Xiao-Le Deng

《彭桓武传(共和国科学拓荒者传记系列)》的读书笔记

2021-06-05 21:00
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本页面的内容来自于: 彭桓武传(共和国科学拓荒者传记系列)-王霞

第1章 序潇洒风流总出尘

彭桓武的博学多才是与他勤奋读书、埋头研究分不开的。

第2章 少小离巢自学飞

二年级时,一天他从同学手上看到一本上海出的《小朋友》杂志。彭桓武对上面刊登的数学题颇感兴趣,于是把杂志借回家,把上面所有的题做了一遍,寄往上海杂志社。后来,他用节省的零花钱买来《小朋友》,把每一期的题做一遍,全部寄到杂志社。出乎彭桓武预料,杂志社为了奖励他,第二年免费给他寄全年的《小朋友》。彭桓武深受鼓励,更加坚信自己对数学的偏爱没有错。他自觉学习,自已为自已定目标、找老师,既节省了一笔买《小朋友》的钱,又锻炼提高了自己数学解题的能力。就这样,上海杂志社为他寄了好几年《小朋友》,直到他不再是“小朋友”为止。——《小朋友》的编辑们可否知道,他们的善行为中华民族的强大和自立立下了怎样的功勋?他们关注和培养的何止是一个孩子的成长?!

解难题给他带来巨大的乐趣。这乐趣激励着他在自然科学领域不断探求真理。

彭桓武对理论和实验的关系有了新的认识,由此初悟了物理和数学的关系;物理探索事物的奥秘,数学则是奇妙的工具。

他不断地主动提问,从老师那里学习前人的智慧。他深知,如果不主动发问,即使大师级的人物在身边也学不到新知识。

许多天里,他把自己关在房子里,与科学家们一起跋涉在崎岖的科学山路上。

第3章 清华六载登堂座

受到来自精神和身体双重打击的彭桓武,由于强烈的民族自尊心和爱国思想,在心理上他能够尽快地把失去家乡的痛苦化作对日本侵略者的仇恨,化作在自然科学领域自觉钻研和学习的动力,从而为一个旧世界的灭亡、新中国的诞生而积极积蓄力量。然而,他的身体却如一只破船载不动他雄鹰一般飞翔、巨轮一样远航的理想。

有一天,在学校阅览室,彭桓武看到一本英文版的《家庭医生》。他第一次根据医书为自已治病。书上说吃饭前看舌苔颜色,然后决定饭前15分钟是否喝点热水。他认认真真地每次饭前在镜子前察看自已的舌苔,然后为自已开药方:是否喝点热水。同时,他也遵照医生叮嘱,多吃豆腐、鸡蛋、菠菜,后来仔细到做鸡蛋时将蛋清和蛋黄分开加热,因为蛋黄加热时间长,而蛋清加热时间短,这样就能做到尽可能不损失营养。他坚持每月为自已査一次营养成分情况,根据欠缺的项目而决定补充什么。

从小就热衷思考难题、攻克难题的彭桓武,这时已经能独立地提出一些有创造意识的问题,并能够结合自已所掌握的知识多途径思考问题,分析比较,选择最有希望的一条途径解决问题。这便是十几年后他领导和参加的我国国防尖端科学技术理论攻关工作中最见成效的工作方法之一。这一治学方法是他大学时代就已形成并初见成效的。

彭桓武对学习更加刻苦,从早晨起床到晚上睡觉,每一天他都安排得非常仔细,细致到连5分钟的空余时间也没有,甚至,每天上厕所的时间、吃饭喝水的时间,也都被他严格规定。 因为他深知:由于一年级他花费了大量的时间治病养病,二年级已经过去,那么,三年级自然就被推到最重要最关键的地位。

日益深重的民族灾难教育着清华人,教育着彭桓武。彭桓武以“自强不息”的清华精神勉励自已,发奋读书。在十分恶劣的环境中坚定不移地走探索和理解自然奥秘的道路,为“担负起天下的兴亡”,为民族的强盛准备了丰富的物理和化学知识,掌握了熟练的数学技巧。这一时期,“他已初步形成了那不失赤子之心的天真友好,热爱自然,而又好学深思,追求真理的纯真性格”。(着名科学家黄祖洽语)

