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标题: 中国的爱因斯坦：束星北档案 [打印本页]

作者: Terence 时间: 2010-8-17 21:19
标题: 中国的爱因斯坦：束星北档案
束星北——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、吴健雄等着名科学家的天才物理学家，多少年来却从未被人提及。1972年，诺贝尔物理学奖得主李政道先生回国，党和国家领导人在人民大会堂会见了他。当周恩来总理提出希望李政道能为解决中国教育人才“断层”的问题做些工作，介绍一些海外有才学的人到中国讲学时，李政道说：中国不乏解决“断层”问题的人才和教师，只是他们没有得到使用，比如我的老师束星北先生。

他的理论物理修养（三四十年代）国内难有比肩者。爱因斯坦、玻尔等大师的背影就在眼前晃动，他要做的就是跻身其中。他的教育才华（三四十年代）也无人可以企及。他启蒙并培育过一批国内外顶尖的物理学家，如美国科学院院士、美国物理学会会长吴健雄，和杨振宁共同荣获1957年诺贝尔物理学奖的世界着名物理学家李政道，中国第一颗原子弹研制的开拓者、中国核武器试验的创始人之一程开甲等。他又是天赋极高、富有激情的“诗人”，在他身上，有一种学界罕见的“骑士”作派与英雄豪侠的气质。因而，有人认为，他身上最饱满的地方，恰恰是中国知识分子身上最为贫瘠的地方。

深深的皱褶里，不仅仅是岁月沧桑，生命从生成到灭亡也不全是季节的轮回。一双曾经多么明亮炽热的眼睛，它温暖过很多人的灵魂和冰凉的真理，如今却只剩下怎么读也读不尽的苍凉。相信生命与灵魂只有死过数十次的人，才会有这样令人悲伤与不安的面孔。束星北的命运告诉我们，已被我们认为早翻烂了的“过去”的大书，其实，还没有真正打开......

中国科学院学部委员、国防科工委顾问、中国第一颗原子弹研制的开拓者之一、中国核武器试验事业的创始人之一—程开甲，作为20世纪40年代浙江大学物理系学生、束星北的研究生，是这样回忆他的导师的：

我第一次见到束星北先生是在1937年秋，那时抗日战争已经开始，浙大将一年级新生迁往天目山善源寺上课。一天，束星北先生来到天目山，一年级物理老师朱福火斤先生请他吃晚饭，我们几个一年级新生去找束先生，请他和我们谈谈。他当时同意到物理实验室去谈。他一开言便考我们，他摆动一个桌上的天平，问我们为什么会摆动。用这个例子讲，学物理就是要把遇到的现象能分析解释。这就是我们进浙大所受听到的生动的物理学第一节课。以后一年中，浙大又迁往江西泰和乃至广西宜山才定下来。那时我们已是二年级。听束先生的理论力学。他的讲法令人感到物理现象和生活是融和在一起的。就力学来讲，必须弄清什么是速度和什么是加速度，这是掌握牛顿第二定律的实质。因为速度是相对的，力和加速度是绝对的，而相对加速度只能是运动学上的名词。对此有深刻的准确的认识才能对力的特性有所认识。束先生第一次考试出了这么一个题：“月亮同时受地球和太阳的引力，而太阳的引力比地球的引力要大得多，为什么月亮跟地球转了 ”我们有几个人答对了，他上课时说：我心中十分高兴，你们答对了。从这里可以看出他是如何深思熟虑地将科学知识传授给学生的，有深刻的内涵和启发性。你能忘记这个考题吗？像这样的事例在他的教课中很多，大家都说束先生的课难学，但能真正学到手。

作者: Terence 时间: 2010-8-17 21:19
在遵义我是四年级了，他开的热力学和量子力学的讲演也很独特，着重讲了两种永动机失败的许多实例，并从中得出结论：热力学过程中的规律是只有在可逆变化中。世界上总的熵是不变而且熵可以积分成为状态的函数，其他过程的熵只能单调增加。把熵描述成可以捉摸的物理量，不像一般地叙述为数学公式。他十分强调热的概念：只是在能量流入或流出物体时才称为热，其余的不是“热能”，是内能。这样既生动实际又严格地描述热力学第二定律，给学生一个正确和具体的观点。实际上这是在排除接受常有的热力学中许多错误的认识。

