欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

“两弹一星”元勋程开甲:以身许国铸核盾

科普小知识2022-01-21 04:54:54
...

“两弹一星”元勋程开甲:以身许国铸核盾

著名物理学家、中国科学院院士、2013年国家最高科学技术奖获得者、两弹一星功勋奖章获得者程长期从事理论物理、核武器研制与试验、辐射硬化等领域的科学技术研究。他是中国核武器工业的先驱之一,也是中国核试验科学技术体系的奠基人之一。

程,1918年生于江苏吴江。他于1941年毕业于浙江大学物理系。他于1946年在英国学习。他于1948年获得爱丁堡大学的博士学位,是皇家化学工业研究所的研究员。1950年回国,曾任浙江大学副教授、南京大学物理系副主任、教授。1960年,他加入中国核武器研究队,曾任第二机械工业部第九研究所副所长、第九研究所副所长、中国核试验基地研究所副所长兼所长、基地副指挥官、国防科学技术委员会科学技术委员会常任委员兼顾问、总装备部科学技术委员会顾问。

■熊杏林王美雨迎迎

2014年1月10日,著名物理学家、中国核试验科学技术的奠基人和领袖、“两弹一星”杰出科学家程院士在人民大会堂接受了总书记颁发的2013年国家最高科学技术奖红皮书。立刻,全体观众大声鼓掌。

95岁的程院士,今天仍在科学研究的道路上辛勤工作,仍在为国防现代化贡献自己的智慧和力量。

“人们经常问我自己的价值观和追求。我说我的目标是为祖国的需要服务。生命的价值在于奉献,这是我的信念。正是因为有了这个信念,我才能把全部精力投入到我从事的科学研究和事业中去。”

幸运的老师,巩固基础

程1918年8月3日出生于江苏吴江市盛泽镇一个经营造纸生意的“徽商”家庭。受吴文化教育文化崇拜的影响,祖父程敬斋最大的愿望是家中有一位学者和官员。甚至在程出生之前,他的祖父就用“贾凯”这个名字来称呼程家未来的长孙,意思是“邓克己”。

1931年,程考入浙江嘉兴一所著名的教会学校。他在秀洲中学接受了六年的基础教育和创新思维训练,具有“中西结合”的特点。受科学家传记的影响,他有了长大后成为科学家的想法。初中二年级时,他曾经画了一艘他想发明的模型船。虽然这种想法很幼稚,但数学老师姚还是和他进行了长时间的讨论,对敢于想象和“发明”的童心给予了精心的呵护。

1937年,程以优异成绩考入浙江大学物理系“公费学生”。在这所被英国著名学者李约瑟博士誉为“东剑桥”的大学里,程接受了、王、陈、苏四位教授的严格数学学习训练和科学精神训练。王曾多次描述中子的发现过程:起初朱里奥-居里观察到一个实验现象,但他漫不经心地假设这是受辐射影响的粒子的轨迹。后来,查德威克对这一现象认真研究了几个月,发现了中子,并获得了诺贝尔物理学奖。通过这个例子,王告诫他们,在科学研究中最重要的是跟上前沿,抓住问题,坚持下去。也是在大三的时候,听了陈·教授的复变函数论,程·敢于挑战难题,写了一篇题为《基于黎曼基本定理求保角变换面积的最小值》的论文,受到了陈·和苏·的赞赏,并推荐给英国数学家蒂施马什教授发表。后来,该论文被苏联斯米尔诺夫高等数学课程全文引用。

1941年,大学毕业,留校当助教。他一边教书一边从事科学研究。先后发表学术论文《用等效原理计算水体积的近日点运动》、《*粒子狄拉克方程的推导》和与王教授合作开展的五维场理论研究。其中,在《剑桥哲学杂志》发表的《推导*粒子的狄拉克方程》一文中,用量子力学证明了*粒子条件下狄拉克方程的正确性。甚至狄拉克自己以前也没有证明过这一点。在1944年,程完成了他的论文“介子与205质子质量弱相互作用”。文章提出了新介子的存在,并计算出新介子的质量为205质子质量。王对此非常支持,并推荐给当时正在湄潭访问的李约瑟博士。李约瑟非常高兴看到它,并亲自修改了手稿,交给了狄拉克教授。狄拉克回信说:“目前基本粒子太多了。不需要更多的新粒子,也不需要重介子。”不要发表这篇文章。因为我相信权威,我放弃了对这个问题的进一步研究。后来,这方面的实验结果获得了1979年的诺贝尔奖。他计算的粒子质量与实验测量的基本相同。他为没有坚持住而深感遗憾。然而,与李约瑟的接触打开了程与国际物理大师面对面对话的大门。

