王绶琯:做到0.1就增加了无数倍

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  王绶琯,1923年生,福州人,中国科学院院士,中国科学院国家天文台研究员、名誉台长;开创中国的射电天文学观测研究,中国现代天体物理学的奠基者之一;对推动天体测量学发展作出了重要贡献,研制出多种射电天文设备并取得重要研究成果。
  造船的去学了天文
  王绶琯是中国老一辈的天文学家,不过和那个时代的很多天文学家一样,天文学并不是他的老本行。
  那个时候,我考海军学校,正好是在抗战前夕。我是1936年,13岁时进的学校,马尾海军学校是培养军官的学校。
  当时有两种应考的条件。我们那一届招100个人--100个13岁的孩子,当然有的14岁,有的大一点--各省可以先自己考试,之后推荐人到南京考试;还有一个推荐来源是军官,足够级别的军官可以推荐他的家属、子女去应试。我是我叔父推荐去应试的。这就等于当时你不花学费可以进大学了。
  我母亲只有我一个孩子,我3岁的时候她就守寡了,最后她还是决定让我去。学校在福建马尾,我去学航海。
  后来眼睛近视了,当时有一个说法,海军军官不能戴眼镜,因为形象不那么威武嘛,所以近视的都去学造船。工程师嘛,戴个眼镜没关系。我们学造船的就跑到重庆学,毕业以后就到英国继续学习。
  在英国进修造船工程期间,王绶琯就读的皇家海军学院与著名的格林尼治天文台仅有一墙之隔。从小对自然科学充满兴趣的他,开始自学天文学。
  1949年,王绶琯投入天文工作的愿望愈发强烈,在一位挚友的鼓励下,他下决心放弃造船,重新开始。他写信向当时的伦敦大学天文台台长格里高利请教。格里高利很快接纳了他。于是王绶琯在伦敦大学天文台开启了天文学之旅。
  1953年,30岁的王绶琯抱着一腔爱国热情回到中國。新中国百废待兴,在老一辈科技工作者的带领下,王绶琯开始参与中国现代天体物理学的奠基工作。
  当时,我们这一代人好像,这个也是有个空想,不知道科学怎么救国,但是总觉得应该(能)救国的吧。另外,我们国内也开始重建了,在1952年左右,紫金山天文台张(钰哲)台长跟我也通信了,他应该说是我的带路人。
  当时还有个上海天文台,本来是法国的,也给紫金山接管了。原来昆明的天文台还留着。还有个青岛的小天文台,是德国人占领着,所以都归紫金山管。我们有三老,张钰哲先生,李珩先生,还有陈遵妫,都是抗战以前就是研究员了。我回来以后什么也没有,就是重建。
  如今的小菜一碟,过去做不到
  1955年,中国科学院接到国家下达的任务--授时。国家建设急需地图测绘,而地图的测绘需要精确授时的配合。当时,我国在这方面的研究,与国外差距很大。当张钰哲找到王绶琯时,王绶琯毫不犹豫地把自己的研究方向从“天体物理”转到了“天体测量”,和已在上海的几位同志一道,全身心地投入工作,并于1957年圆满地完成了任务。
  到了紫金山不久,(我们)把望远镜修了,这样大家都很高兴。我的天体物理工作,也想把一些课题做一点。当然,队伍什么都还没有开始,吴有训先生就到了,有一个紧急任务,说国家需要时间信号。
  王绶琯在中国科技大学讲课。
  大家都知道,太阳每天中午经过南北线,这就是个时间的标志,太阳过南北线就叫做中午,所以古代这个时候,就在午门放一个炮。
  到了现代,比如说50年代,这个时间就要求得很精确了,因为最重要的就是测绘要做东西,测地图。
  测地图要靠测天上的星来知道地下这个地方的相对位置,要画全国的地图,你就得有个非常精确的时间。到底精确到什么程度呢?在不同的地方,时间得准确到百分之一秒。现在说起来这简直是小菜一碟,现在都知道千万分之一秒了,当时我们做不到。
  我们做不到,我们国家没有地图,资源就很难开发了。还有打仗什么的,地图也画不出来。过去是帝国主义,不同的国家在不同的地方,他做了也不给你,那么就七零八落的。所以,测绘部门就紧急地向科学院要求要准确时间。这个准确时间,当时是归天文馆的。所以,吴(有训)副院长就找到张(钰哲)台长要求解决这个问题。
