徐荣栏:赵九章先生开创的空间物理研究集体

 

  作者:徐荣栏,中国科学院国家空间科学中心退休职工

  出处:《赵九章先生纪念文集》第145页

  在1957年,苏联成功地发射了人造卫星,我国也决定要搞自己的人造卫星之后,我国这位著名的气象学家,虽已年过半百,但仍重新考虑自己的研究方向,开创了国内一个新的科学领域——空间物理学。1959年底在当时磁暴骚扰预报组的基础上,组建了以开展空间物理研究为目的的磁暴组。

  

  赵九章(后排中)与科大地球物理系的学生

  当时磁暴组是由几位老科学家、大学生和中技生组成的。上述人员中大部分是从事过多年地磁学研究的老研究人员,虽然地磁与空间现象有一定的联系,但对空间物理本身,大部分同志包括先生内都比较生疏。为了开拓这个新的研究领域,先生亲临第一线举办讨论班。在这个班里又当老师又当学生,每个主要成员负责讲授一部分和自已有关的理论基础工作。先生亲自讲授宇宙电动力学。事后才对我说,宇宙电动力学也是在他准备授课时才开始念的。

  磁暴组成立后,先生曾指出,这个研究集体首先要有具有共同语言的成员参加。为此通过举办学习讨论班和各种学术活动,以建立共同语言。学术活动不定期地在先生的办公室召开,人少就在先生家里召开。其形式比较灵活,大家不分能力高低和年龄的大小,都能畅所欲言地发表自己的学术观点。对年轻人提出的问题,先生总是给予热情的鼓励和指导。

  先生经常向我们讲述世界科学家的事迹,讲起大普朗克和小普朗克的故事,先生说:“小普朗克经常向他父亲大普朗克提问,有时把他父亲问得无法回答。”先生用这些故事鼓励年轻人提问,使他们敢于发表自己的意见。

  在学术活动中,先生大力提倡学术民主,磁暴组的每一篇论文都要经过我们组反复讨论之后才能拿出来发表。先生说:“搞工作一人不行,要在一个具有共同语言的研究集体中热烈讨论和争论,发挥集体的力量。理论工作与实验工作不同,在实验工作中,若你的设想不对,东西就出不来,但理论计算的结果总是可以得到一条曲线,这条曲线除了要经过实践的检验外,还要在计算方法和模式的建立上通过同行的反复论证。”先生还说:“我们的理论工作中不完善之处,最好是在我们研究集体内给予发现,不能被外国人发现我们的错误。”在讨论过程中,争论是很激烈的,有时还持续三四个回合。先生总是先让大家发表意见,最后进行概括。由于先生的威望与领导艺术,最后可以使大家心服口服。虽然在学术上的争论比较激烈,但我们彼此的关系却仍然保持良好。

  最后先生把我们的研究集体比喻成一个足球队,先生说:“在球队里需要冲锋陷阵的中锋,但还需要把手关口的把门将军,一个中锋射门十次,只要有一次进球,可以使全球获胜。另外把门将军也是需要的,否则我们会输球”

  人造卫星上天不久,1960年美国范阿伦教授第一次发表了在地球周围存在辐射带的研究成果,并命名为范阿伦带。因此辐射带的研究就成为当时空间物理一个最新最活跃的领域。初次投入空间物理研究的新队伍――磁暴组,在先生的指导下很快投入到这个国际战场。

60年代的计算机

  当时国际上认为被捕获在地球周围的大量带电粒子形成的电流环可以在地面上产生磁暴,但是带电粒子是如何进入到捕获区内?捕获区是否能打开,使粒子自由进出?这不仅在当时一个重要问题,就是直到现在仍未完全得到解决。当时先生带领我们研究解决这个问题,在调研大量文件的过程中,他以普通一员的姿态一起和我们看文献、推导公式。他一旦学习到一个新概念,总打电话叫我们到办公室或家里。他不分昼夜地工作与学习,随时都可以接到他的电话,要么在办公室讨论,要么就去先生家。先生家的小黑板就成为我们讨论和学习的重要工具。他不顾自己有病的身体经常和我们讨论到深夜,有时他的心绞痛复发,就从口袋里拿出几粒胺基酸药片应付,他有严重的失眠症,一般安眠药对他已经不大起作用。就这样年过半百的先生仍然和我们二十多岁的年轻人一起忘我地工作。

  通过辛勤的工作,我们在短短的一年时间内第一次完成了“磁暴期间史笃默捕获区的变化”的学术论文。实验结果与理论计算非常一致。先生对这个实验结果非常满意。1962年先生参加国际空间研究委员会会议时,曾将这些结果与国际同行进行了讨论,得到国际同行的好评。

  在磁暴组全体成员的共同努力下,磁暴组的工作得到了蓬勃发展,得到了许多可喜的成果。在1963年我国首次在北京召开的日地关系讨论会上,学术气氛非常活跃。空间物理在当时来说还是一门新的学科,由于先生勇于开拓科学最新领域,使我们很快地缩短在空间物理理论研究中与国外的差距。

  在攀登科学高峰的漫长道路上,先生的确比别人站得高看得远。磁暴组的主要成员沿着先生为每个人指定的方向,利用现代的新技术和新成果继续发展工作。虽然在局部问题上有些偏离,但基本框架仍然是原来磁暴组的框架。除先生指定的研究方向外,先生还给我们留下非常宝贵的研究方法和指导思想。在我们最近开展的空间物理主动实验的整个过程,

  我们紧紧围绕先生的理论联系实际的指导思想,坚持空间实验必须要有一个明确的科学目的,围绕实验课题进行的理论计算预先研究,通过理论模拟计算分析,确定最佳的试验位置与观测点的布设,并预测试验的结果。

  先生的生前愿望正在逐步得到实现。

诵读人:空间中心 空间环境态势感知第一支部宣传委员 任廷领

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