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陆埮不灭的“奇异星”

作者:jnscsh   时间:2022-03-27 08:45:53   浏览次数:

在国际天文物理学界,很多人都知道中国有一个强大的“伽玛射线暴家族”,它在世界高能粒子物理与天体物理研究中的地位无可替代,而这个家族里最重要的人,就是著名天体物理学家陆埮,大家习惯称他为“教父”“祖师爷”“奇异星”。

由于陆埮对中国天文学的杰出贡献,中科院国家天文台曾将1998年2月23日发现的、获得国际永久编号的第91023号小行星正式命名为“陆埮星”。但就在2014年12月3日,当“陆埮星”再一次划过天际,人们却再也见不到“奇异星”的身影。

陆埮的逝世,引起了中国乃至世界天文学界的无限哀思。然而,当我们回顾他的一生时,却能感受到这颗“奇异星”的光和热一直在延续着。陆埮所代表的科学精神,和他的传奇人生经历,将永远启迪后人。

少年立志攻科研

“男儿立志出乡关,学不成名誓不还,埋骨何须桑梓地,人生无处不青山。”“岂能尽如人意,但求无愧于心。”陆埮常常吟诵起的这一首诗和一副对联,对年轻时的他产生过深远的影响,也道出了他求学之路的艰辛。

1932年2月23日,陆埮出生于江苏常熟,童年正逢抗日战争爆发,他随家人四处奔波逃难,加上体弱多病,小学就断断续续地上着,从1940年到1943年,一共辗转了5个学校。不过值得欣慰的是他的学习成绩一直好得出奇。1946年,陆埮顺利进入常熟当地最好的初中,3年后又以优异成绩进入东吴大学附属高中。

或许是中学的一堂平面几何课,激发了陆埮对自然科学的兴趣,1952年,在填写高考志愿时,他的第一志愿是北京大学物理系,第二志愿是数学系,第三志愿是天文系。他觉得自己考得很好,一定会如愿以偿。没想到在发榜那天,他按所填志愿在名单上查找,却始终找不到自己的名字。纳闷的陆埮把名单从头至尾一个不漏地仔细查找,终于在最后一版看见了自己的名字,录取信息写着:北京俄语专修学校二部。原来,他的高考成绩是全苏南第一名,且数学得了满分,因为成绩优秀,他被直接编进了去苏联的“留学预备班”里。

然而,当陆埮满怀欣喜,在北京学完2个月俄语后,却被通知不能去苏联留学。由于当时体检严格,陆埮因身体原因被“卡”了下来。无奈之下,只好回家休学一年,第二年免试进入北京大学物理系。

北京大学聚集了当时国内最优秀的物理学教师,招收的都是最优秀的青年学生,而陆埮在这批学生中更是出类拔萃的。据他的一个同学回忆,“三年级他(陆埮)即被王竹溪先生看上,被邀参加了王先生指导的课外科研活动,阅读了爱因斯坦布朗运动、光电效应、狭义相对论等名篇。”

1957年春,国际物理学界出现了一件轰动性的大事,李政道、杨振宁提出的弱作用中宇称不守恒理论首次被吴健雄等人的实验所证实。那一年陆埮正在读大四,学校阅报栏里天天都登有关于杨振宁等人工作的最新进展,他每一次看后内心都充满了激动和向往,“原来中国人也能做出这样重要的科学成果!”按陆埮自己的话说,这件事大大激发了他对科学研究的兴趣和热情。

三千书简传佳话

1978年,《人民文学》刊登了著名作家柯岩的一篇报告文学《奇异的书简》,讲述的是两位科学家从“大跃进”到“文革”期间,用3000余封书信交流物理学思想,并最终取得科研成果的动人故事。这段迅速传遍大江南北的“科学佳话”的主角原型就是陆埮。而“三千书简”又是从何而来呢?

1957年,陆埮从北大提前毕业,被分配到中科院原子能研究所,可由于当时的政治形势,毕业生全体开赴农村劳动锻炼,挖土挑担,兴修水利。1958年,他穿上军装,被调往哈尔滨军工学院担任基础课教师。1961年8月又迁往长春防化学院。文革时期,大批军事院校解散,陆埮又转业来到南京电讯仪器厂技术情报室工作。本该是从事科研的大好年华,可陆埮做的工作却与科研相距甚远,可以想见他当时的内心会有怎样的挫败感。

然而一颗赤热的种子哪怕在最贫瘠的土壤中也会生根发芽。凭着对科学的热爱,陆埮和远在内蒙古大学工作的北大同学罗辽复,围绕粒子物理研究,通过邮寄信件展开了一场近20年的异地合作。从1960年到1978年间,他和罗辽复的通信达2800余封,加上早期还有另一位同学杨国琛参加科研,他们实际通信远远超过3000封。这些信件一般是两三页纸,多的时候有十几页,经常是前一封信刚发出,突然又有了新想法,来不及等回信就发出下一封。为了便于讨论,这些信件都要编号。遇到关键问题,他们还会乘火车长途跋涉到另一个人所在的城市,进行面对面的交流讨论。

当时的陆埮患上了肝炎,贫病交界,夫妻俩不到100元的工资,家中还有五口老小,住的是20平方米左右的破旧民房,没厨房没厕所没自来水,更谈不上书房和书桌,他的工作台是一块破门板搭在破书箱上。而就是在这样的生活与环境下,陆埮的工作也要偷偷摸摸地进行,那个年代,他们顶着被批为“只专不红”“走白专道路”的巨大压力。1978年,国家进入了改革开放新时期,陆埮和罗辽复的科研合作终于得到肯定,两人一起出席了全国科学大会并得了奖。