1946年,在李约瑟的推荐下,程获得英国文化协会的奖学金,来到爱丁堡大学,成为一名中国学生,名叫M·波恩教授,物理学家中的一员。他们一见面,博恩就要求他每天必须去办公室交流20分钟。生也经常让他参加各种国际学术会议。在出生前后的四年中,学到了很多先进的知识,尤其是不同学校和不同观点的差异。他还认识了像狄拉克、海、薛定谔、穆勒和鲍威尔这样的科学巨擘。

1948年,在苏黎士召开的一次国际学术会议上,程和他的师兄海森堡就学术观点进行了激烈的针锋相对的争论,连会议主持人泡利也无法评判。当波恩听到这个消息时,他非常高兴,并告诉他他和爱因斯坦之间长期以来针锋相对的争论。玻恩说爱因斯坦是一个能够超越传统的“异类”。这次谈话使他受益终生。在玻恩的案例中,他选择超导理论研究作为他的主要研究方向。在导师的指导下,他先后在英国《自然》、《法国物理学》、《镭》和苏联学术杂志上发表了五篇有影响的超导论文。1948年,他和他的导师波恩共同提出了超导“双带模型”。这一理论的核心是:“超导性来自于导带上方的空带,在布里渊区的拐角处有一个奇怪的电子不对称分布。”

1948年,程获得爱丁堡大学博士学位,并被波恩推荐为英国皇家化学工业研究所研究员。从秀洲中学到浙江大学,再到爱丁堡大学,程一直沉浸在一个开放、开明的中西融合的教育环境中。在著名教师和著名大学的影响下,他巩固了自己将来成为科学大师的深厚基础。

教授十年,开拓前沿

1950年,在新中国朝阳的照耀下,在海外留学生的强烈呼唤下,程谢绝了玻恩的挽留,回到了失散多年的祖国,开始了实现科学报国的人生旅程。

回家前的一天晚上,波恩和他进行了一次长谈。知道自己已经下定决心,他告诉他:中国现在很苦。当你到达埃及时,买更多的食物并带回去。他感谢老师的关心,但是他的行李里没有吃的。他买的都是关于固体物理学和金属物理学的书籍和材料,这些都是新中国建设所急需的。

回国后,程首先在母校浙江大学任教,担任物理学副教授。1952年机构调整后,他从浙江大学调到南京大学。当时,中国借鉴苏联的建国经验,优先发展重工业。物理系决定进行金属物理研究,并为专业化做准备。这个任务就交给了和程。

为了适应国家经济建设的需要,程主动将研究重点从理论转向理论与应用相结合。他放下架子,主动向年轻的老师和工人学习。他还去中国科学院沈阳金属研究所向著名物理学家葛廷水学习内摩擦理论和实验。从1950年到1960年,他先后发表了《内耗热力学研究》等10多篇内耗研究论文,开启了国内系统内耗的理论研究。他提出了普遍的线性内耗理论,对内耗的研究具有普遍的指导意义。他和他的同事共同研究了二元代位合金体系和面心立方金属间隙原子的内耗理论。同时,对托玛斯-费米统计、正则系综分布函数、弛豫过程一般理论、辐射理论、布朗运动、电子集体振动、极化子、细晶再结晶等进行了理论研究。,中国第一本固体物理教材已经出版。

1952年,程申请入党。1956年7月,南京大学党委实施党的知识分子政策,批准了他入党的请求,成为南京大学第一个“高层次”党员。

1956年3月,国内固体物理和金属物理专家程参与制定国家“十二年科学规划”。10月,作为中国高等教育代表团成员之一,他还参加了由高等教育部组织的对苏联的访问。

从1958年到1960年,根据组织的安排,程与教授再次创办了南京大学核物理专业。同时,他参与了江苏原子能研究所的筹建工作。他们研制了双焦点β谱仪,并测量了元素的衰变曲线。这是南京大学第一台核物理实验仪器。不久,他们完成了南京大学的第一台直线加速器,为南京大学核物理的发展奠定了基础。

