我国现代十位著名物理学家（二）

徐汉屏

吴大猷——中国物理学之父

吴大猷（1907.9.29-2000.3.4），广东省高要县人，著名物理学家，毕生献身科学研究和教育事业，为中国科学发展做出了重大贡献，在世界物理学界享有盛誉，被誉为中国物理学之父.

吴大猷1929年毕业于天津南开大学，在母校任教两年.1931年赴美国密西根大学深造.1934年回国任教于北京大学，1946年起先后担任美国密西根大学客座教授，哥伦比亚大学研究员，纽约大学客座教授，加拿大国家研究院理论物理组主任，瑞士洛桑大学客座教授，美国布鲁克林理T学院教授，美国纽约州立大学物理系教授、系主任等职.1978年从纽约大学退休，长居台湾，先后担任台湾教育部科学教育委员会主委、台湾中央研究院院长，

吴大猷的学者生涯可大致分为三个时期：北京大学时期（1934-1946）、北美时期（1946-1978）和台湾时期（1978年起）.他的研究领域涉及原子和分子理论、相对论、经典力学和统计力学的各个方面，尤其在原子和分子理论、散射理论和统计力学方面具有独创性.

吴大猷在原子和分子的一般理论方面做出了重大贡献.他的两项研究为后来的工作开辟了道路，一项是关于重原子f态的计算，另一项是闭壳层电子激发态的计算.1933年他在《物理评论》上发表了两篇文章.第一篇题为《重元素的低态》，报告了他关于铀原子和铀离子低态能级的计算结果.他认为，铀离子能级的相对位置应该很类似于钋、钍和锕的相应的离子能级.这就等于给出了锕、钍、钋和铀四个重要元素最低态的电子组态的信息.他肯定，93号以后的元素必定以5f电子为最低态.于是他预言，中性的93号原子的正常态至少包含一个5f电子，因而有可能存在一个类似于周期表中稀土族的元素系，从铀开始的化学性质类似的14个元素.这就是说，吴大猷通过f态的计算，预言了铀后元素的存在.他的这一工作为铀后元素的发现和M.C.麦耶尔对同类问题的计算开了先河.从1940年开始，铀后元素分别以各种方式被发现.他的第二篇论文题为《两个最低点的特征值问题和重原子f态的量子亏损》，讨论了前人没有讨论的具有两个不对称的最小值位势的量子力学问题.他用WKB（Wentzel-Kramers-Brillouin）近似法求解了波动方程的本征值，并将结果用于某些原子能态的计算，特别是用以说明量子亏损.对此，学术界评价吴大猷这一工作具有非常不寻常的意义.

吴大猷在原子光谱方面的一项工作已被Y.P.瓦施尼称为“吴态”.“吴态”的存在，1967年已由P.费尔曼和R.诺威克用实验所证实.对于散射理论，吴大猷通过对原子和分子的电子碰撞激发和双重激发研究，做出了贡献.他关于氦的双重激发能态研究已被D.E.高耳登列入电子一原子散射共振研究的早期贡献.在统计力学方面，吴大猷把跃迁概率的概念同不可逆过程联系起来，为严密表述和深入理解不可逆过程的时间方向性也做出了功绩.

作为国际知名物理学家，吴大猷著有学术研究论文百余篇和《多元分子的振动光谱学与结构》等10多部专著.1975年吴大猷将他历年教学讲稿整理成《理论物理》，计7册：①古典动力学、②量子论与原子结构、③电磁学、④狭义相对论及广义相对论、⑤热力学、气体运动论及统计物理学、⑥量子力学（两册），在台湾出版.这部书由李政道介绍在北京重印，并写了序言，李政道在序言中指出：“他的这一部《理论物理》，包括了‘古典至‘近代物理的全貌.1977年初，在台湾陆续印出.这几年来对该省和东南亚的物理教学界引起了很大的影响.”