他讲的量子力学，十分强调测不准原理的事实根据，从实际测量中或数学推导中引出：将原理化成与实际等同。但这与实证论（Positivism）不同。规律性只要有实践证明，并非要求每一过程的规律都要重复地证明。他讲量子力学着重坚持实践的结果，而不必过分去猜测超实践的问题。这就排除了爱因斯坦等人去寻找隐函数的问题。量子力学本身是一个完全的系统，并不需要和可能有更多的内在规律，只要严格推导它就可以了。比如按量子力学，同一核子为什么先后在不同时间衰变发出粒子，我们回答这是量子力学讲几率。再问为什么有几率不同，那就问到家了，他指出：“你说相同的核子，其实核子本来不都相同的！”这真有些像禅宗惠能回答的“本来无一物，何处染尘埃”。从这里可以看到束先生对原理真是深思熟虑，已经深入到哲学境界了。他引用玻尔在原子光谱和自然描述（Atomic Spectra and Description of Nature）一书中最后的结语，描述量子力学：在这个宇宙的戏剧之中，我们同是观众也是演员。

20世纪40年代的浙江大学物理系和数学系的学生，对束星北的教育才能是有口皆碑的，特别是曾经受教于他的学生认为，对物理学研究得这样精深且又阐述得如此清楚的人国内难有出其右者。连他的好友王淦昌在谈到束星北的教授方法时，也很是钦佩有加：“束星北讲课既不用课文本，也不写讲义，常常是结合日常生活中所遇到事物深入浅出讲解新概念、原理等，讲得非常透彻，学生们都爱听他讲的课，这一点我是无论如何也学不来的。”

束星北的才华与其在物理学上的水准，从他同王淦昌的关系上也能够反映出来。出生于江苏省常熟县支塘镇枫塘湾的王淦昌，是1925年清华大学首届本科生，一年后分科进了物理系，从师于叶企孙教授（1898－1977年）和吴有训教授（1897－1977年）。两人都是中国着名的实验物理学大师和中国近代物理学先驱。两个大师都特别强调学生从事实验物理学研究的本领，充分掌握物理实验的技巧，努力提高实验的精确性，把对物理理论的理解建立在牢固的实验事实与基础之上，使王淦昌一涉足物理学就获得了严格训练，并为日后驰骋物理天下打下了坚实的基础。

王淦昌1930年考取了江苏省官费留学研究生，来到柏林大学威廉皇帝化学研究所放射物理研究室，从师于被爱因斯坦誉称为“我们的居里夫人”的杰出物理学家迈特内。研究所地处柏林郊外的一个叫达列姆的小镇。他在这个名不见经传的小镇子的实验室里常常工作到深夜。实验室的大门晚上10时关闭，王淦昌只好翻墙越户回到自己的宿舍。只有两种情况使他奔走于柏林城内的校部与小镇达列姆之间。一种情况是去听大师的讲演（他曾听过物理大师薛定谔的几堂波动力学课）。另一种情况是参加每周一次的Seminar，Seminar是德国物理学界群英荟萃的讨论会，王淦昌从中吸取了多少新思想新方法，自己也难以记清了。但是正是这样的柏林城内与达列姆之间的奔波，成为他日后成为物理大师的必要的准备。

