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3171号:王绶琯星

2021-09-22 学习时报 任安波
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  王绶琯(1923.1.15—2021.1.28),福建福州人,天文学家,中国射电天文学的开创者、中国天体物理学的奠基者之一。1943年毕业于马尾海军学校。1946—1949年在英国皇家格林尼治海军学院深造。1953年回国,先后就职于中国紫金山天文台、上海徐家汇观象台、北京天文台(现国家天文台)。王绶琯提高了中国授时讯号精度,研制了多种射电天文设备。1980年当选中国科学院学部委员(院士)。历任北京天文台研究员、台长、名誉台长。

  天上有一颗国际编号为3171号的小行星,名叫“王绶琯星”,标志着王绶琯在天文领域的杰出贡献。然而,年少时的王绶琯,最初的专业却与天文相差甚远。

  少年“天文梦”

  1923年的1月15日,王绶琯出生于福建福州的一个普通家庭。他年幼丧父,由叔父抚养成人。1936年,在叔父的建议下,王绶琯报考了马尾海军学校,这是左宗棠在洋务运动时创办的一所著名学校。年仅13岁的王绶琯,从此踏上了十几年的航海征程。学校的课程设置中,有一门航海天文,这是他第一次接触到了天文学。在学校学习期间,王绶琯受到了严格的数学、物理和英文训练,这为他将来的学术生涯打下了坚实的基础。

  随着抗日战争的爆发,福建遭受了日军的狂轰滥炸,马尾海军学校被迫迁移到重庆。此时的重庆,汇集了很多逃难的科学家,战争是残酷的,但这并没有打断他们的科学研究,而且他们还抽出时间来从事科普工作,去启迪年轻的学子,王绶琯有机会接触了更多的天文学知识。

  王绶琯最初学的是航海,后来因为近视,就改行去学造船。经过了几年的学习和实习,完成了造船课程。在抗战的末期,他考取了公费留学资格,负笈英伦三岛,开启了留学生涯。然而,此时他对造船的兴趣却日渐阑珊。在英国,开始了他人生的一个重要转折点。王绶琯一到英国,除了日常上课外,他将自己的大部分业余时间都投入到了天文学上。彼时的英国,正有几位杰出的天文学家,如爱丁顿、金斯等,他们不仅学术造诣高深,而且在天文科普方面卓有成绩,对于热爱天文的王绶琯而言,真是千载难逢的学习机会。而王绶琯本人也具备较好的理工科基础,因此阅读那些高级科普读物,不觉枯燥,反而兴趣愈浓,他还找机会参观了英国的很多家天文台。

  命运之神总是眷顾着王绶琯,他联系并去拜访了英国格林尼治天文台的台长格里高利,两人相谈甚欢。格里高利赞成他来天文台工作,于是,王绶琯在完成毕业设计后,便来到格林尼治天文台。格里高利是经典天文学出身,而此时的天体物理学正方兴未艾,他便鼓励年轻人向这个方向发展,这也奠定了王绶琯一生研究的方向。格里高利利用自己的身份,为王绶琯的学习、实践提供了很多便利,使他得以快速成长。

  格里高利先生不久便退休了,新来的台长艾伦教授是一位实验天体物理学家。天文学是一门很强调实际观测的学科,王绶琯就跟着艾伦教授做试验和实测,熟练地掌握了天文学的研究方法。除了日常观测,王绶琯也开始在前辈的指导下撰写文章,逐渐从别人指点到自己独立解决问题,从而成长为了一名合格的天文学工作者。而这时候,来自祖国的一封信,又改变了他的人生轨迹。

  不寻常的归国路

  1952年的一天,正在伦敦天文台工作的王绶琯收到了一封来信。致信者是当时紫金山天文台台长张钰哲先生。多年后,王绶琯院士回忆这封信时,仍是感慨万千,“笔迹畅雅,语言率直。虽然我们素未谋面,但信中他毫无质疑地把我视为共赴祖国天文建设的同道。一纸延聘的文书,在我看来毋宁是一位长辈对一个年未满三十的后进者的叮咛”。他遂下定决心回国。

  回国的路,并不是那么的顺利。王绶琯与那些海外归国的科学家们一样,都是经历了一些波折。那时中国尚未与英国正式建交,所以回国需要绕道香港,并需要香港的签证,但香港拒绝签证,拒绝过境,所以这样折腾了好久。当时在香港大学任教的曹日昌教授(中共党员),接待和介绍了许多旅外科技专家取道回国。因为当时回国需要有人“铺保”,“保证不是坏人,保证不会留下来”。王绶琯正是在他的帮助下,回到了阔别已久的祖国,开启了人生新的篇章。