上世纪70年代中期后，吴大猷开始关注物理学哲学问题.他强调必须由科学本身的“第一手资料”出发进行研究，这才是探索科学哲学的正途.他十分重视科学方法论，在科学方法上有许多独到的闪光的思想.他的一些著作中，不但探讨了科学，尤其是物理学的历史发展，而且着重阐述理论的逻辑结构.他的一系列关于物理学发展与哲学的演讲，于1975年出版，书名为《现代物理学基础的物理本质和哲学本质》.他认为，一位物理学家，从对物理学的历史和哲学的更深刻、更具批判性的理解中，会有助于更全面地了解物理学，此后，吴大猷一直关注物理学哲学和科学哲学的问题.1988年，吴大猷在医院病榻上写出了《物理学的性质、简史和哲学》.1989年又作了14次系列演讲，并以《物理学：它的发展和哲学》为书名，于1992年出版.书中以大量篇幅讨论物理学哲学和科学哲学问题.对人文的关怀是吴大猷先生科学生涯中一个不可分割的有机组成部分.

吴大猷对于科学发展的最大贡献，是培养了相当多的科技人才.他曾向台湾当局争取开放学生出国留学，并相当重视国防等应用科技的发展，坚持向当局争取发展基础科学教育，为台湾培植了相当多科技产业人才，为台湾的科技产业发展奠定了最丰厚的基础.

吴大猷是一位受人敬重的物理学教授，杨振宁、李政道、李远哲都是他的学生.当李政道和杨振宁得知他们获诺贝尔物理奖时，不约而同地向吴大猷老师报喜并致谢.吴大猷的研究生黄昆在固体物理学的发展方面，也做出了卓越的贡献.此外，一批骨干物理学家，如朱光亚、马仕俊、郭永怀、马大猷、虞福春等，都曾从他那里受益过.

1992年5月，吴大猷在著名物理学家李政道陪同下回祖国大陆参观访问并参加学术会议，并被北京大学授予名誉教授称号.1992年6月他被南开大学授予名誉博士学位.1992年7月被聘为西南联大北京校友会名誉会长.他关心国家统一，致力于民族富强，并且为海峡两岸科技学术交流做出了杰出贡献，为两岸同胞所赞誉.赵九章——中国动力气象学创始人

赵九章（1907.10.15-1968.10.26），出生于河南开封，浙江湖州市吴兴区人，气象学家、地球物理学家和空间物理学家、中国科学院院士，中国动力气象学创始人、中国航天事业先行者，为中国人造卫星事业做出杰出的贡献.

赵九章出身中医世家，幼年就读于私塾，预备从事文学，在“五四”运动影响下，改学科学，立志“科学救国”.1930年，他考进了清华大学物理系.1935年7月，赵九章赴德国柏林公费留学，研习动力气象学、高空气象学和海洋学等课程.

1937年，赵九章在《现代气象学之研究与气象预报》这篇论文中，十分明确地提出了把数学、物理引进气象学领域的想法，同年，他在整理大西洋高空探测资料的基础上，用求解数学、物理方程的方法，定量地讨论了从热带高压到赤道途中信风主流中得到的水汽和热量的多少问题，在专业杂志上发表了论文《信风带主流间的热力学》.这是他按自己的思路把数学、物理和流体力学的基本原理引进到气象科学中来的首次尝试.该文发表后，立刻引起了国际气象学界的重视，他也因此被誉为中国动力气象学的创始人，受到国际专家的瞩目.

1938年，赵九章以中国人特有的勤劳与智慧，仅用三年时间就获得了柏林大学的博士学位.那时正值抗日战争最困难的时期，大半个中国都成了抗战区.当时，凭赵九章的社会关系和自身条件，他若要继续留在国外，完全不在话下，可赵九章念念不忘的是用自己的学业报效祖国，因此毅然回到了灾难深重的祖国.

1945年，赵九章针对30年代末40年代初由著名气象学家C.G.Rossby等首先创立的大气长波理论的不足，率先以大气长波的临界波长理论，提出了行星波斜压不稳定概念，成为现代天气预报的理论基础之一.

1946年，赵九章正式担任中央气象研究所所长职务.新中国临近成立前夕，不甘心失败的国民党当局威逼利诱，要赵九章将气象研究所迁到台湾，但赵九章决不屈服，他顶住国民党当局的胁迫，团结全所同仁，坚持不撤离大陆.

