2019年是黄昆先生诞辰100周年。朱邦芬院士曾将黄昆的贡献概括为：一本书、一组方程、一个理论、一种散射、一个模型。而先生自己最为满意的一项工作是黄昆方程。黄昆方程描述了离子晶体中晶格振动的声子与电磁场的相互作用，这改变了人们关于电磁模在晶体介质中传播的思维方式，并开创了后来的极化激元理论。谨以此文致敬黄昆先生。
在黄昆先生诞辰100周年之际，作为黄先生子弟和亲近后辈，我们缅怀先师的辉煌业绩，重温他对凝聚态物理学的卓越贡献。黄昆（1919.9.2-2005.7.6），物理学家，中国固体和半导体物理学奠基人之一。
黄昆先生生前多次说过，他自己最满意的工作有两件，第一件就是1950年对离子晶体中的长波光学声子和宏观电磁场的相互作用的研究，即黄昆方程（有时也称Born-Huang方程，即玻恩-黄方程），另一件则是与晶格弛豫有关的多声子光跃迁和无辐射跃迁理论。
黄昆先生对物理学的杰出贡献，按朱邦芬院士的归纳，可以概括为一本书：玻恩、黄昆的《晶格动力学理论》，这本书被国际物理学界奉为经典；一组方程：即本文重点介绍的黄昆方程；一个理论：黄-里斯关于多声子跃迁的理论，以及他后来统一的关于多声子无辐射跃迁的理论；一种散射：关于晶体中杂质引起的X射线散射——黄散射；一个模型：关于半导体超晶格的黄-朱模型。
黄昆先生的工作博大精深，本文仅集中讨论黄昆方程出现的历史背景以及这一组方程的方法和结论对固体物理学（即现在统称的凝聚态物理学）在当时和对后来发展的重大意义。
黄昆方程上世纪40年代，固体的电子态理论才起步不久，对于实际材料的各种性质的理论计算才刚刚开始。因此对于固体的物理性质的理论研究，都是从理论上认识比较清楚的离子晶体开始。
黄昆先生那一代物理学家，都注意到介电函数是关键的物理量，因为它不仅决定物质的电学性质，而且决定物质的光学性质。对许多纯净的离子晶体而言，在可见光波段它们是透明的，而在红外波段则有许多丰富的现象。而这又与固体的一类晶格振动即光学声子谱紧密联系。
固体由若干原子（原子实与电子）按一定方式组合而成，这些粒子相互作用，形成一个巨大的多粒子系统。固体晶格振动的简正模能量量子被称为声子。
离子晶体中正负离子相对振动形成长光学波，质心的振动形成长声学波。黄昆方程正是把光波与光学声子关联起来。一开始人们没有意识到它的重要价值。一个真实的故事是，当黄昆方程的论文投稿时，审稿人认为该文只是重新证明了著名的Lynddan-Sache-Teller关系，即纵光学波频率和横光学波频率之间的关系，审稿人坚称黄昆的论文只是LST关系的另一种证明而拒稿。
幸亏黄昆先生的老师莫特教授了解这篇文章的重要意义，亲自出面推荐才得以发表。
黄昆的新贡献更在于，他进一步引入了电磁波传播的迟缓效应，即离子之间库仑相互作用不是瞬时发生的。此时必须考虑麦克斯韦方程组中的其它几个方程：所得到的解表明，光波只受到电子以及LO和TO声子折射的作用。其结果是纵向光学声子LO不受影响，而横向光学声子TO在其色散曲线与光子色散曲线相交之处形成共振、产生强烈的相互作用，由此得到一种新的色散关系。这是前人从未得到过的结果。
黄昆方程最重要的意义，可以用美国著名物理学家E. Burnstein在第17届国际拉曼会议上对黄昆的评价来概括：“Huang has changed our way of thinking about propagating EM mode in crystalline mediums”。其实这里的介质，不止是离子晶体，而是包含了一切有光在其中传播的介质。
由于黄昆方程直接利用了电场与偶极子的相互作用，它也同样适用于一切具有偶极矩的元激发与光波的相互作用，具有普遍意义。这也正是后来的光波与激子耦合的极化激元的原始物理基础。
物理学本质上是一门实验科学，这样一种物理上全新的图景，不仅引起理论工作者的注意，也理所当然地吸引了实验工作者希望用实验证实极化激元的存在。
C. H. Henry和J. J. Hopfield在磷化镓中用拉曼散射证明了极化激元的存在，准确测量了其中极化激元上下两支的色散曲线，证明了极化激元理论的正确性。由于半导体中激子有的也有偶极距，因此也能形成极化激元，虽然激子具有明显的色散，而原始的黄昆方程中没有包括光学声子的色散，但方程完全可以不加改变地扩展到包括色散的情形。
实际上，固体中能与电磁波耦合的运动模式不限于声子和激子，相互作用也不限于光与电偶极子。在电偶极子被禁戒的情况下，与磁偶极子等都可以形成极化激元，因此在现代物理中，有各种各样的极化激元，如自旋波极化激元等。极化激元这一概念已经深入到物理学的许多领域。
黄昆方程和同样由黄昆先生开创的与晶格驰豫相联系的多声子光跃迁理论和无辐射跃迁理论，以及黄散射等一系列原始创新的理论成果，都是凝聚态理论发展道路上光辉的丰碑，是值得我们永远纪念和学习的！