1930年到1934年，王淦昌留学德国的四年里，正是现代物理学史上的黄金时代。量子力学取得了巨大的成就，原子核物理和粒子物理也得到了飞速的发展。

狄拉克提出空穴理论，预言了正电子的存在；泡利提出了中微子假说，以解释β衰变的连续能谱；查德威克发现了中子；安德逊在宇宙线中找到了正电子；费米提出了β衰变理论；约里奥和居里夫妇二人发现了人工放射性。滚滚海潮般的前沿理论和科学发现，冲击着迈特内和尤重实验物理学的王淦昌。他和老师敏锐地捕捉辨识着现代物理学的发展方向。也就是这一年，王淦昌两次在柏林大学本部参加了意义深远的物理讨论会。从讨论会上他知道了玻特和他的学生贝克以前做过一个实验，用放射性钋放出的α粒子轰击铍核，发现了很强的贯穿辐射。他们将这种辐射解释为γ辐射。而γ辐射与元素衰变的关系，他的导师迈特内早在1922年就做过实验研究，对γ辐射的性质也作了一些探索。王淦昌的脑子里突然闪出了火花。他对γ辐射能否具有那么强的贯穿能力所需要的高能量表示怀疑。玻特在实验中用的探测器是计数器。王淦昌想到的是，如果改用云雾室作为探测器来重复玻特的实验，也许就会弄清那种贯穿辐射的本性了。当他将自己这个伟大的设想告诉给迈特内，建议用一个云雾室着手研究玻特发现的这种贯穿射线时，迈特内没有同意。两年后（1932年2月17日）身居世界科学中心的人们，突然在世界最权威的科学杂志《自然》上看到了一颗光耀新时代的太阳——查德威克——照亮了柏林上空。那一天，也许只有迈特内心绪复杂地想到，这个“太阳”正是采用了王淦昌两年前向他建议采用的实验手段——用高压电离室、计数器和云雾室——来重复玻特的实验，才证实了那种贯穿辐射的名为中子的中性粒子流，并计算出这种粒子的质量。几天后，居里夫人公布了他们用云雾室再次进行的这项实验的结果，成为查德威克成功实验的佐证。这样上帝将本应该戴在王淦昌头上的1935年的诺贝尔物理学奖桂冠戴到了查德威克头上。

王淦昌来到浙江大学后，最重要的科研成果是“关于探测中微子的建议”。王淦昌《关于探测中微子的建议》的关键之点，就在于把普通β衰变末态的三体变为k俘获中的二体。这就使得中微子的探测有了实际可能。美国科学家阿伦教授据此进行了实验取得了肯定的结果。以后，又经罗德拜克、阿伦等科学家的多次实验，王淦昌于1941年提出的建议，最终在10年之后（1952年）取得了成功。这项成果也成为当年国际物理学最重要的成就之一。

作者: Terence 时间: 2010-8-17 21:19
束星北与王淦昌，尽管经历不同，性情更是形同霄壤，可是对科学事业的执着与严谨的精神相同。在专业上，两人虽各有所长，一个擅长理论物理，一个擅长实验物理，但整体实力相当。从学业经历上讲，两人都乘坐过“科学英雄时代”的列车，都是中国现代物理学界的领军人物。

两个才华非凡而又个性迥然的人在浙大遭遇后，遂成为“对手”和至交，他们既能相互冲撞启发，又能相互吸收弥补。他们在课堂上常常是针尖对麦芒，互不相让，形同两军对垒。如在湄潭时期，两人曾为大学四年级学生专门开设了“物理讨论”课程。课程分甲、乙两种。甲是由全系教师和四年级学生轮流作学术报告。乙主要是由束星北和王淦昌就物理学前沿课题作学术报告。学术报告实际上是两个人和全体学生共同的讨论或争论，两个主角无论谁登台做主讲，另一个一定会不断地在下面“拆台”，不断地提问插话、诘问“抬扛”，常常使讨论变成了近乎吵架的争论，有时候，两个人竟像顶了牛的小孩子一样，头对头，喊叫着，争得面红耳赤。大教授竟像孩子一样地论争，让学生们颇感惊异新奇，而一些学术问题也在这样非常的争论中日见深邃。