  张台长跟李(珩)先生就让我去做这件事了。我又没做过,当时谁也没做过。以前我那么迷天文物理什么的,那个时候倒是很受感动。所有人,大家都在建设了,那就真的是国家说什么就做什么了。
  其实我也没有什么功劳。因为一开始百废俱兴,什么都是0.0,你做到0.1就是增加了无数倍。所以,我就做这个0.1吧。后来的三四五六七都是他们做的,我就做了这件事。到1957年就很快了,两年就解决了这个问题。
  告别测量,开始射电
  20世纪50年代,射电天文还是一个新兴的学科。1958年,苏联射电天文学团队到海南岛观测日环食,与中方组成了中苏联合观测队,中国科学院副院长吴有训决定以此为契机,引进射电天文技术,建立起中国自己的射电天文研究队伍。
  射电天文当时还算是新的学科,因为1932年人类才发现天上有无线电波。我们当时无线电技术也很落后,射电还没有,苏联当时也可以帮我们,但帮我们的计划是很慢的。
  吴副院长就突破这个框,当时在海南岛有一个日食,苏联人想到这里来参加,用射电技术搞射电天文的日食。吴副院长说,我们搞个联合观察队。他就派了陈芳允先生--这是我们国家无线电的一个很重要的领军人物,也是吴先生的学生--另一个是我,我们两个人,一个射电一个天文,就把这个任务组织了。
  王绶琯受命和电子学家陈芳允一道,组织中方团队。这件事得到苏方队长莫尔强诺夫的积极配合。
  那个观测还比较成功,苏联人也非常好,所以那个射电天文就那样,经过我们一些小的队伍建起来。建起来以后,苏联人就留下一个小的仪器在这里,我们拿来做样本去开展工作,也复制也做。然后就碰到“大跃进”了。一“大跃进”,年轻人都回到本单位“放卫星”去了,(队伍)又空了。后来我们就招好多高中生,还有北京的学校,北大还有北师大,这个就“慷慨当年万古名”了,当时北师大的万古名来了,就这么开始了,我又变成搞射电天文了。   王绶琯从此告别了天体测量学,开始了中国射电天文的创建。
  没有最大,只有更大
  天文,我们叫做观测的科学,看不见的东西就根本没法研究,而你要看见它,就得有望远镜,这个望远镜越大越好。新中国刚成立的时候,60厘米算最大了,后来“大跃进”的时候就做个2米的,在世界上也算不小的。这样做出来以后,这个技术队伍就出来了,苏定强(天文学家)就是其中之一,还有一位现在也是院士,当时跟苏定强一样也是年轻人。
  有一次他们两个来找我,说这个2米望远镜现在做出来了,中国下一步该怎么走?当时我在学部里头组织一个天文委员会,来策划这些事。中国天文学会,包括天文界的,還有科学院里头各个研究所的,我们自己尽可能多地投入吧,发动大家都来考虑这事。讨论了多次以后,就筛选成4个望远镜,这4个现在都实现了,其中一个是LAMOST望远镜的前身。
  我们跟苏定强在一起商量的时候,就觉得天文有两种望远镜,一种就是很大,很暗的东西都可以看见;一种望远镜视场很大,可以一下子看好多东西。两个都挺重要,因为天上的东西很多,所以我们这几个人集中注意力放到这个上头,去想想看有什么。
  后来我们就觉得,这里头是有一个文章可以做。因为在当时,我觉得大视场的望远镜马上就要变成非常重要的一个保障。为什么?因为大视场望远镜可以一下子看很多的天体,本来你一次测一个,现在一次可以测很多个,这件事情当时在英国、美国都有天文台开始做实验。
  我们也开始做,但是我们条件太差,光纤自己就不能拉,但是这个(发展)迹象已经很明显了。所以我们觉得,我们尽力去研究这个大视场的望远镜,等光纤发展起来的话,那个会变成非常重要的一个前沿工作了。
  美国SDSS望远镜得到的结果,是世界上所有望远镜成果获得率最高的。LAMOST望远镜设计就针对这个,比美国SDSS望远镜要提高10倍,但是我们设计的时候并不知道他们也在做这个。
  把大视场望远镜设计成同时也兼有大口径,这个是望远镜设计理论的问题,是换脑筋的问题,这个竞争不在于有没有钱,而在于谁能够解决这个问题。
  2009年,LAMOST通过国家验收鉴定,确定了其性能居世界天文望远镜中高光谱获得率之首。(本文主要内容据腾讯视频《王绶琯:痴迷天文七十载的科学老人》整理,有删改)
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