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簡介

  張鈺哲,1902—1986,福建福州人,中國現代天文學重要的奠基人。1929年在美國芝加哥大學天文系取得博士學位,隨即回國擔任中央大學物理系教授,1941年任國立中央研究院天文研究所所長。1950—1984年任中國科學院紫金山天文臺臺長。1943年-1946年和1949年-1985年任中國天文學會理事長。1955年6月當選為中國科學院學部委員(院士)。1956年3月加入九三學社,任中央委員。1959年當選為第二屆全國政協委員。1964年當選第三屆全國人大代表,連任第四、五、六屆全國人大代表。擔任過國家科委天文學科組組長、中國科協第二屆委員會委員和江蘇省科協第二屆委員會副主席、《天文學報》主編、《中國大百科全書·天文學》編委會主任等職。國際天文學聯合會1978年將國際編號第2051號小行星命名為“張”——2051 Chang.,2010年又將月球背面的一座撞擊坑命名為張鈺哲隕石坑(Zhang Yuzhe),以此紀念他在天文學上的成就。1990年中國郵電部發行第二組中國現代科學家紀念郵票,其中一枚為張鈺哲紀念郵票。

  傳記

  心系家國 “中華”輝耀

  1902年2月16日,張鈺哲出生于福建省閩侯縣(今屬福州市鼓樓區)一個職員家庭,是五兄弟中最小的。張鈺哲兩歲時父親逝世,跟隨母親艱苦度日。1907至1912年就讀于福州明倫小學。1913年,張鈺哲隨家人遷居北京,先后就讀于北京畿輔中學和北京師范大學附中。1919年以優異成績考入清華學校高等科。1923年赴美留學,先后在普渡大學機械工程系和康奈爾大學建筑系學習。出于對天文學的濃厚興趣,他于1925年轉學到芝加哥大學天文系,以優異成績先后獲得天文學學士、碩士和博士學位。這次轉學決定了他畢生的道路。

  1928年11月22日,在美國葉凱士天文臺,張鈺哲觀測發現了第1125號小行星。張鈺哲將其命名為“中華”(China)。這是第一顆由中國人發現的小行星。同年,他寫了題為“留美學業將畢寄詩呈母”的一首詩:“科技學應家國需,異邦負笈跨舟車。漫言弧矢標英志,久缺晨昏奉起居。乳育勞劬齊載覆,春暉寸草永難如。喜把竹書傳好語,明年渡海俱琴書?!?/font>

  1929年秋,張鈺哲回國受聘為中央大學物理系教授,講授天文學課程,同時被中央研究院天文研究所聘為通信研究員?;貒?,他參觀訪問了美國洛威爾天文臺、立克天文臺、威爾遜天文臺和加拿大維多利亞天文臺,還搜集了不少天文學教科書、儀器樣本、天文照片和教學幻燈片等資料。1937年抗戰全面爆發后,他攜帶多年搜集的全部圖書資料隨中央大學西遷重慶。

  當時,天文研究所西遷至昆明,建立了鳳凰山天文臺。1941年初,張鈺哲受聘擔任天文研究所所長,只身從重慶到昆明任職。當時他不足40歲,留下老母、妻子及兩個幼小的子女在重慶,抗戰期間生活極不安定,還要不時躲避日機的轟炸。他何以舍得離開呢?這在他之后給妻子生日的賀詞中表露出來:“……圣戰方殷,敢躭家室之樂?步天有責,難辭蠻瘴之行?!兵P凰山天文臺研究設備簡陋,生活條件艱苦,他仍以破舊簡陋的計算設備和一些陳舊的儀器堅持工作。1941年9月21日中國可見日全食,他率領中國日食西北觀測隊歷經坎坷遠赴甘肅臨洮,冒著敵機轟炸的生死危險,成功開展我國境內第一次日全食的科學觀測。

  抗戰勝利后,張鈺哲為天文研究所回遷南京和鳳凰山天文臺在當地的交接進行了妥善安排。1946年,張鈺哲按照政府的規定再度赴美考察進修,了解當時世界天文學的新進展,并在一年多時間里取得重要研究成果。1948年3月,張鈺哲完成了預定的考察和研究工作,準備回國。此時國內經濟瀕于崩潰,國民政府取消了原本允諾給張鈺哲的回國路費。他的夫人在國內多方奔走毫無結果。朋友勸告張鈺哲留在美國,美國的一些大學盛情邀請他留下任教,但張鈺哲不為所動。他說:中國古代有楚材晉用的故事,我雖算不上“楚材”,但也不甘心為“晉”所用。在他的導師樊比博教授的幫助下,張鈺哲于1948年5月隨美國赴浙江日食觀測隊回到中國。同年6月美國《科學》雜志封面刊登了張鈺哲這次日食觀測的照片。

