始於興趣 忠於使命 | 追憶著名天文學家王綬琯_風聞
返朴-返朴官方账号-关注返朴(ID:fanpu2019),阅读更多!2021-02-01 15:07
撰文 | 孫媛媛
編輯 | 懷塵
著名天文學家、中國射電天文學開創者、中國現代天體物理事業的奠基者之一、中國科學院院士、中國科學院國家天文台研究員、中國科學院大學榮譽講席教授、中國天文學會名譽理事長王綬琯先生因病醫治無效,於2021年1月28日21時37分在北京逝世,享年98歲。
2007年冬日的一個午後,王綬琯院士在北京中關村寓所接待了《中國國家天文》編輯部的專訪。時年近85歲高齡的王先生,身體硬朗,平和謙遜,侃侃而談。而今,先生卻已化身天上星辰。舊文重發,先生千古!願先生安息。
臨江仙 · 書懷
一個象牙圓頂漢 管中天我相窺
目成意會醉欲痴
星搖河漢近 心躍女牛知
富貴不淫貧不怵 生平居里皈依
浮沉科海勉相隨
人重才品節 學貴安鑽迷
他曾經是造船專業的高材生,卻憑着對科學真理的興趣和熱情改行學起了天文,並在這個領域樹立了豐功偉績:參與我國天體物理學的組建,開創我國射電天文學的研究,規劃我國天文學的發展方向……一次次精彩的跨越,成就了他傳奇的“追星”經歷。
在北京市的中關村有這樣一個羣體,他們多數是科學家,其中很多人還是院士。他們一年數聚,吟哦切磋,撰文賦詩,創作頗豐。讓他們走到一起的是活躍近20年的中關村詩社。“中關村裏詩人社,華夏硅城一朵花。談笑鴻儒吟夙志,歡歌豪興詠中華。”本文的主人公,便是詩社創始人之一、名譽社長王綬琯院士。
中國科學院資深院士、中國天文學會名譽理事長、原中國科學院北京天文台台長……王綬琯先生有很多頭銜,但他只把自己看成是一個普普通通的“追星族”。不過,要説起這位“追星族”一輩子的“追星”故事,還是頗有一些戲劇性的。
少年時代入行造船
1923年1月,王綬琯出生在福建福州一個普通家庭。三歲時父親就去世了,作為獨生子的王綬琯由母親一手帶大。母親自學成醫,無償為很多人看病。母親的善良和勤奮,深深地影響着他。
1936年,還在上初二的王綬琯考上了福建馬尾海軍學校。馬尾海軍學校最早是清末為籌辦中國海軍而建立的,學校完全模仿英、法的教育制度。王綬琯最初學航海專業,後來因為眼睛近視,改學造船專業。
馬尾海軍學校
由於學校實施的是新式教育,使王綬琯能夠較早地接觸到數學、物理等自然學科,併產生了濃厚的興趣,而對於從小就喜歡的天文,他更是念念不忘。由於興趣所致,王綬琯一有時間就會跑到書店裏去看天文書刊。令他印象很深的是一本叫做《宇宙》的雜誌,這是由李珩、張鈺哲等老一輩天文學家編輯出版的。雖然那時雜誌的紙張很粗糙,但卻滿足了王綬琯對天文的好奇心,並引領他去了解更多的知識。
在上世紀30年代,能有這樣一個學習的機會實屬不易,年少的王綬琯也非常珍惜。畢業後的王綬琯考取了公費赴英國留學的資格,開始了他的留學生涯。在那裏,王綬琯做出了一個重大的決定,從而也改變了自己的人生軌跡。
造船學生到天文工作者的跨越
在英國,王綬琯就讀於皇家海軍學院,繼續着他的造船專業。這是一個更廣闊的天地,學院濃厚的學習氛圍和豐富的學習資源,使王綬琯如魚得水。上世紀40年代的英國,出現了幾位非常出色的天文學家,同時又是非常出色的科普作家,如愛丁頓、金斯等,王綬琯被他們的作品深深吸引,經常利用空閒時間,如飢似渴地學習。