清华园,教给了彭桓武探索自然奥秘的方法,更培养了彭桓武不虚名、不贪利禄、兢兢业业、埋头苦干,为祖国和民族利益献身的精神。

第4章 天殷瞩我重斯文

原子科学的发现,核裂变的被认识和被驾驭,拉开了原子时代的序幕。

中国留学生,23岁的彭桓武正是在这一历史时期远涉重洋,怀抱一腔强国、富国之梦,登上了欧洲西部、大西洋的不列颠群岛,投在爱丁堡马克斯·玻恩的门下。

玻恩每星期定期与他的学生们见面,了解他们的学习和思想,帮助他们解决疑难问题。

玻恩还告诉彭桓武:爱因斯坦是一位勇于创新的科学家、革新家。

彭桓武深知,玻恩导师抓住时机正给他上求实创新、不畏权威这一课。

彭桓武懂得了做理论研究一定要使理论能正确地描写实际情形,也就要求他应当正确处理理论和实验的关系,这是做学问的一大关键所在。

玻恩导师是在告诫他:尽量避开老师之短,多独立思考,多创造性地做研究工作。

茶余饭后,彭桓武从海特勒那里听来许多关于大师的故事。彭桓武从这些故事中认真总结经验,注重学习大师的工作方法,培养自已对学术问题的见识与判断的能力。

彭桓武从这里领悟到:在进行多条道路探索时,每条路都要探索到底,包括拐弯抹角。这一做学问的研究方法直接指导他后来领导的原子弹、氢弹理论突破工作的研究。

海特勒说:“能善于用心算去估计数量级,从而辨别是哪些因素间的某种关联在起主要作用,这点标志了一个物理学家的成熟程度。”

德国有所谓的慕尼黑学派和哥廷根学派,代表分别是索末菲和玻恩。他们比较民主,学生之间常有交流,玻恩的学生可以与索末菲工作,慕尼黑学派的学生也来与玻恩工作。这样互相交流,活跃了思想,开阔了视野,推动了德国理论物理的发展,涌现出一大批优秀的理论物理学家。”

彭桓武请教薛定愕:怎样才能做好研究工作?薛定谔的回答只有四个字:“分而治之。”

这是一句兵家术语,薛定谔却把它用在科学研究上,彭桓武第一次认识到研究与作战有着紧密的关系。彭桓武牢记大师的经验之谈,结合自己的实际,用它来指导后来的研究工作,在实践中展示出他超人的智慧和永恒的魅力。

父亲在一封给他的信中写道:“只身行万里,我亦曰之为能。”信中,父亲还谆谆教诲道:“高、简、率、朴,倶是美德,但要学问以济之:志高、要不骄,行简、要居敬,性率、要合礼,身朴、要不陋。”

薛定谔演讲他的着名论文《生命是什么?——活细胞的物理面貌》。

彭桓武聆听着大师的理论演讲,仿佛置身在辉煌的知识的殿堂。薛定谔在论文中试图用热力学、量子力学和化学理论来解释生命的本性,引进了非周期性晶体、负熵、遗传密码、量子跃迁的突变等概念。薛定谔的这篇论文后来出版发行,流传很广,使许多青年物理学家开始注意生命科学中提出的问题,引导人们用物理学、化学方法去研究生命的本性,使薛定谔成为今天蓬勃发展的分子生物学的先驱。

爱丁堡大学理论物理系卡内基研究员(由钢铁大王卡内基设立的基金会出资)的身份,彭桓武靠获得的助学金维持生活,如今担任研究员,独立展开研究工作,拥有了一份固定收入。

一次,彭桓武问玻恩:为什么爱因斯坦那样执着地研究统一场论?

