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黄昆 灰烬中腾飞的物理学巨人

2018-04-09

中华儿女 2018年3期
关键词:物理学半导体理论

国际著名固体物理学家、德国马克斯普朗克协会固体物理研究所前所长卡多纳(M.Cardona)曾这样评价黄昆:他好比现代的凤凰涅槃,从灰烬中飞起又成为世界领头的固体物理学家。

从“黄散射”到“黄方程”,从“黄-里斯因子”到“玻恩和黄”,以至“黄-朱模型”,黄昆在固体物理学发展史上建树了一块块丰碑,他的理论哺育了世界上几代人的成长,他的著作《固体物理学》《晶格动力学》等,被学者们像圣经一样摆在书桌上。

黄昆出生于北京,毕业于燕京大学。1945年8月,师从诺贝尔物理学奖获得者莫特,是黄昆人生之路上的一个转折点。莫特对黄昆学术风格的形成起了决定性的作用。在两年的研究生学习期间,黄昆先后完成了三篇论文,其中,第一篇论文提出了杂质或缺陷引起的漫散射,即后来所称的“黄漫散射”。

1947年,黄昆到爱丁堡大学玻恩教授处工作,玻恩是量子力学的创始人,也是晶体原子运动系统理论的开创者。工作中,玻恩发现黄昆熟悉这门学科,且有深邃见解,便将完成用量子力学阐述晶格动力学理论的《晶格动力学》专著的重任交给了黄昆。

黄昆在4年时间内不仅以严谨的论述和非常清晰的物理图像对这个固体物理学中最基本的领域进行了系统的总结,并作了创造性地发展和完善。黄昆当初写入的内容后被一一证实。由此,奠定了他在固体物理学领域的权威地位。玻恩表示:“书稿内容现在已经完全超越了我的理论。”

这部书问世后,多次再版并一再重印,且被译成多国文字。几十年来,这本书一直作为晶格振动及其相关效应如拉曼散射、瑞利散射、红外光谱、比热和弹性等理论的经典著作,成了几代科学家的入门指导书和必备参考书,并有国外专家称“我把黄昆的书像圣经一样放在我的书桌上”。

1951年黃昆回国,正值祖国百废待兴,急需培养大批物理学人才,作为一名享誉世界的青年科学家,黄昆决定暂时中断已从事多年的研究项目,应邀到北京大学任物理学教授,全身心投入到教学工作中去,开始了自己长达26年的教坛生涯。

在北大任教期间,黄昆参与创建了中国第一个半导体物理专业,为中国信息产业培养了第一批人才,比如活跃在固体物理学科研和教学岗位上的甘子钊、秦国刚、夏建白等好几位都当选为中国科学院院士。在任教期间,他还主持本科生教学体系的创建工作,并著有《固体物理学》以及与谢希德教授合著的《半导体物理学》。这两部著作都以讲解透彻、精辟著称,一直是我国理工专业学生和科研人员必读的著作。

1977年,邓小平同志亲自点名让黄昆任中国科学院半导体研究所所长,开启了他研究生涯中的第二个“黄金时代”。

在黄昆的主持下,针对国际上在多声子无辐射跃迁理论中出现的疑难问题重新开展了研究,“黄-朱模型”就是那个时期的代表性成果。半导体所建成了我国半导体超晶格国家重点实验室,开创了我国在材料科学和固体物理学中崭新领域的研究工作,这一新兴领域目前已经在世界上占据一席之地。

黄昆于2005年7月6日在北京病逝,享年86岁。“渡重洋迎朝晖心系祖国傲视功名富贵如草芥,攀高峰历磨难志兴华夏欣闻徒子徒孙尽栋梁。”这是北京大学物理系师生送给黄昆先生的挽联。简单的两句话,是对黄昆一生的缩影。

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