機緣巧合的是,英國皇家海軍學院的隔壁恰好是格林尼治天文台。這對於從小就喜愛天文的王綬琯來説,無疑是個巨大的誘惑。憑着“近水樓台先得月”的便利條件,王綬琯在天文台結交了很多朋友。
多年來對天文學的興趣,不但沒有因時間的流逝而消磨,反而使王綬琯變得愈發痴迷。在與朋友的交流中,在掌握了更多的天文知識後,王綬琯逐漸產生了改行從事天文學研究的想法。1949年,王綬琯抱着試試看的想法,給英國的幾位天文學家寫信請教問題。沒想到天文學家都很熱心地幫助他,這給了王綬琯莫大的鼓舞和信心。後來,王綬琯有機會到倫敦大學天文台,拜訪了當時的台長格雷戈裏先生,這是一位老天文學家,對年輕人很關心。他與王綬琯傾心交談,當得知這個中國年輕人有意到自己的天文台工作時,竟然非常贊成。這讓王綬琯改行的想法日趨清晰和強烈。
經過幾年的苦讀,王綬琯以優異的成績畢業於海軍學院。當時擺在王綬琯面前有兩條路:一是學以致用,以十幾年的造船專業功底找一份穩定的工作;二是改行從事天文工作。這是一次艱難的選擇。經過長時間的深思熟慮,憑着對科學的熱愛,以及母親的支持、朋友的鼓勵和前輩的幫助,王綬琯最後還是毅然放棄了造船,改行天文。
1950年,王綬琯如願以償來到倫敦大學天文台工作,正式開始了他的“追星”生涯。當時,主要研究經典天文學的格雷戈裏已經60多歲了。雖然他對當時的最前沿天體物理研究領域不是很熟悉,卻鼓勵年輕人員去搞天體物理研究,於是王綬琯也將自己的方向定位在天體物理學。後來,格雷戈裏退休,一位來自澳大利亞的實驗天體物理學家艾倫教授接任台長。王綬琯從這兩位台長、天文學家以及天文台同事那裏得到了不少幫助,學業進步迅速。當一個人將他的興趣與事業融為一體的時候,艱苦的學習和勞累的工作都不再是困難,反而成為了樂趣和享受,“人重才品節,學貴安鑽迷”,王綬琯是這樣想的,也是這樣做的。
倫敦大學天文台,右一為王綬琯
開創我國射電天文學研究
1953年,學有所成的王綬琯與當時大多數留學生一樣,克服了種種困難返回祖國。新中國百廢待興,王綬琯來到了在南京的紫金山天文台工作,加入了恢復新中國天文事業的行列。在紫金山天文台,王綬琯除了參與修補抗戰期間損壞的望遠鏡外,還發揮他的專業優勢,參與到我國天體物理學的學科建設中。
不久,國家下達了一個提高時間信號精度的任務。那時的天文隊伍很小,王綬琯被調到上海天文台參加這項任務。來到上海後,王綬琯便和葉叔華、羅定江等一道,從測時、守時的手段、技術革新入手,夜以繼日地工作。雖然大家都沒有足夠的工作經驗,卻都相信只要努力就能有收穫。一年多時間過去了,他們交上了滿意的答卷:將我國時號精確度提高到0.01秒。在授時任務的帶動下,我國的天體測量研究也登上了一個新的台階。
紫金山天文台 50 週年時“老同志”合影。
前排左起:李鑑澄、孫克定、張鈺哲、陳遵媯、陳展雲;二排左起:王綬琯、席澤宗、羅定江、李元、吳守賢;三排左起葉叔華、苗永瑞。
從天體物理學改做授時工作,這是王綬琯回國後第一次改變專業方向。但這僅僅是個開始,馬上他又面臨第二次改變:射電天文學。
射電天文學是以無線電接收技術觀測天體的一門學科,始於第二次世界大戰以後。為了追蹤國際天文學研究前沿,中國科學院決定發展射電天文學,當時沒有任何技術、設備積累,怎樣才能赤手空拳“打出天下”呢?