玻恩的回答和就此进一步的讨论使彭桓武发现:一个理论物理学家的学术思想与其哲学背景(譬如一元论)有着紧密的关系。玻恩毫不讳言。正如他晚年所说:“关于哲学,每一个现代科学家,特别是每一个理论物理学家,都深刻地意识到自己的工作是同哲学思维错综地交织在一起的,要是对哲学文献没有充分的知识,他的工作就会是无效的。在我的一生中,这是一个最重要的思想,我试图向我的学生灌输这种思想……使他们能批判这些学派的体系,从中找出缺点,并且像爱因斯坦教导我们的那样,用新的概念来克服这些缺点。”

在这部通信集中,玻恩数次向爱因斯坦提及他得意的中国门生——彭桓武。玻恩在给爱因斯坦的信中写道:“中国人彭桓武尤其聪明、能干。他总是懂得比别人多,懂得比别人快。”“似乎他无所不懂,甚至反过来他还教我。”“他永远朝气蓬勃,乐观向上。”

1945年夏,彭桓武以论文《量子场论的发散困难及辐射反作用的严格论述》,顺利获得爱丁堡大学科学博士学位。他所论述的问题当时被理论物理界认为是一个最大的问题。

科学是一条战线,科研工作需要交流,能够与科学界的精英们共事,协力探寻物质世界的奥秘,发现创造的秘密,揭示微观世界未知的规律和混乱中的秩序,是一项多么有意义有价值的工作,是一切立志科学事业的人都梦寐以求的啊!9年来,在马克斯·玻恩和埃尔温·薛定谔身边,他向大师学习治学方针、工作原则和为人之道,学习玻恩学术民主、奖掖后人的高尚品德,学习薛定谔锲而不舍的奋斗精神。9年来,正是在名师指点下,与高素质的同行合作,他涉足了诸多瞩目世界的科学领域——晶格动力学、分子运动论、场论、固体物理、凝聚态物理中的超导问题,其中有些就是后来诺贝尔物理学获奖得主的课题。在爱丁堡和都柏林的经历,锻炼提高了他解决问题的本领和对学术问题的价值判断能力,使他更加成熟。在欧洲的科学界,他已崭露头角,并有着一席地位。几年里,他在苏格兰皇家学会学报、爱尔兰皇家学会学报、美国《物理评论》等刊物上,共发表了18篇论文。

可是,在彭桓武的心中只有一个声音,这声音是母亲的呼唤,它来自海洋的另一边,来自他亲爱的祖国——中国。

第5章 一昧真心向碧霄

在新中国诞生之际,一大批热爱祖国的科学家,为了一个共同的理想,陆续从四面八方回到新中国,他们中有程开甲、邓稼先、王淦昌、赵忠尧、杨澄中、胡宁、郭永怀……

彭桓武带研究生,注意训练学生的科学眼光,激发他们的创造力,鼓励他们独立思考,自己提出问题,解决问题。

彭桓武重视教书,更注重育人,除了在学业上严格训练、循循善诱,还常去学生宿舍,关心他们的学习和生活,和他们交谈,或聚于灯前月下,或散步在清华的林荫路上、绿草坪边。他们讨论科学,探讨社会和人生。有时,他也说起爱丁堡和都柏林,说起那里科学家们的故事——第二次世界大战时,预言正电子存在的狄拉克,用理论物理去搞铀同位素分离;研究宇宙射线的布莱凯特,转而开辟了运筹学,在雷达与防空武器的最佳配置方面立下功勋;玻恩等人民主的学术风格,曾使德国的理论物理走在世界的最前列;法国的同行却由于德布罗依的专横而止步不前;彭桓武在都柏林帮助海特勒工作时,还向他学了一手修理自行车的本事……

春风化雨,诲人于无形。彭桓武正是在校园漫步间,在谈天说地时,教给学生许多科研的真谛和人生的哲理。他对学生说:“做研究要把眼光放开,看到每一条可能走的路,不要局限在一点;而每一条路又要坚持把它走到底,这样得到的结果,不管是正面的还是反面的,才有可靠性。”他强调学习需要兼容并蓄,他说:“这是蔡元培先生早年提倡过的。”他强调最多的则是“去做最多的工作”,这成为他日后自觉遵循的原则,并毕生不渝。

彭桓武不仅是他的学生们学术研究的指路人,更是他们学习的楷模和榜样。学生们从他这里,不仅秉承了既能搞基础研究,又能搞应用研究的特点,还学到了民主的科研作风和耿介旷达、不计名利的品格。

