首頁 >> 創新文化 >> 文化活動

張鈺哲科學精神與行星科學傳承
(楊捷興)

  科學傳承內涵比較豐富,包含科學發展的基礎、成就、治學方法、學風、學科方向等多個方面,我要講的是通過紫臺行星科學發展的歷程,來談談以張鈺哲先生為代表的老一輩科學家的科學精神,我們該如何去繼承和發展。要了解張鈺哲的科學精神,首先就要知道張鈺哲作為中國現代天文學的主要奠基人,他的學術成就有哪些?他的主要貢獻體現在哪些方面?2022年2月16日是張先生誕辰120周年紀念日,這篇文章也是表達我們對張鈺哲先生的緬懷和紀念,文章包括四個方面的內容:

一、張鈺哲先生對中國天文學發展的卓著貢獻

二、張鈺哲先生的科學精神與科學傳承

三、改革開放中我們如何學習傳承張鈺哲科學精神

四、期望年輕人能進一步發揚紫臺的科學傳承

  一、張鈺哲先生對中國天文學發展的卓著貢獻

  大家知道,張鈺哲是中國現代天文學的主要奠基人,紫金山天文臺是中國現代天文學的搖籃,為什么這樣說呢?我想從五個方面來談談張鈺哲先生對中國天文學發展的卓著貢獻。

  (一)開創了我國行星科學觀測研究和新天體發現的工作

  舉世皆知,1928年張鈺哲在美國葉凱士天文臺留學時,發現了(1125)中華星,這一發現和命名意義十分重大,影響非常深遠。因為這是中國人首次發現的小行星,并命名為“中華星”,這是一個標志性的發現,標志著中國天文學開始進入現代天文學的轉折。而就在1928年,中央研究院在南京建立天文研究所,并開始在紫金山上建中國自己的天文臺。(1125)中華星發現之后,還出現了傳奇故事,1957年國際上將(1125)星號和名字賦予以張鈺哲在紫金山上發現的新小行星1957UN1,1988年原先的1928UF又找到后重新給以新的編號和名字(3789)中國星。為了紀念(1125)中華星發現的傳奇,小行星基金會特制了一個四九黃金的貼金小行星模型放置于基金會會議室,永不止息地轉動著。

  我國小行星、彗星的觀測和軌道計算研究工作始于1949年12月,當年張鈺哲親自觀測小行星使用的是小赤道儀15公分攝影儀。張先生非常重視天文觀測,因為天文學是一門以天文觀測為基礎的科學。五十年代初期,張先生帶著他的學生張家祥經常通宵達旦地觀測小行星,冬夜的紫金山上冷凜的寒風把手腳都凍麻了,張先生常說“不知者以為苦,知之者以為樂也”,還經常說我們現在是“終日計算忙、未晚觀天早”呀!

  紫臺的大臺60公分反光望遠鏡也曾用于小行星觀測,紫臺在社會上有廣泛影響的小行星、彗星等新天體探索發現工作就是張鈺哲、張家祥用這臺望遠鏡從1955年1月發現第一顆小行星PO1開始的。

  在新天體探索發現工作中,有兩次發現是特別值得稱道的,一次是在1965年元月的10天之中,連續發現了紫金山1號和紫金山2號兩顆姐妹彗星,開創了中國人發現彗星的先河。1964年在張鈺哲主持下,安裝了40厘米雙筒望遠鏡,使得新小行星的發現大量增加,在全球62個天文臺中,紫臺同期獲國際正式編號的新小行星發現數進入前五名。另一次發生在1977年,行星物理組在3月11日天王星掩星的光電觀測中,意外地發現了天王星光環,國際上同時有5個天文臺也都發現了天王星光環,這是自從伽利略首次觀測發現土星光環以來,人們才知道天王星也有光環,是1930年發現冥王星以來,太陽系內的一次重大發現。