正當大家一籌莫展時,機會終於來了。1958年,中國和蘇聯組織了一支赴中國海南島“日食射電觀測隊”。時任中國科學院副院長的吳有訓先生敏鋭地察覺到,可以利用前蘇聯參與這次日食觀測的契機引進他們的射電技術,從而改善我國射電天文的技術裝備和條件。這對於我國剛剛起步的射電天文研究來説,應該是一個天賜良機。
王綬琯在海南。1958 年海南島日環食中蘇聯合觀測隊全體人員在三亞觀測基地。
在雙方的共同努力下,日食觀測取得成功。在與前蘇聯科學家的合作過程中,王綬琯邊學邊幹。觀測結束後,如願以償地留下了一架小型射電望遠鏡。這台射電望遠鏡成為我國日後開展射電天文學工作的重要參考。1958年,日食觀測完成後,王綬琯從上海調到北京,開始籌建北京天文台的射電天文學部分。這樣,王綬琯徹底轉到了射電天文學研究領域。
王綬琯(前排左三)在早期北京天文台的沙河工作站
那時,初建的北京天文台正在“白手起家”,一無所有。王綬琯和同事們在昌平的沙河鎮駐紮下來,搭個草棚,在裏面講課、生活、討論問題,射電天文望遠鏡就放在露天觀測。重重困難、簡陋的條件、與世界先進國家的差距,這些都沒有難倒王綬琯和同事們,反而更激發了他們的鬥志。在綜合分析之後,王綬琯着重做了兩件事情:一是辦訓練班,二是着手射電天文學研究所需“硬件”的基本建設。在培養射電天文學人才的同時,他主持了北京天文台射電天文學的建站選址工作,並最終確定在密雲建立射電天文觀測站,這就是密雲不老屯觀測站的射電望遠鏡綜合孔徑天線陣。
密雲綜合孔徑射電望遠鏡
從零開始,以天文學科為突破口,就這樣,憑着“窮則變,變則通”的信念,王綬琯開始了我國射電天文學的基礎建設工作。經過艱苦卓絕的努力,1968年,王綬琯和同事們成功地研製出我國第一台射電天文望遠鏡:16面射電干涉儀。後來,又相繼製成了分米波複合射電干涉儀、米波綜合孔徑射電望遠鏡系統等重要射電天文觀測設備,並在相應的觀測研究中取得多項創見性成果,為我國射電天文學達到世界同步發展水平,立下了汗馬功勞。
未雨綢繆,規劃我國天文學發展
1980年,王綬琯擔任北京天文台台長、中國科學院數理學部副主任,分管天文。從那時起,除了射電天文學的研究工作,王綬琯開始更多地從戰略高度來考慮我國射電天文學乃至整個天文學的發展方向。從研究人員到管理者,隨着角色的改變,王綬琯的工作重心發生了第三次轉變。
面對當時全國天文學研究的狀況,王綬琯決定先解決主要矛盾。所謂“巧婦難為無米之炊”,“巧婦”和“米”都是急待解決的問題。他主要考慮兩件事:一是趁開放的機會把骨幹力量送到國外去學習提高、開闊眼界,深入瞭解國際天文學的發展水平和最新進展;二是進行中遠期規劃,特別是解決天文研究必需的觀測設備。
到上世紀90年代,我國先後成立了光學和射電天文學的開放實驗室。在光學研究方面,研製成功了北京天文台的2.16米望遠鏡、雲南天文台的1米望遠鏡和上海天文台的1.5米望遠鏡。在射電天文學方面,北京天文台密雲站建有米波綜合孔徑射電望遠鏡,上海天文台和烏魯木齊天文站建有25米“甚長基線干涉陣列”射電望遠鏡,紫金山天文台青海德令哈站建有13.7米口徑的毫米波射電望遠鏡……
在王綬琯的領導和管理下,短短十幾年的時間,我國的天文學研究有了一個嶄新的局面。作為設計師,王綬琯自然也感到非常欣慰。他自謙地説,自己是一個愚鈍的人,一段時間只能全心全意做一件事情。為了做好管理工作,王綬琯幾乎放下了20多年的射電天文學研究,重新温習其它研究領域。他認為只有瞭解和熟悉相關領域的內容和動態,才能更好地制定政策。這其中的艱辛和困苦,只有他自己最清楚。