他懂得:只有为理想而工作的人,才是真正富有朝气的人;只有为理想而奋斗的民族,才是最有希望的民族。

实践的结果增强了他的自信心,更坚定他“理论物理必须解决实际问题”的工作宗旨。

几十年的学习和科研经历告诉彭桓武:无论是哪一项工作和发明,理论是至关重要的。

彭桓武、郭永怀热情地在讨论会上各抒己见,在黑板上写下一个又一个计算公式,以他们深厚的基础理论启发着、活跃着年轻人的思路…… 彭桓武从不以科学家自居,始终平等待人,实事求是地与年轻人研究问题,不懂就问。他特别器重和喜爱这些年轻人,深知他们为计算每一个参数所付出的努力。在年轻人对某些问题考虑不周时,他毫不客气提出自己的看法。他把一大串公式写满了小黑板,从不同的侧面启发年轻人的思路。他热情鼓励他们大胆提出问题,从不同的意见中发现每一点有价值的东西。

民主、自由的学术探讨,使每个人的聪明才智都在切磋、辨析、诘难中得到激发,每一个在争论中诞生的假想、猜测又在扬弃、修正、补充中经受检验,灵感的不断被激发,预示着一个伟大工程的蓝图正不断被完善、被描画,并即将诞生在不远的将来。 大量的分析和计算之后,从纷纭的数据之中,一个个在当时文献和资料上找不到的公式终于被列了出来,一个繁复的联立非线性偏方程组由这些天才而勤奋的探索者创造了出来。

彭桓武运用他强有力的理论手段把复杂的方程组予以简化,完成了原子弹反应过程的粗估计算,科学地划分了反应过程的各个阶段,提出了决定各反应过程特性的主要物理量,为掌握原子弹反应的基本规律与物理图像起了重要的作用0彭桓武称这种“粗估”简化的方式为“穷人的办法”

彭桓武在找出起主要作用的那些关联时,所运用的“形象思维”用心算对数量级进行的“粗估”方法,恰恰是一个理论物理学家成熟的水平的标志。

这在富裕的年代一定算不上佳肴,但在那时,“周总理请客”,已成为一种激励,一种鼓舞,一种动力。

原子弹爆炸成功,带动了中国科学技术赶超世界先进水平。

从原子弹到氢弹,美国用了7年4个月,苏联用了4年,英国用了4年7个月,法国用了8年6个月。而中国,只用了2年8个月!

多路探索,是中国氢弹突破的途径,也是彭桓武作为中国核武器理论研究学术领导人的一种领导艺术。当年在清华校园,他曾对他的研究生说过:“做研究时要把眼光放开,看到每一条可能走的路,不要局限在一点;而每一条路又要把它走到底。这样得到的结果,不管是正面的还是反面的,才有可靠性。”

第6章 人情世事依然远

在彭桓武心中,科学是至高无上的,如果拿它作为达到个人目的的手段,无疑是对科学的亵渎,就不配做一个真正的科学家。

彭桓武希望青年一代的努力富有成效。他把自已的经验告诉年轻人,“领域广阔对工作有益也很有趣。如果不能放开眼光、了解全面,只埋头于一个狭小的范围内,也许到死才发现这是徒劳的。目前各学科的界限在消失,理论和应用的距离在缩短。我们在探索时要彼此借鉴,应用时也要知此知彼。既能串起来,又要能深下去,这就是当前的趋势”

1993年6月,利国伟博士在北京见到朱铭基副总理。谈话间,他有感于国内从事科学技术研究工作的学者专家,一般生活都比较清苦,而国家在许多方面的发展正处于起步阶段,资源的分配有所限制的状况,遂决定要在鼓励科技杰出人士,使他们的生活条件有所改善方面做些贡献,便向朱副总理提出“将成立一个专门奖励国内优秀科学家之基金”的构想。他的提议立即得到朱镕基的肯定、鼓励和支持。即日,朱镕基指示有关人员与利国伟先生磋商。四位博士同心同德,不久以信托形式在港注册成立了以四人姓氏为名的“何梁何利奖”基金,并于1995年1月颁布了第一届获奖名单。

科学家声誉的建立,应该完全是依靠自己的工作,在严肃的科学书刊发表论文,经过科学界反复的实践,逐渐取得国际同行的公认,而不是依靠新闻媒体冠以“科学明星”的大肆宣传。

