张宗燧与科学大师们

来源: 《物理》

发布日期: 2015-07-20

张宗燧是中国著名物理学家,统计物理和量子场论的先驱之一。他在剑桥大学学习期间,受到福勒和玻尔等科学大师的指导,做出了重要的学术贡献。张宗燧的研究成果在国际上产生了深远影响,但在文化大革命中遭遇不幸,最终于1969年自尽,后被追悼和纪念。

张宗燧先生是中国著名物理学家,国内最早从事统计物理和量子场论研究的科学家之一,第一位在英国剑桥大学开课的中国人。他的人生虽然短暂,却在中国科学发展史上留下了不可磨灭的足迹。在张宗燧先生不平凡的学术生涯中,数位著名国际科学大师起到了极为重要的引领作用。文章较为详细地记述了这些鲜为人知的交往,作为对张宗燧先生百年诞辰的纪念。

2015年7月12日(农历6月1日)是中国统计物理学和量子场论研究的先驱及开拓者之一的张宗燧先生100年诞辰。张宗燧在统计物理学方面,提出了在有合作现象的系统中求出与贝特理论相应的系统配分函数中组态因子的方法,给出了著名的“张组合公式”,并由此证明了贝特近似与准化学近似的完全等价。

他是研究次近邻近似的第一人,是最早提出吸附作用中可能存在超晶格相变的先驱,是研究成果被写进国际著名专著和教科书的第一位中国统计物理学家。

在量子场论方面,他在约束系统正则量子化的研究中,最早认识到由于经典规范理论中任意时空函数以及一般系统中不定乘子出现带来的量子化问题,并提出了一种初步的解决方法。他发现了存在两种不同类型的约束,并分别提出了对其中一大类模型可以使用的量子化方法,对于约束系统的正则量子化作出了重大贡献。张宗燧是高级微商场论最早的系统研究者之一,在国际上有较大影响力。他为中国理论物理研究队伍的建设作出了突出贡献。

张宗燧15岁考入燕京大学物理系,次年转学清华大学,19岁获得理学学士学位,21岁远赴英国剑桥大学读研究生,23岁取得博士学位,24岁得到中央大学教授的聘请,25岁正式就任当时最年轻的教授,研究成果蜚声国际。这是一段不平凡的人生足迹。

张宗燧曾先后两次出国:1936—1939年,在英国剑桥大学攻读博士及在丹麦、瑞士、法国科研机构做研究;1945—1948年,再赴英国剑桥做访问学者,随后赴美国和丹麦访学。这期间结识的福勒、尼尔斯·玻尔一家(包括奥格·玻尔)、狄拉克、李约瑟等科学巨匠,在不同时期、不同方面、以不同形式的帮助和支持,对张宗燧的学术生涯有着重大的影响。

1936年张宗燧考取了第四届庚子赔款数学专业留英生,于同年9月进入英国剑桥大学菲茨威廉学院,在剑桥大学数学系师从福勒,学习统计物理学。在20世纪20—40年代的英国,拉尔夫·霍华德·福勒是推动剑桥数学物理及量子理论发展的非常重要的人物。他于1914年被选为剑桥大学三一学院院士,在战争中接触应用数学的经历,让他对物理问题发生兴趣。张宗燧到达剑桥时,福勒刚从普林斯顿大学讲学回来不久。

20世纪30年代中期,统计物理学研究重点正处在从理想气体和低温固体等准自由粒子系统转向有比较强的相互作用的合作系统,合金及溶体的合作现象和相变问题成为研究热点。1935年贝特提出的处理方法是十分重要的进展。张宗燧的论文中有两篇是福勒建议研究的。第一篇是研究由于分子转动带来固体比热的反常行为。张宗燧成功地将处于中心的分子加上其最近邻的分子看成贝特方法中的小集体,出色地完成了计算。

结果显示了临界温度的存在,以及由于转动自由度在临界点的突然加入造成比热的不连续性,得到了同行们的重视。

1938年10月25日,张宗燧获得博士学位,与比他早一年到剑桥留学的王竹溪一起,成为中国最早的统计物理领域的博士。福勒以其特有的方式指引了中国统计物理研究的起步。张宗燧在继续研究统计力学的同时,拓宽到开展量子场论和粒子物理的研究。他的计划得到了福勒的大力支持,福勒写信将他推荐给了尼尔斯·玻尔。张宗燧抵达丹麦哥本哈根大学理论物理研究所,受到玻尔非常热情的欢迎并请他住在自己家里。

在丹麦,张宗燧与玻尔的孩子们成为好友。1958年,在西方与中国的科学交流完全中断的时代,老玻尔与杨振宁、李政道商议,后由小玻尔给杨振宁写信,表示希望与中国进行科研合作。1962年,小玻尔与夫人首次访华,指名要见张宗燧,老友重逢,相谈甚欢。抗战期间,张宗燧在重庆中央大学坚持了统计物理和量子场论的研究,完成了7篇论文。

1946年,张宗燧作为中英文化协会资助的教授之一到剑桥大学访问讲学,邀请人是狄拉克。1947年狄拉克邀请张宗燧在剑桥大学讲授《量子场论》课程,张宗燧欣然接受。这段时间是张宗燧学术生涯中又一个重要的阶段,他在约束系统正则量子化方向做出了重要成果。张宗燧回国以后,仍然与狄拉克保持通信。

张宗燧的工作在“文化大革命”中遭遇了极大的不幸,最终于1969年自尽,年仅54岁,令人万分痛惜。文化大革命后彻底平反并举行了追悼会。2005年,举行了规模相当大的“张宗燧先生诞辰九十周年纪念会”,大家聚集在一起,畅谈他的贡献,缅怀他的风范。2015年,《现代物理知识》杂志出版了纪念专刊。

UUID: 79b11cb2-f047-453f-bdca-be067437ba84

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/中科院之声公众号-pdf2txt/2015/中科院之声_2015-07-20_「转」张宗燧与科学大师们.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0178 元