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【南风窗】一位物理学家的人生轨迹

日期: 2011-09-27 点击: ...
   

  段一士是兰州大学理论物理研究所名誉所长,今年85岁。搞的是广义相对论物理,拓扑场理论研究,比较深。
  有的教授退休后就不带研究生了,但段一士到80多岁了还在带。“到现在,我总共培养了72个研究生,36个博士研究生。年纪大了,以后不带了。”
  段一士头脑清晰,待人随和、幽默,心态悠然。跟中国的许多老派知识分子一样,段一士起起落落,但跟别人不同的是,他总能逢凶化吉,遇难呈祥。这一位埋首研究理论物理的科学家,经历了悠悠80多年的悲喜人生。
  
  初中就上了历史名校

  段一士祖籍四川,1927年出生在北京。抗战爆发后,“有一次,日军飞机把成都的春熙路炸惨了,一些胳膊、腿挂在树上。我看到这种情况,满腔愤怒。这时,苏联帮助国民党在四川都江堰建了一所空军幼年学校,我报名后被录取了,从初一学起。”
  12岁的段一士,就此考上了名校,从头至尾,全世界只有2000多名孩子有资格上这所学校。在这里,段一士学了微积分,那时他就懂量子力学、理论力学。他说,这是他后来做学问的一个基础。1946~1947年,段一士转到杭州笕桥中央航空学校,在这里还学会了开飞机。
  段一士珍藏着一张发黄的报纸,那是1951年10月13日的《新华日报》,上面有篇文章:《爱国主义推动段一士学习与创造》。文中写道:
  “段一士在中学的数学课里,他知道了世界上数学的三大难题之一——一角三等分,在机械制图上形成了严重的困难。他试想着,要解决这个问题。后来,他知道帝国主义国家已经用‘T’式仪来解决了,他们并且宣称是‘满意地解决’,但这种仪器使用时既麻烦又不完全精确。段一士经过20多次的试验,终于发明了一种制造简单的仪器,使用时又迅速准确,解决了一角三等分机械制图的问题。经过工厂试验,结果大大改进与提高了生产,工厂便立刻采用了。金陵大学也出大字报表扬他的成就。”
  1950年代初,还是青年学生的段一士,早早迎来了自己最风光的时候。这篇文章接着写道:
  “1951年五一节,段一士入了团。爱国主义思想和共青团员对祖国的责任感,鼓舞着段一士认真学习。在电学和流体力学上,他感到复变数函数由‘U’求‘V’的办法过于复杂,而祖国将来的建设事业中必须要大量发展电力和水力,当需要运用复变数函数由‘U’求‘V’的方法时,却要经过积分等一大套繁复的计算……他开始苦苦地思考和试算,又找了一些参考书,终于发现了复变数函数由‘U’求‘V’的新方法,只用一个简明的公式就可以代替原来要经过积分等一套繁复的公式,在电学与流体力学需要运用复变数函数由‘U’求‘V’来计算的地方,开辟了崭新的捷径。”
  文章说,段一士对将来十分乐观自信。他说:“我们祖国的科学一定会很快进步起来,因为人民民主专政的制度,就是科学文化飞跃发展的保证!”解放最初两年的亲身经历,使他确定自己的这一认识是正确的,但其后的政治环境变化,却使这位数学兼物理人才的命运陷入了一个又一个的漩涡中,身不由己地飘荡浮沉,演出了一幕幕的悲喜剧。
  1953年,我国选派第一批赴苏联留学生,南京大学只选派了一名研究生,就是段一士。在苏联,段一士很快又崭露头角。
  新华社记者李克在一篇《中国留学生在苏联》的文章中写道:
   “莫斯科大学物理系研究生段一士在学习期间,连续在苏联科学院《实验和理论物理》杂志上发表了3篇科学论文,引起有关方面的兴趣。他在毕业论文中,提出一个不同于物理学中流行的见解的看法。一般认为,重力场在基本质点中不起作用,他提出重力场在基本质点中起一定作用的论题,并加以论证。他的指导教授、广义相对论专家西罗可夫说:这一论断虽然有可争议之点,但是这篇论文是有科学价值、有创造性的。”
  从中可看到段一士有股初生牛犊不怕虎的劲头,以及他在学术研究上的天分与自信。
  回国后,段一士来到兰州,进入设在这里的中科院化学物理研究所工作。
  
  潜心教学科研

  粉碎“四人帮”后,知识分子又迎来了春天。甘肃报纸大力宣传科学家段一士的事迹。当时的甘肃省团委书记胡锦涛,就请段一士去给共青团员做科普报告,胡锦涛书记也亲自去听了。段一士讲微观的量子力学,也讲宏观的广义相对论,讲原子,也讲宇宙。讲座结束,胡锦涛书记请段一士吃饭。他们吃的都是盒饭,胡书记还吩咐给段老师加一个荤菜。
  1954年,杨振宁提出了针对电磁场的规范场理论。国内有人说这理论不实用; 也有人批判说这是先理论后实验, 不符合马克思主义认识论,但段一士还是在坚持研究这个理论。
  1979年,段一士发表了规范场分解理论,对规范场的内部结构提出新见解。这是一项新理论,段一士提出的比苏联人、美国人、韩国人都早。杨振宁听说了,也到兰州来看望段一士,与他讨论这个理论。
  段一士跟记者说:“我数学相当好,可以跟数学家讨论问题。2003年,我跟陈省身在南开大学讨论数学问题,他非常高兴,但隔一年他就去世了……”
  那次,他们讨论的是陈省身1946年提出的一个定理:GBC定理。段一士对此提出了新见解。陈省身很高兴,说:“你得出的结论非常重要!明年我们接着讨论。”
  第二年,段一士正在给兰大学生上课,听到了陈先生去世的消息。就在前几天,他还收到了陈省身寄来的一张照片,背后写着:“一士先生哂存。省身。”
  谈起现在大学的学风,段一士感叹:“现在大学生学的课程,结合经济应用的多,愿意搞纯理论研究的少了。”
  爱因斯坦是段一士一生的偶像,段一士更佩服爱因斯坦搞科研的精神。“他临去世前还在搞科研。陈省身也是,90多岁还在搞。伟大的科学家都这样。”段一士家里保存有爱因斯坦的黑白照片。爱因斯坦爱弹钢琴,段一士也买了钢琴弹。爱因斯坦爱骑自行车,段一士也爱骑自行车,80岁了还骑自行车上下班,几个月前才因为身体原因而放弃。
  今年段一士的研究规划,是把规范场理论应用到膜里面。虽然他不带研究生了,但还要经常和毕业留校的教师们讨论,这些老师,大部分都是他的研究生。 
(《南风窗》2011年第6期,作者 石破)

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来源: 南风窗
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