國際矚目的LAMOST
上世紀80年代中期,當時的青年科學家、如今都已是中國科學院院士的蘇定強和陳建生找到王綬琯,共同商討我國天文學未來規劃問題。當時我國的光學望遠鏡已經可以做到2米,但僅憑這點,又怎麼能與國外大口徑的天文觀測設備競爭呢?為了解決設備問題,經過長時間研究,在1987年他們最終找準了目標,取定了方向,發掘出了新的突破點,那就是:配置數千根光導纖維的“大天區面積光譜望遠鏡”。之後經過多次學術討論,三易藍圖,1994年將方案確定為“大天區面積多目標光纖光譜望遠鏡”,簡稱 LAMOST。
共同提出 LAMOST 方案( 1994 年)五人中的四人, 2007 年相聚在新建成的 LAMOST 前。
LAMOST項目旨在解決天文望遠鏡設計上大口徑和大視場不可兼得的矛盾,這是100多年來全世界都沒有解決好的難題。懂行的人深知,這是和國外站在同一起跑線上的高難度的選題。1994年7月,當兩位青年科學家褚耀泉、崔向羣在英國一次國際會議上首次報告這個系統方案時,立即引起國際同行的強烈反響。人們之所以如此興奮,是因為他們看到中國的LAMOST方案一旦實現,將最終解決阻礙天文光學發展過程中的“瓶頸”,人們就可以同時在大片天區中測量幾千個光譜,而觀測效率將比以往提高几千倍。
王綬琯説,這樣一個低成本、高效益的項目,是我國天文界集思廣益的結果,是理論與實測、科學與技術人員通力合作所取得的成就。
大手拉小手
從第一線科研工作退出之後的王綬琯,並沒有閒下來,除了繼續從事學術研究外,還積極地投入到科學教育中。每當提及科普教育的起因,王綬琯總會説起一組數據:上世紀100年裏諾貝爾物理學獎的獲得者中,大概30%的人是因30歲以前的工作而獲獎,他們以及很多其他傑出科學家都是在25歲~26歲左右進入到創造的高峯時期。這表明20歲左右就可以並且應該進入科學研究角色,而在現在的教育體制下,這個年齡段的他們卻正值高中或大學時期。這些數據提醒了王綬琯,他認為要擺脱“諾貝爾”獎為零的尷尬,就應該儘早培養和發現“科學苗子”,併為他們提供良好的科學環境和發展機會。
王先生與中學生們在一起
正是基於這樣的信念,王綬琯義無反顧地投入到科普工作中。他倡導成立了“北京市青少年科學俱樂部”,開展了一系列校園科普活動,這在首都科技界、教育界引起了廣泛的響應。在他的影響下,許多知名學者也都投入到青少年科學教育行列中來,一個“顛倒衣裳拉小手,推敲律韻扎新堆”的局面已經形成,也許未來的一位“諾貝爾”明星會因此誕生呢。
回首幾十年的科研生涯,王綬琯是欣慰的。他曾參與我國天體物理學科基礎建設;他曾在海南島日食觀測中引進前蘇聯的射電天文技術;他曾籌建北京天文台,創辦全國首屆射電天文訓練班,研製成功我國第一台射電望遠鏡;他曾指揮並規劃“全國一盤棋”的天文研究佈局;他曾參與提出國際領先的LAMOST項目……這些,都傾注了他全部的心血、智慧和感情。
王綬琯從造船改行天文,從天體物理改做時間授時,從射電天文改做管理規劃,從科學研究投身科普教育,每一次的轉變都非常精彩和完美,而其中惟一不變的,就是對天文學的鐘情和對使命的忠誠。
1993年,紫金山天文台將第3171號小行星命名為“王綬琯星”,以示對這位天文學家的尊敬和肯定。然而,在成功與成就面前,王綬琯時時想到自己的不足,常常“自省平生有三愧”,自責“文章老未成”,或許,這也正是他人格魅力之所在。
——原文刊載《中國國家天文》 2008年第2期
先生千古!
本文經授權轉載自微信公眾號“中國國家天文”。