李政道的信中寫道:“你這次回國,當(dāng)能看到祖國經(jīng)歷的驚天動地的變化,28年前那種國內(nèi)卑污、國際受辱的現(xiàn)象已一去不復(fù)還矣!”

改革開放后,1978年5月,束星北被青島海洋局第一海洋研究所聘為研究員,開展海洋物理研究。1979年春,參加中國首枚洲際彈道導(dǎo)彈試驗(yàn);同年,束星北得到徹底平反,完全恢復(fù)名譽(yù)。

1980年春,束星北在動力海洋學(xué)習(xí)班上,與中國科學(xué)院聲學(xué)研究所汪德昭所長共同倡導(dǎo),在中國近海開展海洋內(nèi)波的觀察研究,在海洋研究所組建了由他領(lǐng)導(dǎo)的海洋內(nèi)波研究組進(jìn)行內(nèi)波理論的探索研究和現(xiàn)場觀察。為此,展開了測溫鏈的研制,1981年完成了由12個鉑電阻探頭構(gòu)成以單板機(jī)控制、取樣、記錄的測溫鏈,并在黃海進(jìn)行了內(nèi)波測量試驗(yàn)。接著又開始研究16個熱敏電阻探頭構(gòu)成的微機(jī)控制、取樣、記錄的測溫鏈。

1981年起,束星北先后當(dāng)選為山東省和青島市物理學(xué)會名譽(yù)理事長,中國海洋物理學(xué)會副理事長、名譽(yù)理事長。1983年1月,任中國人民政治協(xié)商會議山東省第五屆委員會委員。

1983年10月30日凌晨3時,束星北因患老慢支和肺心病,病逝于青島?!?/p>

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