新中国成立后，赵九章任中国科学院地球物理研究所所长，“651”卫星设计院院长.

赵九章十分重视气象学的现代化建设.50年代，他通过大量的工作和研究，及时提出气象学要数理化、工程化和新技术化，并在T作中贯彻这一指导思想.这对中国气象学的现代化有重大的指导意义.赵九章支持、鼓励在天气预报中应用手算图解法解微分方程，从而使中国的数值预报发育成长起来，并培养了一批科技力量.他亲自指导开展中国海区海浪及波谱的研究，研制出观测设备和一整套观测分析仪器，为认识中国海域的波浪特征，开发海洋资源做出了贡献.赵九章支持应用空气动力学的风洞和先进的测试仪器研究大气湍流，在他的极力推动下，建立了中国仅有的两个臭氧观测台，为研究大气中的臭氧成分打下了基础.

赵九章是中国人造卫星事业的倡导者和奠基人之一.他积极促进空间科学发展.从50年代后期开始，赵九章以极大热情投入中国空间事业的创建工作.1958年，赵九章是中国科学院地球物理研究所二部的主要技术负责人，负责卫星研制的各项准备工作，同年10月，他提出“中国发展人造卫星要走自力更生的道路，要由小到大，由低级到高级”的重要建议.60年代三年困难时期，赵九章及时调整发展计划，把主要力量放到投入资金和人力较少的气象火箭，逐步开展其他高空物理探测，同时探索卫星的发展方向.

60年代初期，中国科学院成功地发射了气象火箭，箭头仪器舱内的各种仪器及无线电遥测系统、电源及雷达跟踪定位系统等，都是在赵九章领导下由地球物理研究所研制的.他们还研制了“东方红1号”人造卫星使用的多普勒测速定位系统和信标机.20世纪60年代初，赵九章指导他的学生，研究了地磁扰动期间史笃默捕获区变化和带电粒子穿人地磁场的机制等，并著有《高空大气物理学》专著.在他领导下还完成了核爆炸试验的地震观测和冲击波传播规律，以及有关弹头再进人大气层时的物理现象等研究课题.

1964年秋，赵九章不失时机地向国务院提交了开展卫星研制工作的正式建议，引起中央的重视.1965年10月起，在中国科学院领导主持下举行了卫星建造总体方案的进一步论证，会上赵九章提出了重要意见.负责实施人造卫星发展计划的651设计院成立后，赵九章主持科学、工程技术方面的工作.他对中国卫星系列的发展规划和具体探测方案的制订，对中国第一颗人造地球卫星、返回式卫星等总体方案的确定和关键技术的研制，起了重要作用.

赵九章是优秀的科学家，也是热心的教育家，培养了众多的科学人才.他勤于治学，也热心育人，中国一些著名气象学家大都受过他的指导.赵九章重视基础教育，他任地球物理所所长期间，一手创建了中国科学技术大学地球物理系，提出以“所系结合”的方式办系，亲自主讲高空物理学并指导研究生.赵九章鼓励学生要有自己的创见，注意培养民主的学术气氛.他组织的海浪组、磁暴组等研究集体，每周举办学术讨论会，中心发言之后，接着是热烈的争辩.在这个研究集体中，进行各种日地相关现象的研究，取得了一批具有国际水平的成果，为中国空间物理研究奠定了良好的基础.

赵九章未能等到1970年4月24日那一刻.当中国第一颗人造卫星上天时，这位享誉国内外的卓越科学家已于一年半前去世.

人们是不会忘记这位把自己全部心血倾注在科学事业的科学家的.1985年，赵九章获得国家科技进步特等奖.1997年，在赵九章先生诞辰90周年之际，由王淦昌等44位著名科学家倡议，并经中央批准为赵九章先生树立铜像，以缅怀他为中国的科学事业所做出的贡献.1999年在国庆50周年之际，中共中央、国务院、中央军委隆重表彰为研制“两弹一星”做出突出贡献的23位科技专家，并授予“两弹一星功勋奖章”，赵九章是其中一位.