徐榮欄:趙九章先生開創的空間物理研究集體

 

  作者:徐榮欄,中國科學院國家空間科學中心退休職工

  出處:《趙九章先生紀念文集》第145頁

  在1957年,蘇聯成功地發射了人造衛星,我國也決定要搞自己的人造衛星之后,我國這位著名的氣象學家,雖已年過半百,但仍重新考慮自己的研究方向,開創了國內一個新的科學領域——空間物理學。1959年底在當時磁暴騷擾預報組的基礎上,組建了以開展空間物理研究為目的的磁暴組。

  

  趙九章(后排中)與科大地球物理系的學生

  當時磁暴組是由幾位老科學家、大學生和中技生組成的。上述人員中大部分是從事過多年地磁學研究的老研究人員,雖然地磁與空間現象有一定的聯系,但對空間物理本身,大部分同志包括先生內都比較生疏。為了開拓這個新的研究領域,先生親臨第一線舉辦討論班。在這個班里又當老師又當學生,每個主要成員負責講授一部分和自已有關的理論基礎工作。先生親自講授宇宙電動力學。事后才對我說,宇宙電動力學也是在他準備授課時才開始念的。

  磁暴組成立后,先生曾指出,這個研究集體首先要有具有共同語言的成員參加。為此通過舉辦學習討論班和各種學術活動,以建立共同語言。學術活動不定期地在先生的辦公室召開,人少就在先生家里召開。其形式比較靈活,大家不分能力高低和年齡的大小,都能暢所欲言地發表自己的學術觀點。對年輕人提出的問題,先生總是給予熱情的鼓勵和指導。

  先生經常向我們講述世界科學家的事跡,講起大普朗克和小普朗克的故事,先生說:“小普朗克經常向他父親大普朗克提問,有時把他父親問得無法回答?!毕壬眠@些故事鼓勵年輕人提問,使他們敢于發表自己的意見。

  在學術活動中,先生大力提倡學術民主,磁暴組的每一篇論文都要經過我們組反復討論之后才能拿出來發表。先生說:“搞工作一人不行,要在一個具有共同語言的研究集體中熱烈討論和爭論,發揮集體的力量。理論工作與實驗工作不同,在實驗工作中,若你的設想不對,東西就出不來,但理論計算的結果總是可以得到一條曲線,這條曲線除了要經過實踐的檢驗外,還要在計算方法和模式的建立上通過同行的反復論證?!毕壬€說:“我們的理論工作中不完善之處,最好是在我們研究集體內給予發現,不能被外國人發現我們的錯誤?!痹谟懻撨^程中,爭論是很激烈的,有時還持續三四個回合。先生總是先讓大家發表意見,最后進行概括。由于先生的威望與領導藝術,最后可以使大家心服口服。雖然在學術上的爭論比較激烈,但我們彼此的關系卻仍然保持良好。

  最后先生把我們的研究集體比喻成一個足球隊,先生說:“在球隊里需要沖鋒陷陣的中鋒,但還需要把手關口的把門將軍,一個中鋒射門十次,只要有一次進球,可以使全球獲勝。另外把門將軍也是需要的,否則我們會輸球”

  人造衛星上天不久,1960年美國范阿倫教授第一次發表了在地球周圍存在輻射帶的研究成果,并命名為范阿倫帶。因此輻射帶的研究就成為當時空間物理一個最新最活躍的領域。初次投入空間物理研究的新隊伍――磁暴組,在先生的指導下很快投入到這個國際戰場。

60年代的計算機

  當時國際上認為被捕獲在地球周圍的大量帶電粒子形成的電流環可以在地面上產生磁暴,但是帶電粒子是如何進入到捕獲區內?捕獲區是否能打開,使粒子自由進出?這不僅在當時一個重要問題,就是直到現在仍未完全得到解決。當時先生帶領我們研究解決這個問題,在調研大量文件的過程中,他以普通一員的姿態一起和我們看文獻、推導公式。他一旦學習到一個新概念,總打電話叫我們到辦公室或家里。他不分晝夜地工作與學習,隨時都可以接到他的電話,要么在辦公室討論,要么就去先生家。先生家的小黑板就成為我們討論和學習的重要工具。他不顧自己有病的身體經常和我們討論到深夜,有時他的心絞痛復發,就從口袋里拿出幾粒胺基酸藥片應付,他有嚴重的失眠癥,一般安眠藥對他已經不大起作用。就這樣年過半百的先生仍然和我們二十多歲的年輕人一起忘我地工作。

  通過辛勤的工作,我們在短短的一年時間內第一次完成了“磁暴期間史篤默捕獲區的變化”的學術論文。實驗結果與理論計算非常一致。先生對這個實驗結果非常滿意。1962年先生參加國際空間研究委員會會議時,曾將這些結果與國際同行進行了討論,得到國際同行的好評。

  在磁暴組全體成員的共同努力下,磁暴組的工作得到了蓬勃發展,得到了許多可喜的成果。在1963年我國首次在北京召開的日地關系討論會上,學術氣氛非?;钴S??臻g物理在當時來說還是一門新的學科,由于先生勇于開拓科學最新領域,使我們很快地縮短在空間物理理論研究中與國外的差距。

  在攀登科學高峰的漫長道路上,先生的確比別人站得高看得遠。磁暴組的主要成員沿著先生為每個人指定的方向,利用現代的新技術和新成果繼續發展工作。雖然在局部問題上有些偏離,但基本框架仍然是原來磁暴組的框架。除先生指定的研究方向外,先生還給我們留下非常寶貴的研究方法和指導思想。在我們最近開展的空間物理主動實驗的整個過程,

  我們緊緊圍繞先生的理論聯系實際的指導思想,堅持空間實驗必須要有一個明確的科學目的,圍繞實驗課題進行的理論計算預先研究,通過理論模擬計算分析,確定最佳的試驗位置與觀測點的布設,并預測試驗的結果。

  先生的生前愿望正在逐步得到實現。

誦讀人:空間中心 空間環境態勢感知第一支部宣傳委員 任廷領

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