  1988年紫臺張鈺哲等人的“小行星、彗星的探索發現與研究”項目獲得國家自然科學獎二等獎,當時是南京地區獲得的最高自然科學獎項之一。

  (二)開創我國人造衛星軌道研究,為我國航天事業作出杰出貢獻

  早在1957年初,蘇聯發射第一顆人造衛星之前,張鈺哲先生高瞻遠矚對張家祥說,“今年是國際地球物理年,很可能要發射人造地球衛星,我們要及早做些研究”,于是師生二人就應用小行星軌道運動理論的研究基礎,根據人造衛星繞地球運動的特點進行軌道研究,在運動方法中解決了地球非球形攝動、大氣阻力攝動的分析解和計算方法問題,于1957年發表《人造衛星的軌道問題》專題論文,這是中國人造衛星運動理論的經典文獻和奠基性工作。這項成果奠定了我國人造衛星軌道研究工作的基礎,在我國發射第一顆人造衛星的軌道工作得到成功應用,并指導了我國初期人造衛星的觀測和預報工作。

  1965年黨中央下達651任務,中國要發射人造衛星,要制定東方紅衛星總體方案,張鈺哲臺長帶隊參加我國第一顆人造衛星的軌道設計和測軌方案論證工作,出任國家任務組組長,親自作計算分析,闡述指導意見,為我國東方紅衛星順利上天作出了重要貢獻。

  1978年全國科學大會頒發的獎狀中,紫臺第一個獲獎項目就是我國第一顆人造衛星軌道方案的制定。

  六十年代初期,在張鈺哲領導下行星室開展月球火箭和軌道研究,他和張家祥等發表論文《定點擊中與航測月球的火箭軌道》。

  張鈺哲先生同時對地球同步衛星的穩定性問題進行理論研究和公式推導,留有手稿“月球衛星和24小時地球衛星穩定性的初步探討”和“二十四小時地球衛星的穩定性”。

  1970年4月24日我國第一顆人造衛星發射成功,東方紅樂曲響徹全球后,張家祥等人在張鈺哲所作的同步衛星同步軌道穩定性研究的基礎上,完成了我國第一顆赤道同步衛星軌道研究工作,寫出了6萬多字的研究報告,應用于中國同步(通信)衛星工程。由此可見科學巨匠的前瞻性。

  2001年12月在北京人民大會堂舉行錢學森星命名儀式時,錢老還在醫院不能親自出席,特地托他夫人在大會上說:“紫金山天文臺對我國人造衛星上天作出過杰出貢獻”。

  張鈺哲先生對我國航天事業所作的突出貢獻是多方面的,具有前瞻和預見性。1964年4月張鈺哲寫了一篇科學文章“星際航行對天文學的影響”,文中預見到將來在人造衛星、宇宙飛船和月球上進行天文觀測。天文學將會有更多的氣象、地質、生物、地球物理的科學家參與進來。這種科學的預見正在得到一一證實。充分體現了一名戰略科學家的遠見卓識。

  (三)開創中國天體力學、天體物理領域多個方向的研究工作,學術成就卓著

  張鈺哲先生是一位學貫中西、博學多才的天文學家。1941年出任天文研究所所長,開篇之作就是在極端困難的條件下,組隊到甘肅臨洮進行中國第一次日全食觀測,成功拍攝到中國本土的第一張日冕照片和日全食彩色影片,開創了太陽物理的觀測研究工作。還在國外發表了“在日本轟炸機陰影下中國日全食觀測”論文,向世界表明中國人在抗日戰爭極端困難情況下仍重視科學。

  張鈺哲作為一位著名的天體力學家,同時在天體物理的觀測研究方面有頗多建樹。他在抗戰勝利前在《宇宙》刊物上發表兩篇有關恒星物理的研究論文。1946年張鈺哲再度赴美考察研究期間,發現了麒麟座中一顆食變星,他在全美天文學會上宣讀其研究成果,并發表在美國《天體物理學報》上,受到高度評價。

  1950年政務院任命張鈺哲為中國科學院紫金山天文臺臺長。為了滿足航海、航空部門對歷法、授時的需要,張先生積極指導并親身參加編制天文年歷的工作,派人員到上海徐家匯觀象臺開展授時工作,在紫金山上逐步開展人造衛星、行星科學、太陽物理、恒星物理、歷書天文、實用天文、射電天文、天文儀器和古天文學史的工作,這就形成了六十年代初期紫臺五室三組綜合性天文臺的格局。

  多年來中國史學界一直對武王伐紂的年代爭論不休,成為年代學的一個懸案。張鈺哲先生對中國歷史上早期的哈雷彗星出現記錄做分析考證,并用計算機計算了哈雷彗星三千多年的運行軌道。計算研究結果表明武王伐紂的年代應該在公元前1057年至1056年,他于1978年在《天文學報》上發表論文“哈雷彗星的軌道演變趨勢和它的古代歷史”,此文的發表對解決年代科學懸案提供重要線索,為史學界廣泛重視。