在科学研究上，两人也是须臾不可分离的伙伴，尽管各有所专，却每有新的题目或思想时，必到一起探索讨论。学生或同事有疑问或新发现，王淦昌一定要将他们引到束星北那里。他常说，束星北鬼点子太多了，你们去讨吧。反之，束星北也是如此，他称赞王淦昌的语言是：他肚子里的货很多，你们得盯紧点。

有时两人也就共同关注的题目进行研讨，如核裂变和Bohr的色散理论或β衰变理论等。据程开甲称，40年代初，两人已开始讨论研究如何击破原子核了。从中也可以看出，两人的研究已完全进入国际物理学的先进行列了。

束星北与王淦昌无疑是那个时代的中国物理学大师，他们不但在科学研究上成就卓越，还一同创造了中国物理学的一代学风，建立起中国理论物理与实验物理的基础，同时也造就了一大批闻名于国内和世界物理学界的人才，如吴健雄、李政道、程开甲等。

湄潭期间，束星北的相对论研究也越发地深邃、成熟。在湄潭，他开始从一个新的途径继续对广义相对论进行了探索。他将精力集中在从罗伦兹匀速变换发展加速变换，导出加速变换方程。他认为匀速变换是相对的，而加速是绝对的，其桥梁应当是罗伦兹变换。他力图证明等价原理中时空变化率，从而进入相对论。这种思想是极为大胆新颖的。它实质上等于否定了爱因斯坦的引力场理论，只承认罗伦兹变换，放弃了爱因斯坦统一场论，时间空间的弯曲是由相对运动物质的加速而来的：将普遍的时空变成相对于运动质点的时空，而不是一个统一场的时空。粒子物理、场论、宇宙物理都是科学上的难题，远没有得到规律性的认识，因而束星北新颖大胆的思想观点也难以证实，但是从中可以看到他敏锐而又独到的思路。没有超凡的实力与功底，是难以进入到这样的科学深度的，这一点，老友王淦昌是从不会怀疑的。“星北在湄潭的一个比较有趣的工作，是用特殊相对论的原理，推演物质在加速时，也是可以有相对关系的。这项工作很有趣，他把所得结果发表在国际上很有影响的杂志Nature（即《自然》）上，时间估计是在1944至1945年间，论文是以束星北、蒋素卿两个人的名字发表的。我出于好奇，也将这个公式用一般的相对论原理试加推导，也得出了同样的结果。李寿木丹先生最近谈起此事时说，他也曾对此事加以验证，也得到了相同的结果。因此，我们对此深信不疑，认为这至少是一个很重要的创举，在理论界应有所反应。奇怪的是，就我所知，并没有什么反应，这使我大惑不解。但我个人对他的文章是很感兴趣的，觉得立意新颖，很希望以后会弄清楚，究竟这篇文章是否有价值。”

束星北像个巨大的章鱼，除去自己的“专业”还将吸盘伸向所有能够到的地方：死光（激光）、无人驾驶飞机、雷达（中国第一台雷达便出自于他手）、袖珍发报机等等，他都潜心研究过，有些限于条件没能进行下去，有的出了阶段性成果，有的竟也在极简陋的条件下取得了成功。这说明束星北不但有理论，也有动手能力。

在浙江大学，程开甲是束星北惟一的一个研究生，毕业后又在物理系做助教，跟随束星北时间最久，对他的天赋和智慧也体会最深。他认为束星北的物理学天赋是无人能及的，有极多的思想或念头在他那智力超常的大脑里，而那些思想与念头，如果抓牢了，琢磨透了，就极有可能结出轰动世界的果实。如对量子电磁场的高次微扰的计算，就是一个足能说明问题的例子。因为量子电磁场的发散不能计算，因而人们无法得到原子能级的电磁场修正，可是束星北想出一个点子，“将发散上限切断（Cut－off），继续进行下去，就可以得到原子能级的电磁场修正。这个想法实质上已经接近了Bethe计算Lamb Retherford效应的观点。当时Lamb效应还未发现，到1948年才发现。那时他要王谟显先生用手摇机计算，我用分析方法，对于He的电子能级计算，并得到相同的修正。当时只能作为一个预测的计算，并没有想到以后真会有Lamb效应。这可明显看出束先生的深入远见。但束先生有一个弱点，工作做好就放下，不久就忘了，不然，这些工作以及他未继续下去的其他研究工作（如果能够继续下去并）开花结果，那可以说是十分宏伟的。”