高能物理辟新天

1977年,当陆埮与罗辽复听到杨振宁提出Party is over(粒子物理的黄金时代过去了),他们毅然抛掉辛勤耕耘了几十年的粒子物理,罗辽复去研究生物物理,而陆埮则转向了刚成长起来的“天体物理”,研究新发现的脉冲星这种致密天体的性质,从此与茫茫宇宙打起了交道。

国内天文界前辈戴文赛先生慧眼识千里马,把陆埮聘请到南京大学天文系,让这个科研人才从学术荒野归了队。1981年陆埮晋升为教授,1982年起开始招收研究生,1984年又成为博士生导师。此后,陆埮带领着他的学生从事高能天体物理,特别是伽玛射线暴和致密星物理方面的研究,进而逐步建立了一个“蜚声国际”的伽玛射线暴研究团队。

1984年,陆埮与他的学生王青德在国际著名物理刊物《物理快报B》上发表文章,首次证明“只要中子星内含有奇异物质,夸克弱过程就会极有效地将星体径向振荡在秒级以下的短时间内阻尼掉;奇异物质有极强的体粘滞性,比中子物质强许多个数量级,这是奇异物质最重要的动力学特征,也是寻找奇异星的重要依据。”这一论文,得到了国际上广泛和持续的引用。

1997年,伽玛射线暴余辉的发现又成为当年世界十大科技成就之一。按照标准模型,伽玛暴被认为产生于一个以极端相对论速度膨胀的火球。陆埮以深邃的洞察力和高度的敏感,及时抓住时机,冲进了该研究领域的最前沿。1998年,陆埮和他的学生通过研究发现,这种火球在几天、至多几十天后会大大减速,转入非相对论膨胀阶段,而余辉的可观测时间往往可以延续若干月甚至一年以上。1999年,他们纠正了前人理论的错误,指出“标准模型不适用于伽玛暴余辉的晚期演化”,并提出了正确的动力学统一模型。这个模型可以用来描述从早期极端相对论到晚期非相对论的整个演化过程。

春风桃李道思念

1998年,北京大学建校百年庆典上,66岁的陆埮说出了下面这段话:

邓小平74岁高龄开始重返政治舞台,用十几年时间做了改革开放这件影响中国、影响世界的大事,所以我们完全能对天文科学做出更大的贡献。

陆埮的确说到做到了,三十多年的科研和教学生涯,他引领和推动了我国高能天体物理的快速发展,培养了一批又一优秀的天文学人才。

在学生们眼中,陆埮既是科研前辈,德高望重,同时也是一位和蔼可亲的长者,他从没有架子,对于后辈不遗余力地提携。据他的学生马寅哲回忆,2005年,他因为毕业去向不定,内心焦灼,打电话向陆埮咨询,接电话的是师母,从师母那得知陆埮患病住院。然而,师母并没有拒绝马寅哲的请求,而是让他直接去医院找老师长谈。

作为一个院士,陆埮在生病期间接见一个本科生,这已经让马寅哲感动不已。2007年,马寅哲准备申请出国留学,陆埮又热情地推荐了他。“当时对于申请出国实在心里没底,一下子就投了20所学校。陆老师不辞劳苦为我准备好每一封推荐信。我记得有一天晚上他向我核实一个细节,都已经晚上11点多了我们还通了一次话。当时的陆老师已经75岁了。”

说到陆埮与学生的关系,不得不提到“饺子宴”,那是他的众多后辈共同的美好回忆。

它的来历要追溯1983年,陆埮刚开始招收学生的时候。那时每到元旦放假,他都会邀请学生去他家,大家一起包饺子,吃饺子。每年如此,成为惯例。最早只有七八个学生,在一间不大的卧室里,一张方桌已占去了大半空间,大家围坐在一起,谈天说地,其乐融融。后来学生人数越来越多,包括学生的学生也都加入进来,小小的屋子里每一次都充满着欢声笑语。

在生活中,陆埮并不是“老学究”,他的生活充满着幽默、轻松。陆埮和妻子周精玉生有二子一女。三个孩子的名字都和陆埮的老本行——核物理直接相关。在核物理中,锂元素有2种同位素,轻锂6是核聚变反应的重要同位素。于是“轻锂”成了老大的名字。老二“轻铀”的由来也是类似,指的是铀235。至于女儿“轻铱”的名字则来源于他的一篇论文《穆斯堡尔效应》,该效应是穆斯堡尔通过研究铱191与伽玛射线的散射而发现的。

据学生们回忆,陆埮是最早使用电子幻灯片(PPT)作报告的学者,而且也是他那一辈人中最早开始使用苹果电脑的,每到元旦、春节,他会编写精美的电子邮件,给同事、学生们发送祝福。晚年的他还热心科普工作,是深受普通老百姓欢迎的科普专家,经常出席各种科普讲座。他亲自编写的一本《从电子到夸克》是国内经典的科普著作之一,备受读者喜爱。

2002年,在“当代天体物理及相关物理前沿研讨会”上,参会人员对陆埮的共同评价是:“一个人的成功,不光要学问做得好,为人也要好。爱人者,人恒敬之。”也就在这次研讨会上,人们将陆埮比做中国天文学界的“奇异星”。

如今,“陆埮星”还在,“奇异星”也将长存人们心里。

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