  張鈺哲先生對天文學的學術研究涉及到小行星、彗星、雙星、變星、人造衛星、日食、天文學史、天文儀器、天體力學、航天天文等諸多領域,1992年福建科技出版社從張先生100余篇文稿中選出72篇出版了《張鈺哲論文選》,從中可見學術成就卓著。但張先生成名于我國現代天文萌芽之際,在主持新中國天文開拓的36年,他的科學建樹實非這幾十篇學術論文所能概括。

  (四)精心規劃,親建臺站,對我國天文臺站的布局和發展作出奠基性貢獻

  1953年1月,時任紫金山天文臺臺長的張鈺哲為準備訪問蘇聯天文機構準備了一份“中國天文事業”的報告,報告在發展計劃中提出:

  一、盡快修復紫金山天文臺設備,開展各項天文觀測研究,協同南大培養天文干部;

  二、在首都北京建三個天文機構:1. 授時臺,2. 理論天文研究所, 3. 天體物理臺;

  三、在西北地區(如蘭州)新建一天文臺;

  四、昆明站擴建為觀測南天星象的天文臺;

  五、成立天文儀器實驗館,研制各種望遠鏡及附屬儀器。

  1953年1月張鈺哲先生擬出中國天文發展計劃之后,又嘔心瀝血地編制紫金山天文臺第二個五年計劃綱要,列出五個方面的工作。

  I. 現有三臺一站的鞏固與提高。 (這三臺一站是指紫臺、徐家匯觀象臺、佘山觀象臺和昆明觀測站,當時都屬于紫金山天文臺)

  II. 地球物理年有關的三項工作及新授時站。(三項工作其中一項應是預計到國際上要發射人造衛星,因而需開展人造衛星軌道研究)

  III. 北京天文臺的籌備與建立

  IV. 興建昆明太陽物理觀象臺與南方天文臺的選址勘查(南方天文臺是指計劃在海南島建一個南方大臺,1958年已派選址組到三亞選址,1959年由中科院中南分院招生30人,并開始訂購儀器,1962年停止)

  V. 與其它單位的聯系。

  從張先生訂制的第二個五年計劃中可以看出,北京天文臺的籌建是重中之重,僅北京臺各類望遠鏡的訂購就有6臺之多,其中口徑最大的有125厘米反光鏡和70/90厘米施密特鏡,而當時張先生親自在紫金山上通夜觀測小行星的還是15厘米攝影儀,從中我們可以領會到一位科學大師考慮的是全局,是中國天文學的發展,胸懷是何等寬廣??!

  張鈺哲先生布局天文臺站的發展,不僅僅是制定規劃,訂購儀器,而且還不辭勞苦騎毛驢、爬高山到北京郊外選臺址。1957年12月科學院批準紫臺提出的在北京建天文臺詳細計劃后,他親自寫信懇切邀請還在法國工作的程茂蘭先生回國主持北臺工作,同時將正在紫臺工作的業務骨干王綬琯、李競、沈良照、李啟斌等調到北臺籌備處工作,程茂蘭一回國,張先生委其全權負責,從不干預其工作。在此前后張先生曾陸續派陳遵媯、李珩、苗永瑞、張柏榮等人到徐家匯、佘山、昆明等處去主持工作。直至1980年78歲高齡的張先生還親赴青海高原登上4800米昆侖山口為我國第一個毫米波射電望遠鏡選址。

  經張先生多年創建努力,就基本形成了我國天文臺站五臺、一廠、多站的基本布局,張鈺哲先生功莫大焉!