植根戈壁滩,隐身为国

1960年,一篇论文命令程将调到北京参加我国核武器研究小组。从那以后,他一直保持匿名,从学术界消失了20多年。

在原子弹研制之初,程被任命为核武器研究所副所长。他负责材料状态方程的理论研究和爆轰物理的研究,为原子弹的研制做出了贡献。当原子弹爆炸时,他第一个使用合理的TFD模型来估计弹芯的压力和温度,这为原子弹的整体力学计算提供了基础。负责原子弹结构设计的郭永怀得到了结果,高兴地说:“老程,你的高压状态方程能帮我们解决一个大问题。”

1962年上半年,我国原子弹的发展经历了无数的技术困难,展现了希望的曙光。**为1964年我国第一颗原子弹爆炸制定了一个及时的"两年计划",最迟在1965年上半年。为了加快这一进程,钱三强和第二航空航天部的其他*决定组织另一个小组为核试验做准备,解决关键的技术问题,并建立一个核武器试验所。经钱三强推荐,程出任中国核试验技术中心主任,核武器试验所副所长。44岁的程穿上军装,成了一名军人。从那以后,他把全部精力都投入到了中国的核武器试验上。

从1963年第一次踏入被称为“死亡之海”的罗布泊,到最终回到北京定居,程在茫茫戈壁沙漠工作和生活了20多年,曾任核武器研究所核试验基地副主任、主任、副主任。他还担任核武器研究所副所长。后来,核武器研究所变成了一个研究所。他担任副总统直到1977年。在20多年的时间里,作为中国核试验技术的主要负责人,他成功地参与并主持了包括中国第一颗原子弹、氢弹、增强型原子弹、两弹合一、地面第一次空投、第一次地下平洞和第一次竖井试验在内的30多项核试验任务,并带领科技人员建立和发展了中国的核爆炸理论。在历次核试验中,大气核爆炸和地下核爆炸的物理现象及其产生和发展规律得到了系统阐述和不断验证和完善,成为我国核试验总体设计、安全论证、试验诊断和效果研究的重要依据。在这一理论的指导下,建立了核爆炸效应的研究领域,制定了完善不同核试验的技术路线、安全规程和技术措施。他领导和推动了中国核试验体系的建立和科学发展,指导建立了核试验测试和诊断的基本框架,研究和解决了核试验的关键技术问题,满足了日益增长的核试验需求,支持了中国核武器设计的改进和应用。

生活是无尽的,创新是无尽的。

1984年,离开核武器试验基地,成为原国防科学技术工业委员会(现总装备部)成员。由于工作职责和研究环境的变化,他的研究工作被转移到国防科技发展战略研究上,开启了他学术研究的新时代。

一方面,他围绕“如果我们打一场高科技战争,我们该怎么办”进行战略思考和规划。20世纪80年代,提出要提高我国战略武器的抗辐射能力,并亲自担任这一研究方向的专业团队负责人,开辟了抗辐射加固技术研究的新领域。在他的领导下,该系统对核爆炸辐射环境、电子元件和系统的抗辐射加固原理、方法和技术进行了研究,并利用核试验提供的辐射场对辐射效应和加固方法进行了研究。指导先进实验模拟条件建设,推进我国自行设计和建设核辐射模拟设施,开展基础理论和实验研究,促进了我国辐射固化技术的可持续发展。他还倡导高功率微波研究的新方向,为国防科技和武器装备的发展做出了重要贡献。

另一方面,他重新启动了基础研究课题并取得了成果。他进一步发展和完善了“成生”超导双带理论。BCS理论于20世纪50年代提出,80年代中期高温超导体的发现使人们看到了BCS理论的局限性。程分析了世界超导理论的研究现状,进一步发展和完善了普遍适用于高温超导和低温超导的双带理论。出版了两本专著《超导机制研究》(1991年)和《超导机制研究》(1993年)。

他提出并建立了系统的“TFDC(托马斯-费米-狄拉克-程贾凯)”电子理论。为材料科学的发展提出了新的研究思路和方法。在国家自然科学基金的支持下,该理论已应用于金刚石催化剂、纳米管形成、薄膜大电容等方面的研究,并取得了有价值的成果。