  1948年11月,南京解放前夕,中央研究院在寧的研究所紛紛前往上海躲避戰亂,張鈺哲也帶領天文研究所的大部人員,暫遷上海等待解放。1949年9月,他率領天文研究所返回南京,開展紫金山天文臺的重建工作。1950年5月20日,原中央研究院天文研究所改為中國科學院紫金山天文臺,張鈺哲被任命為臺長。1984年以后張鈺哲任名譽臺長,直到1986年7月21日病逝于南京。

  深耕大地 群星閃耀

  張鈺哲為紫金山天文臺的發展、為中國各天文臺站的建設、為中國天文學走向世界都付出了極大的心血。在張鈺哲的直接領導下,紫金山天文臺在新中國成立后開拓和創建了小行星彗星觀測研究、行星物理、太陽物理、恒星物理、天文年歷編算、天文儀器研制、毫米波射電天文、空間天文等分支學科,逐步發展成為一座以天體物理和天體力學為主要研究領域的綜合性天文臺,在國內外享有較高聲譽。

  張鈺哲為上海、北京、云南、陜西等天文臺和南京天文儀器廠的建設盡心竭力。新中國建國初期,張鈺哲抽調骨干參與接管和發展上海徐家匯觀象臺和佘山觀象臺,全面整頓和發展了我國的時緯工作。1956年后,張鈺哲參與制定全國科技發展規劃,主持草擬了六十年代天文學發展藍圖。1957年,張鈺哲為在北京建立以天體物理為主的天文臺,主持選址決策和踏勘工作。1958年,領導籌建南京天文儀器廠。1962年,張鈺哲在廣州向聶榮臻同志申述北京天文臺選址中的問題,使之得到妥善解決。

  在張鈺哲的推薦和支持下,紫金山天文臺一大批骨干參與了上海天文臺、北京天文臺、云南天文臺和南京天文儀器廠等的建設工作,以及北京天文館的籌建,并成為各單位的業務中堅。在張鈺哲的主張和支持下,各天文臺(廠)發展初具規模后,相繼成為中科院直接領導的獨立建制單位。

  1980年,張鈺哲以78歲高齡,率領一支專家隊伍到青海柴達木盆地,登上海拔4800米的昆侖山口,為我國建立第一座大型毫米波射電望遠鏡觀測站選址。3年后,他又前往根據他的建議于1958年設立的烏魯木齊人造衛星觀測站視察。

  在國際天文事務中,張鈺哲積極促進中國天文學的國際交流和合作,代表中國天文界參與各種國際學術活動。五十年代,他多次出訪蘇聯,了解蘇聯在變星、太陽、小行星等方面的研究。1972年以后張鈺哲以中國天文學會理事長的身份,多次參與恢復中國天文學會在國際天文學聯合會中合法地位的談判。1979年在第十七屆國際天文學聯合會大會期間,張鈺哲與葉叔華、趙先孜、易照華、洪斯溢等專程赴加拿大,為恢復中國天文學會在國際天文學聯合會中的合法地位作出有決定意義的努力。1984年,他以82歲高齡再度應邀訪問美國,在哈佛天體物理中心作題為《今日中國天文臺》的報告。

  縱橫星際 探索新知

  張鈺哲畢生致力于天文學研究。研究領域涉及小行星、彗星、行星物理、恒星天文、航天和中國天文學史等方面,先后發表論文、報告、專著90多篇。在其從事天文工作55周年之際,一副精巧的賀聯表達了他的學生和同事們對他的高度評價和良好祝愿:

測黃道赤道白道,深得此道,贊鈺老步人間正道;

探行星彗星恒星,戴月披星,愿哲翁成百歲壽星。

  在美國留學期間,張鈺哲曾使用葉凱士天文臺的60厘米反射望遠鏡從事小行星和彗星的觀測與軌道研究工作,并發現了“中華星”。1929年張鈺哲回國之后,他一邊擔任大學教授,一邊勤奮地自制天文望遠鏡,從國外購買光學玻璃,自己動手研磨光學鏡面。1936年,他和李珩被派往蘇聯西伯利亞觀測日全食,使用的儀器中有些就是張鈺哲研制的。盡管當時天陰,觀測未成功,但為后來的日全食觀測積累了經驗。