  1979年IAU第17屆大會期間,張鈺哲率團專程前往加拿大進行商談,據理力爭恢復了中國天文學會的合法席位。

  (五)中國天文人才培養和天文普及引路人,對我國天文教育和科普事業作重大貢獻

  張鈺哲先生在《中國天文事業發展計劃》中提出,發展計劃面臨雙重困難,一是缺乏天文人才,二是缺乏天文儀器,兩者互為因果。因而張先生極力推進1952年將中山大學的天文人員和儀器搬到南京大學來設立天文系招收學生,并用紫臺的儀器來訓練學生,加快人才培養。張先生還親自編寫天體力學軌道計算講義,給學生講課。

  在此同時張先生還親自給10多位在國內、國外的學者、學生寫信或登門拜訪,請他們到紫臺來工作,信中禮賢下士、言辭懇切。

  張鈺哲先生自1929年回國之后在教學研究之余熱心于向民眾普及天文知識。1930年7月中國天文學會創辦會刊《宇宙》,張鈺哲親自撰寫發刊詞,并成為主要編撰人,發表文章數十篇。其中大部分是科普性的,為我國天文科普事業指引了道路。張先生知識淵博,文筆生動,如在專著《宇宙叢談》一書的首頁,把枯燥的天文觀測筆下生花為蒼穹軟語—調寄眼兒媚:星流媚眼,月展宮眉,鏡窺倩影,理探衷情,數計芳蹤。觀測的時候,吟上這幾句,仿佛星星都要向你拋媚眼了。

  張先生在眾多的科普文章中始終堅持科學真理,不畏權勢,敢于向偽科學宣戰,如1942年12月在《大公報》上發表文章“你知道行星是如何發現的嗎?”反駁國民黨高官極力支持的用八卦發現了第十顆大行星—木王星的消息。

  張鈺哲先生為何對天文科普如此熱心?因為他認為,大多數天文臺設在山上容易犯脫離群眾的毛病,天文科普對啟發民智,破除迷信有重要作用,因而在在五十年代初期張臺長在紫臺大力推行周日向民眾開放參觀的制度,同時他還極力推動北京天文館的建造,親赴北京和各方面領導面談建館計劃,1954年抽調陳遵媯、李元去等建《北京天文館》,直至1957年建成了亞洲大陸第一座天文館。

  張鈺哲先生的學術成就和貢獻在國際上獲得很高聲譽。1978年8月1日美國哈佛天文臺將該臺發現的(2051)號小行星向國際小行星中心申報命名為張鈺哲星,以表達他們對張鈺哲先生的敬意。

  二、張鈺哲先生的科學精神與科學傳承

  前面從五個方面介紹了張先生的學術成就和對中國天文學發展的卓著貢獻,王綬琯先生在為《張鈺哲論文選》所寫的序言中寫道:張先生的學術風格代表了我國天文學從式微走向復興的轉折點上一代人的風格,其中閃耀著我們民族歷代科學巨匠“為學志道”的傳統。

  王先生在這里說的學術風格應該就是張鈺哲先生的科學精神,它傳承了我們中華民族歷代科學巨匠的優良傳統,是非常值得我們來學習和繼承的。

  張鈺哲先生的科學精神可以概括為:

 ?。ㄒ唬蹏礃I、執著追求的奉獻精神

 ?。ǘ┛炭嚆@研、一絲不茍的嚴謹學風

 ?。ㄈ└哒斑h矚、敢為人先的創新精神

 ?。ㄋ模┭詡魃斫?、誨人不倦的大師風范

  (一)愛國敬業、執著追求的奉獻精神

  從不同時期的關鍵事例體現其愛國奉獻精神

 ?。?)前面已介紹了1928年張鈺哲發現命名(1125)中華星的故事,表達他熱愛祖國的赤子之情?;貒斑€給母親寄了一首七律詩:

“科技學應家國需,異邦負笈跨舟車。乳育劬勞齊載覆,春暉寸草永難如?!?

  詩中首先表明志向,赴異邦學科技就是要“學應家國需”,要回來報效祖國,并表達了自己對祖國和母親的眷愛之情。

 ?。?)抗戰期間張先生隨中央大學舉家前往重慶,1941年初受聘天文研究所所長,張先生只身到昆明赴任,他在家書中寫道:“圣戰方殷,敢躭家室之樂?步天有責,難辭蠻瘴之行?!逼鋹蹏礃I之情躍然于家書之中。臨洮日全食,張鈺哲率隊進行在日本轟炸機陰影下的中國日全食觀測壯舉,有兩份史料可以反映他們的敬業和奉獻精神,一份是張先生擬的日食觀測宣傳提綱,從古今中外日全食發生時的事例來說明此次日食觀測的重要性,會是抗戰取得勝利的預兆,對加強抗戰信心起鼓舞作用。另一份是觀測儀器運回昆明沿途所蓋眾多關防印章的運貨清單,可見觀測之艱辛。