尊重客观规律,实事求是认识自己、把握自己,“该干的一定得干,而且要尽心尽力地干好。工作越难成长越多,工作越紧成长越快。有时会碰到难得的机遇,一定要及时抓住这种天赐良机,把工作做得更好。”他把一生的经验总结为十六字诀: 主动继承,放开拓创,实事求是,后来居上。

为了宣传并弘扬彭桓武先生的学术思想和科学精神,表彰彭桓武院士对我国科技事业特别是在理论物理领域发展做出的杰出贡献,根据中国科学院数学物理学部的建议,国家天文台向国际小行星中心申请将编号48798正式命名为“彭桓武星”2006年9月25日,由中国科学院、中国科学技术协会共同主办的“彭桓武院士科技思想座谈会暨‘彭桓武星命名仪式”在中国科技会堂隆重举行。

国际天文学联合会小天体命名委员会已正式批准了‘彭桓武星命名。希望年轻的物理承学工作者,能够向老一辈科学家学习,为中国的科学去开拓更承多更新的领域,在世界科学的前沿领域做出老一辈科学家那样的工作,使得中国科学能够更快地到达世界的前沿。

2007年2月28日21时40分,彭桓武在北京逝世,享年92岁。

彭公常说,摸爬滚打应该是在年轻的时候,年纪大了,心有余而力不足。年纪大的人就做两件事:一是把握方向,让年轻人少走弯路;其次是培养年轻人,不光是技术方面,也要在道德品质、修养方面进滴养。

他是一个真正的科学家,唯真求实,踏实地做学问。

第7章 附录彭桓武年表

第7章 附录彭桓武年表

1915年10月6日,出生于长春县县衙。取名彭梦熊。

1924年9岁,大部分时间病休在家,但每次考试成绩都很优异,尤其对数学偏爱。开始阅读《史记》等着作。

1931年16岁,1月,取张飞和岳飞字号的中间字“桓”和“武”,改名“彭飞”为“彭桓武”考入大同中学高三下学期。9月,以第七名的成绩考入清华大学物理系。树立人生目标:“不为良匠,必为良师。”

1935年20岁,秋,考上周培源先生的研究生,入清华物理系研究生院继续深造。

1938年23岁,报考“英庚款”唯一理论物理名额研究生,考取。9月,到达爱丁堡,投师马克斯·玻恩。

1940年25岁,年底,通过毕业论文《电子的量子理论对金属的力学及热学性质之应用》,获得哲学博士学位。

1941年26岁,8月,经玻恩推荐,前往爱尔兰都柏林高等研究所做博士后的研究学者,在着名科学家埃尔温·薛定谔领导的理论物理所工作。不久,帮助海特勒进行介子理论方面的研究。

1943年28岁,与海特勒、哈密顿合作的成果——HHP理论发展了量子跃迁几率的理论,用能谱强度首次解释了宇宙线的能量分布和空间分布,名扬世界物理学界。

1945年30岁,夏,论文:《量子场论的发散困难及辐射反作用的严格论述》顺利通过,获爱丁堡大学科学博士学位。

1948年33岁,1月,任云南大学物理系教授,先后开设物性论、量子力学和高等电磁学等课,其中物性论和高等电磁学填补了云大的空白。同年,当选为皇家爱尔兰科学院院士。 年底,吴有训告竺可桢,美国科学促进协会出百年来科学大事记,列名其内只有两个中国人——彭桓武、王淦昌。

1949年34岁,5月,任清华大学物理系教授,教授普通物理、数理物理方法和给研究生开设量子力学,直到1952年10月。11月,帮助钱三强筹建中国科学院近代物理研究所,与钱三强、吴有训、何泽慧等人成为我国近代物理研究所的创建者。

1964年49岁,2月,二机部九所改为二机部九院,任副院长。10月,前往西北核试验基地参加原子弹试验。16日,试验成功。

1965年50岁,9月,氢弹原理方案取得重大突破。10月,前往罗布泊参加原子弹试验。10月16日,试验成功。

1966年51岁,冬,前往西北核试验基地参加氢弹原理试验。12月28日,试验圆满成功。

1969年54岁,春,参加我国第一次地下核试验。

2001年86岁,彭桓武、徐锡申作《数学物理方法导论》出版。

2007年92岁,2月28日21时40分,彭桓武因病在北京医院逝世,享年92岁。