  1941年9月21日我國可見日全食。當時正值抗日戰爭最艱苦的時期,組織日食觀測的條件極為艱難。張鈺哲擔任中國日食西北觀測隊隊長。他和高魯、李珩、陳遵媯、李國鼎等隊友克服重重困難,攜帶各種儀器,行期42天,行程3200公里,冒著敵機轟炸的危險,從昆明到甘肅臨洮觀測日全食。觀測隊拍攝到中國境內由中國天文學家拍攝的第一張日全食照片和第一部日全食彩色影片。這是首次在我國境內利用現代天文儀器進行的日全食科學觀測。1942年張鈺哲在美國《大眾天文學》(P.A.)期刊上發表了《在日本轟炸機陰影下的中國日食觀測》。該文在介紹中國天文學家艱苦工作的同時,還向全世界控訴了日本帝國主義者的侵略罪行。此外,張鈺哲還參加了1954年6月30日蘇聯高加索酸水城日全食的觀測和1980年2月16日云南日全食的觀測,是我國老一輩天文學家中日全食觀測次數最多的人。

  在整個20世紀50年代至60年代前期,張鈺哲除了忙碌于領導發展紫金山天文臺和全國的天文工作以外,仍然堅持天文觀測和計算工作。1950年代初,他帶領同事使用15厘米的折光望遠鏡拍攝小行星,每照一張,曝光20分鐘。南京的晴夜多在冬天,且是越冷越晴。寒夜里長時間露天導星,往往又冷又倦。張鈺哲雖是臺長、導師、長者,但他從來都是和他的學生張家祥等輪流導星,一人一片,一觀測往往就是通宵。人幾乎凍僵了,鋼筆的水也凍起來了,只能用鉛筆來記錄。對此,張鈺哲常說:不知者以為苦,知之者以為樂也。1954年,張鈺哲和張家祥一起計算研究第415號小行星受攝運動的軌道。由于計算公式復雜,計算量浩繁,為確保計算正確無誤,他們兩人分別獨立計算,每到一階段,就互相對比核驗,待比對正確后再繼續往下算。限于當時的計算條件,他們分別使用快速電動計算機,花了整整一年時間,才完成了這一研究。他說:“微小的O-C,就是天文計算工作者追求的皇冠?!?/font>

  經過近40年的觀測研究,張鈺哲和他領導的紫金山天文臺行星室共拍攝小行星、彗星底片8600多張,獲得有價值的精確位置數據9300多個。新發現了1000余顆小行星,其中有100多顆小行星和3顆紫金山彗星獲得了國際永久編號和命名權。他們計算研究了300余顆小行星、彗星的近期軌道和40余顆小行星、彗星的長期(百萬年)軌道。通過這些觀測和研究,不僅在實際觀測和軌道計算的精度方面達到了國際先進水平,而且發表了一批有價值的論文,建立了太陽系天體攝動運動的動力學數值模型,提出了研究天體軌道長期演變的方法。張鈺哲領導的這項太陽系天體的基礎研究,具有系統性和完整性,榮獲1978年全國科學大會獎、1987年國家自然科學獎二等獎。

  1957年,在世界上第一顆人造衛星發射之前,張鈺哲和張家祥合作,在國內首次應用天體力學基礎理論研究人造衛星軌道,發表 《人造衛星的軌道問題》論文,從理論上探討了地球形狀和高層大氣阻力對人造衛星軌道的攝動影響。其理論在之后的實測結果中得到驗證,成為我國人造衛星運動理論的經典文獻。60年代初期,張鈺哲又領導開展月球火箭軌道的研究,與同事合作發表 《定點擊中和航測月球的火箭軌道》專題論文。1965年,張鈺哲率領有關人員參加我國第一顆人造衛星“東方紅”的論證工作,研究解決衛星軌道的設計方案、地面觀測網布局、最佳發射時刻的選擇、跟蹤觀測和測軌預報方案,對“東方紅”衛星的發射成功發揮了重要作用。之后針對我國第一顆赤道同步衛星在地球非球形引力場中的各種攝動,張鈺哲領導開展了定性定量的研究,發表了《關于赤道同步衛星軌道的研究成果》,這是我國第一篇較全面詳細地研究赤道同步衛星軌道的論文。隨著中國人造衛星事業的不斷發展,張鈺哲為紫金山天文臺等單位逐步培養了一支既有實測經驗和理論水平,又有攻關創新能力的中青年科技隊伍。