  在赴臨洮的途中張先生還給高魯先生寫詩明志:“久矣風沙不關心,滇池秦塞事長征。更新異象呈空日,云霧寇氛俱掃清?!北砻鞔舜稳帐秤^測艱辛之行,就是要向國人表明,日寇將像云霧一樣俱掃清。觀測期間收到母親病危電報,張先生默然收起電報,堅持觀測取得成功?;氐街貞c時母親已病故。這對事母至孝的張先生來說,實屬不易。

 ?。?)1946年張鈺哲再度赴美考察研究,1948年5月準備回國,當時政府不發給返程路費,美國好幾個機構留他在美工作,并給他夫人的工作也作了安排,但張鈺哲卻不為所動,堅持要回國,想方設法以參加美地理學會赴中國日食觀測的名義回到祖國懷抱,這時國民黨政府已風雨飄搖,中央研究院下令各研究所遷往臺灣,張鈺哲不為所動,把紫臺圖書、儀器保存下來,迎接祖國的春天。高薪留美不為所動,高壓遷臺不為所動,充分表明一位愛國科學家在關鍵時刻的選擇。

 ?。?)建國后張鈺哲對黨和國家領導下中國天文事業快速發展非常感激。1949年南京解放不久,張鈺哲給他在葉凱士的恩師樊比博教授的信中寫道:“我從內心里有許多贊美新政府的話要說,他的官員是廉潔的、勤勞的,和舊政府截然不同,在他們身上我看到中國的未來和希望?!?/font>

  1965年國慶前夕,張鈺哲在講話手稿中寫道:“慶祝國慶應該有長期的表現,服從國家的需要和號召貢獻出我們的力量,把國家交給我們發展天文事業的任務完成到趕上而且超過世界水平的地步。一年一度的慶祝,我們在幸福生活中飲水思源來紀念革命前輩締造中華人民共和國的艱難,來看我們祖國繁榮富強的景象?!逼鋹蹏閼衍S然紙上。

  (二)刻苦鉆研、一絲不茍的嚴謹學風

  眾所周知,張先生的工作精神一貫是刻苦鉆研鍥而不舍,無論是觀測還是軌道計算都是一絲不茍,非常嚴謹。有張精美的彗星軌道圖,是1965年發現兩顆紫金山彗星后張先生用圓規繪制出來的。張先生這一優良的學風一直成為紫臺的傳統。1981年九三學社舉行經驗交流會時,張鈺哲寫了一篇“立志為本”的交流稿,文中以自己在行星室工作時,凡事自己帶頭,在數九寒冬之夜觀測幾個小時,所以行星室同志到現在能發現三顆彗星和許多新小行星,都是他們不畏嚴寒,通夜觀測取得的。說明自己帶頭對學風傳承的影響很重要。

  (三)高瞻遠矚、敢為人先的創新精神

  前面已介紹過張先生以戰略科學家的眼光高瞻遠矚,在國家下達任務之前就能提前做人造衛星軌道研究,月球火箭軌道計算,通迅衛星軌道穩定性研究等前瞻性工作,充分體現了敢為人先的創新精神。張先生在科研工作中一直堅持不斷創新不斷前進的工作方針。五十年代中期,60公分反光望遠鏡修復后,張先生就著手創建小行星光電測光的物理觀測。有一張張先生將測光觀測資料歸算后親自繪制的小行星光度曲線圖,圖中每一個小點都需通過6次觀測資料才能得到。據此觀測資料,張先生開展了小行星自轉周期和形狀的研究。當時紫臺是世界上從事此項研究的少數幾個天文臺之一。

  張先生在“立志為本”一文中將這項工作總結為:尊師仍要自出心裁。老師沒講過沒做過的,自己要敢于獨立去開展新工作,這就是要不斷創新。

  (四)言傳身教、誨人不倦的大師風范

  2002年張鈺哲先生百年誕辰之時,紫金山天文臺臺刊曾出版了“張鈺哲先生百年誕辰紀念文集”,當年曾和張先生共事或受張先生教導過的多位學者紛紛寫回憶文章,無不感到張先生道德文章,垂范人間,言傳身教,終身難忘,先生之風,山高水長!

附件下載:
亚洲日韩AV无码三区二区不卡_亚洲日韩AⅤ综合网_亚洲日韩AⅤ在线电影院_亚洲日韩A∨中文字幕
<蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>|