今天(6月7日),是九三学社社员、中国科学院院士、著名核物理学家卢鹤绂诞辰110周年纪念日。
在核科学的浩瀚星空中,卢鹤绂的名字如同一颗璀璨的星辰。他将自己的毕生精力倾注于理论物理与核物理的深度探索,成就非凡:因其在核能领域的开创性贡献被誉为“中国核能之父”,因首次公开揭示原子弹核心机理被称为“揭开原子弹秘密的第一人”,提出的“弛豫压缩基本方程”被国际学术界命名为“卢鹤绂不可逆性方程”。他的一生,是治学严谨、育人为本、爱国如命、无私奉献的生动写照,影响了一代又一代教育科研工作者和莘莘学子。
两获诺贝尔物理学奖的约翰·巴丁,20世纪80年代初在上海科学会堂作报告时曾说过:“如果卢鹤绂不离开美国,肯定会获得诺贝尔物理学奖。”
本篇,我们将讲述卢鹤绂与世界物理学史上罕见的以中国科学家命名的方程——卢鹤绂不可逆性方程的故事。敬忆先贤求实创新、功勋卓著的传奇人生。
卢鹤绂不可逆性方程
曾经有记者这样问卢鹤绂:“您认为自己最满意的科研成果是什么?”卢鹤绂毫不犹豫地答道:“卢鹤绂不可逆性方程。”
1941年回到祖国后,由于国内实验条件十分有限,卢鹤绂将研究方向转向理论物理,这对于一位实验物理学家来说颇不容易。一次,他将一块石头投入平静的西湖,看着一圈圈的涟漪由密到疏,逐渐消失,他突然有了灵感。原来,他早就对经典流体动力学的基本方程产生过质疑,受涟漪的启发,他想到流体受到外力产生容变后,决不会完全恢复常态,其中必有一部分能量逐渐转化而不可逆变。
1950年初,卢鹤绂根据多年的教学和研究成果,开始重点研究流体动力学问题。1950年9月,在《中国物理学报》发表《容变粘滞性之唯象理论》一文,首次提出了容变粘滞性理论、进而首次推出容变弛豫方程,以此对经典流体动力学方程(纳威尔—斯托克斯方程)进行创新性拓展以容纳容变黏滞性。1951年在美国《声学会月刊》《中国物理学报》等期刊上发表了《从声现象研究体积粘滞性和压缩性》《容变粘滞性与声之速变及吸收》以及《可压缩流体之散逸函数》等一系列论文,将容变黏滞性理论在声学上的应用范围巧妙延伸到全部频率、将适用于一种分子的弛豫过程推广到有多种弛豫过程同时存在的情况。
卢鹤绂部分手稿
卢鹤绂发表的部分文章
尽管当时美国政府正对新中国进行禁运和封锁,但卢鹤绂的研究成果依然迅速引起国际学术界的重视。美国著名理论物理学家马卡姆、拜尔和林赛在权威的《现代物理评论》杂志上发表题为《流体中声音的吸收》的文章,极力推崇并命名卢鹤绂提出的“弛豫压缩基本方程”为“卢鹤绂不可逆性方程”,德国《物理学大全》、伯格曼的名著《超声学及其在科学技术上的应用》等权威专著纷纷引述这一方程。在世界物理学史上,一个以中国科学家命名的方程熠熠生辉。
直到晚年,卢鹤绂仍活跃在物理学的前沿阵地。1995年,81岁的卢鹤绂与他的弟子王世明撰写的《对马赫原理的一个直接验证》在美国《伽利略电动力学》发表,该杂志的主编评价这篇论文:“开辟了挑战爱因斯坦的新方向。”正当研究要继续时,卢鹤绂于1997年病故,为世人留下8大提纲44项研究进展,已发表的论文仅仅是他研究内容的十分之一。
生命的最后几天,他还同前来探望的朋友和学生探讨物理前沿问题。
卢鹤绂(右一)与弟子王世明在一起
1996年12月于华东医院,先生毕生从事科学研究,直至生命最后一刻
卢鹤绂在科学领域的杰出成就得到了国内外学者的肯定,去世后美国休斯敦、明尼苏达大学和复旦大学均为他竖立铜像,美国夏威夷市还把每年的6月15日定为“卢鹤绂日”。
人们没有忘记卢鹤绂的丰功伟绩,他对中华民族、对人类科学事业的贡献将与世长存,他求真务实、开拓创新、锲而不舍、甘于奉献的科学精神也将永远指引着后辈们在中国式现代化道路上挺膺担当、砥砺前行,在各自领域内深耕细作、创新奉献。人们心底的无形碑上会永远镌刻着一个善良、正直、高尚的科学家、教育家、爱国者的名字——卢鹤绂。
人物简介
卢鹤绂(1914.6.7-1997.2.13),核物理学家,被誉为“中国核能之父”。1936年毕业于燕京大学,1941年获美国明尼苏达大学哲学博士学位。1953年加入九三学社,曾任九三学社上海分社第九届委员会副主委,九三学社上海市第十届、十一届委员会副主委。1980年当选为中国科学院院士。
卢鹤绂历任中山大学、广西大学、浙江大学、复旦大学、北京大学教授,兼任中国科学院上海原子核研究所副所长兼第一研究室主任,上海物理学会理事长、名誉理事长,中国物理学会永久会员、理事兼物理学名词委员会副主任,国家科委物理学专业组成员,《原子核物理》副主编,美国物理学会会员,美国希格玛赛科学荣誉会会员等职。
卢鹤绂主要从事理论物理和核物理方面的教学和研究。发现热离子发射的同位素效应;发明在质谱仪中测定轻同位素丰度比的时间积分法。在国际上首次公开估算铀235原子弹和费米型链式裂变反应堆的临界大小的简易方法及其全部原理;提出最早期的原子核壳模型并首次提出了核半径新的计算公式。建立流体的容变黏滞弹性理论并对经典流体力学基本方程做了多项推广。