无论你多么努力工作,你都不会变老。

真正的科学家不追求名利。然而,真正为祖国做出巨大贡献的科学家不会被祖国和人民遗忘。

程是第三届、第四届和第五届全国人民代表大会代表,中国人民政治协商会议第六届和第七届委员,中国科学院院士和高级院士。他的研究成果曾获得多项奖励,包括国家科技进步特别奖、一等奖、国家发明奖二等奖、国家科学大会奖、何李科技进步奖等。1999年,他被党*、国务院和*军委授予“两弹一星功勋奖章”。2013年,**、国务院授予他最高国家科学技术奖。

程对这些崇高的荣誉有他自己的解释。他说:“我只是一个代表,荣誉属于每个人。功勋奖章是对“两颗炸弹一颗星”精神的肯定。最高科学技术奖是对整个核武器事业和从事核武器事业的团队的肯定。我们的核试验是由研究所和基地的所有参与者以及在曲折道路上的著名和无名英雄一步一步地进行的。”

时至今日,院士已95岁高龄。他仍在科学研究的道路上努力工作。他仍对国防科技的发展感兴趣,仍在为我国国防现代化贡献自己的智慧和力量。最近,他利用“程生”超导双带理论,研究了赵忠贤院士和卡内基学院毛与光发现的“压力诱导超导再入”这一新的重要现象。他还对世界难题“哥德巴赫猜想”提出了一个命题,并开始了自己独特的思考。"我仍然必须努力工作,永不衰老。"这是他的一句话。

(作者熊杏林,国防科技大学教授,西北核科技大学美玉系研究员,国防科技大学王莹莹系讲师)

“两弹一星”元勋程开甲:以身许国铸核盾

①程

“两弹一星”元勋程开甲:以身许国铸核盾

第一颗原子弹爆炸时,程(左二)在主控制站。

“两弹一星”元勋程开甲:以身许国铸核盾

(3)20世纪40年代末,程(左后1)生(右前1)和(后中)

程院士《读本》续读(节选)

2004年,在第一期《神剑》杂志上发表了题为《创新是科学的生命之源》的文章,描述了他的成长经历和科学思想。以下摘录摘自本文:

创新是科学的生命之源。面对遇到的每一个问题,我们首先要有一个科学的态度,决不能束缚,决不能因循守旧,用现成的锦上添花。创新思维是必需的。无论是学习、科研还是任务,我总是从不同的角度思考和比较,总是基于“新”而最终采用最好的和最有效的。只有创新才能带来突破、发展和成功。在那些日子里,当我们从事核武器的开发和试验时,我们被外国*了。我们无法得到数据和必要的仪器设备。如果没有创新精神和努力工作,我们今天就不会取得这样的成就。

创新之路非常艰难。创新的成功不仅需要自信,还需要坚持寻求真理。求真是实现创新的重要条件。创新是通过交流和辩论实现的。每次我提出新的想法和新的方法,我总是提出各种意见或争议。我坚持争论,经常成为争论的焦点。同样,一旦出现问题,我也必须找出原因。每次商务和技术会议,我们都非常认真地讨论,从不放弃任何疑虑。我的坚持也很有效。例如,我提出了核试验的完全屏蔽的严格要求,以及不允许任何屏蔽泄漏的要求,这使得任务很好地完成了。

人们经常问我自己的价值观和追求。我说,“我的目标是为祖国服务”和“生命的价值在于奉献,这是我的信念”。正是因为这种信念,我可以把全部精力投入到我从事的科学研究和事业中。

我认为我们每个人都有自己的追求。作为中国人,我们追求的目标应该符合我们祖国的需要。在那些日子里,当我从英国回来的时候,我想到了我祖国的需要,也就是说,我如何能够为我的祖国做出贡献和服务。几十年后,有人问我对最初的决定有什么看法。我说我对我选择返回中国没有遗憾。我说过如果我不回到中国,我可能会有更大的学术成就,但我永远不会像现在这样快乐,因为我所做的一切都与我的祖国紧密相连。回家后,我一次又一次地换工作。我一次又一次从零开始我的事业,但是我一直很开心,因为这是我祖国的需要。

我认为实现目标就是做出贡献,只有通过做出贡献,人们才能意识到存在的价值。过去,我和陈芳允经常一起讨论存在的价值。我们都相信只要我们活着,我们就应该有价值。所以当我们都80多岁的时候,我们都继续做我们应该做的事情,从不懈怠。我们总是不得不做能最好地实现我们自身价值的创新工作。只要我们努力工作,我们就不会后悔。

《中国科学新闻》(第10版,2014年4月18日)