作者: Terence 时间: 2010-8-17 21:19
程开甲认为，束星北科学素养与天分是毋庸置疑的，他的思想与认识直到今天仍在发挥着作用，很多见解在今天的实践过程中被证明是正确的。只是“由于历史条件和机遇的原因，没能显示出来，这是十分令人惋惜的。”

这个时期，束星北踌躇满志、雄心勃勃，即使一些老耄称誉他“天下第一才子”，他也欣欣然，既不自谦，也不觉为过。心里本来就有这样的感觉。“我28岁就成了名教授，自持有大才，恨不能把全世界的科学家都比低下去。”......

他自觉追逐的目标并不遥远，爱因斯坦、玻尔等大师的脊背清清楚楚的在眼前晃动着。这样的念头，早在1937年甚至更早的时候就扎下了根。

1937年5月20日，世界着名物理学家玻尔来到中国。他访问了上海后，受竺可桢之邀，专程到浙江大学作了原子核的学术报告。束星北就是这个时候有缘与这位量子力学大师相识的。大师在杭州游览讲学的几天里，束星北和王淦昌几乎与大师寸步不离。束星北同他探讨了原子核的复合核与液滴模型思想以及他本人与爱因斯坦的争论；王淦昌同他探讨的是宇宙线中级联簇射的原因等问题。两个人特别是束星北与大师之间，不仅是请教、探讨，更多的是争论。“5月23日，12时30分，我们到达杭州，受到从大学来的三位青年科学家束星北、王淦昌、何增禄以及张绍忠教授的迎接。5月24日，演讲之后，我们应邀到市政府赴宴，由于年轻的物理学家们，特别是束博士和我父亲争论得特别起劲，我们迟到了一会儿。5月25日，束博士、王博士和何博士陪着我们走了一程又一程，并不停地与我父亲讲话。当我们分手时，天正下着雨，但我仍然看到强壮而坚定的束博士面带微笑站立在倾盆大雨中，只为尽可能地与我父亲多争论上几句。”尼尔斯·汉斯日后回忆道。

原浙江大学物理系教授朱福曾称，束星北给玻尔留下了深刻的印象。玻尔回去后，不断收到上海几所大学和浙江大学师生的信笺，多为探讨物理学上的有关问题。也有些师生向他请教、询问到国外深造学习的途径，有的则直接让他帮忙介绍。对于这些要求，玻尔的回答千篇一律：中国有束星北、王淦昌这么好的物理学家，你们为什么还要跑到外边去学习物理呢？

凡熟知束星北的人，没人怀疑他的能力和天赋，就如同没有人怀疑王淦昌的能力和天赋一样。以后的日子，如果世界上一个重大发现和新的学说有了他的名字，他们会觉得理所当然，没有什么可奇怪的。实际上王淦昌的经历就是如此。可是束星北的道路却未能这样延续，他早早地从这个如鱼得水的舞台退了下来，并很快就消失了。

据称，50年代初玻尔还向拜访他的中国科学家打听束星北，却没人能告诉他束星北的去向。以后，束星北又出现在一些关注他的人们的视线里，而那已经是另一个舞台了。

（本文摘自《束星北档案——个天才物理学家的命运》，刘海军着，作家出版社2005年1月出版。）

作者: i七号 时间: 2010-8-18 13:47
沙发

作者: i七号 时间: 2010-8-18 13:48
应该说中国不乏能人、只是伯乐总是少一些

作者: 4ever_LA 时间: 2010-8-18 16:48
……最近在看风姿物语看到爱因斯坦有点条件反射……

作者: 君俗 时间: 2010-8-19 13:58
还长好长，好怨念

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