  張鈺哲在天體物理學的實測和研究方面也作出了顯著成績。1947年前后,張鈺哲在美國進修期間,在葉凱士天文臺發現一顆新變星BD-6°2376,并撰寫論文《一顆新的食變星的速度曲線》。在美國麥克唐納天文臺觀測分光雙星,所寫論文《大熊座W型交食雙星的光譜觀測》發表在美國《天體物理雜志》上。世界著名天文學家O·斯特魯維(Struve)在其名著《恒星的演化》(1950)一書中,詳細引用了張鈺哲的上述研究成果,轉載了他手繪的室女座AH星的速度曲線圖。

  張鈺哲在中國天文學史的研究上也做了許多工作。1977年,張鈺哲以75歲高齡,研究了哈雷彗星軌道演變趨勢和它的古代歷史,考慮九大行星攝動,對中國歷史上早期哈雷彗星記錄作了分析考證,提供了幾個解決有關年代學問題的天文學線索。他先后發表論文《哈雷彗星的軌道演變趨勢和它的古代歷史》(1978年)和著作《哈雷彗星今昔》(1982年)予以闡述。他認為,假若武王伐紂之年所出現的彗星為哈雷彗星,則這一年是公元前1057至1056年。這一研究成果對中國夏商周斷代史的研究提供了重要線索,同時也引起世界天文界的關注。英國的《考古天文學》(Archaeoastronomy,1979年2卷2期)、《自然》(Nature,1979年10月11日)、美國《天空和望遠鏡》(Sky and Telescope,1979年9月號)等雜志分別登載專文進行介紹和討論。日本著名天文學家長谷川一郎在《哈雷彗星史話》(1984年)一書中也多次引用張鈺哲的研究成果。

  跨越藩籬 普及大眾

  張鈺哲積極倡導和支持天文普及事業,經常發表科普文章。1932年他在《科學》雜志11月號上發表11頁“假天”長文,圖文并茂地介紹天象儀和天文館,倡議在我國首都建立一座假天館(天文館)。在他的關心和支持下,1954年北京天文館開始籌建,1957年建成開館。四十年代,張鈺哲在《大公報》上發表系列星期論文:《日食觀測答客難》、《紀念牛頓誕辰300周年》、《你知道行星是如何發現的嗎?》等,宣傳天文科普知識。1941年臨洮日全食觀測之后,張鈺哲在蘭州等地組織舉辦多場日全食展覽。

  1948年前后,紫金山天文臺接待有組織的學生團體在周末來臺參觀并用望遠鏡觀看星月。1949年后,紫金山天文臺成立了天文普及組,確定每周星期天為免費開放日。盡管當時全臺工作人員只有四五十人,但照常輪流值班,接待講解。臺上還設立人民來信組,人民來信和回信都逐一登記在冊,遇到比較專題的,則請這方面的專家回復。中國天文學會大眾天文社也于1949年底掛靠紫金山天文臺,繼續出版《大眾天文》月刊,編印天文圖書、圖片,協助拍攝和校譯天文科普影片等。1953年春節我國可見日偏食,張鈺哲通過中央人民廣播電臺向全國廣播日食知識。

  通識博雅 涵泳人生

  張鈺哲作為一位科學家,同時具有良好的文學修養和藝術修養。他的文章文筆優美,用詞錘煉工整,寓文學于科學之中。例如《美洲天文臺參觀述記》,用的是古色古香的駢文,其中有:“異邦羈旅,裘葛六更,荒陬郊居,亦垂二載。問星移斗轉,幾閱人世滄桑,見銀漢斜橫,何日鵲橋飛渡?!?。

  因長期積勞成疾,1963年張鈺哲在北京醫院作胃切除手術。即便如此,他亦作詩一首:“百戰艱難拼漢血,三山摧毀坐觀成。步天測度原無補,病榻棲遲負國恩”,感慨自己坐觀革命,而又測天無補,棲遲病榻。 1980年2月云南日全食觀測,張鈺哲賦詩:“大地春回洱海邊,卌載光陰彈指間。南國欣逢舊游地,春城重見朗晴天。疇人本應觀乾象,游客仍能事科研。二丸互掩神州暗,光明再放景逾妍?!?/font>

  此外,張鈺哲在書法、篆刻、繪畫等方面修養甚深。他的書房里,四壁掛著自畫的水彩畫、油畫及素描,書柜中放著一些他刻制的隸、篆、草等各種字體的印章。1962年張鈺哲用隸書寫過一副自擬對聯,長期掛在書房里:“觀河漢星辰,遠溯鴻濛探造化;究躔離儀象,相期月窟建靈臺?!彼€為子女用中楷寫下過這樣的警句:“莫道人之短,勿說已之長。施人慎勿念,受施慎勿忘。勿以小善而不為,勿以小惡而為之?!?/font>

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