  天上的一颗星

  “回国伊始,目睹百年国耻一朝湔雪,神州大地污垢尽涤。而百废待兴、众志奋发。由是感激。深信兴我中华舍社会主义莫由。乃立愿效鲁翁之遵命,改造自我以应驱策,虽历风涛颠荡而终九死而无悔也”。这是王绶琯回国时的心情,三十而立的他,终于“报国有门”,可以为社会主义的建设事业贡献自己的一份力量。

  王绶琯在上海省亲之后便前往南京紫金山天文台报到,任副研究员。百废待兴的新中国一切都是从头再来,当时面临的是“建国之初,人才星散,设备缺如”的局面,所以要做的是“修残补缺,培植新人,谋划新策”。

  因此,王绶琯回国的第一件工作,不是立即投入到天体物理学的研究当中,而是跟随张钰哲修复60厘米望远镜,他负责弄清光学系统,参加安装和接收。

  提高“时号”精度。对于日常生活而言,时间点可以不用特别精确。而对于国家建设来说,这是远远不够的。当时,国家层面的测绘工作需要统一时间,以保证绘图的精确性。为此,国家紧急调配人马来解决这一问题,王绶琯奉命参加了“提高时号精度”项目。在此之前,上海的同志已经在法国人留下来的授时基础上做了大量的工作。他来了之后,和几位年轻同事齐心协力,很快提出了改进守时、播时、收时以及和野外测绘队紧密联系等应急措施。措施只是临时的,而真正要提高精度,还是需要精密的仪器。为此,王绶琯和罗定江一起到苏联访问,引进了当时较为先进的中星仪器。有了这一利器,再加上他们的日夜奋战,很快就完成了任务。对于王绶琯来说,这是他的第一次科研攻关。

  开创中国射电天文学。射电天文学是在二战期间发展起来的一门学科,虽然诞生晚,但对于天文学的发展至关重要,20世纪60年代的天文学“四大发现”,都是射电天文学的功劳。在1956年开始实施的《1956—1967年科学技术发展远景规划纲要(草案)》中,国家提出要把基础天文学搞起来。1958年,中苏两国联合在海南岛观测日食,中国科学院吴有训副院长借此契机,引进苏联的技术,推动了射电天文学建设。

  观测任务完成后,王绶琯从上海调到北京,开始负责北京天文台射电天文学的筹建。当时,无线电对于大家来说都很陌生,他们便从头开始,边学边工作。1962年起,王绶琯开始在沙河站举办“射电天文学讲习班”,组织天文台和相关高校从业者来学习实践,这些人也成为了中国早期射电天文学的骨干力量。

  天文学是一门观测学科。有了人才,没有仪器设备,是无法继续下去的。1958年,中国引进了苏联的射电望远镜。但随着中苏关系的破裂,同时由于苏联的射电望远镜也不能满足观测需要。王绶琯便尝试对苏联射电望远镜进行复制、重新设计、调适,从而研制出了我国自己的射电望远镜,他还将技术和知识输送到了相关工作单位。

  王绶琯带领年轻人,在密云基地,筹建了射电望远镜基地。在条件十分简陋的情况下,他们设计和加工了32面6米的天线,建立了密云射电天文阵,为中国射电天文学的发展打下了良好的基础。当时,澳大利亚天文学家克里斯琴生来华访问,在他的启发下,王绶琯又开始对密云射电天文阵进行改进。王绶琯提出了用“综合孔径”来提高观测效率,并拿出了设计方案,又在克里斯琴生的帮助下,把设计方案变成了现实。

  谋划天文学发展全局。1978年,科学的春天开始了,中国的科学事业开始回归正轨。此时,中国科学院开始规划新的科学布局,王绶琯负责天文学部分,开始谋划天文学发展全局,来追赶世界前沿。此时,他提出了“第二代者承先启后,以观测基地与研究队伍之创建为务,期欲在第三四代置我国天文学于世界之林”。为此,他一方面将众多骨干派出国外去访学,另一方面开始筹划各种设备的建设,2.16米镜就是在这段时间完成的。

  倡议建造LAMOST(大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜)。天文光谱是天体物理学研究的重要基础。起初,一台望远镜仅能测量一个星体光谱,随着技术的进步,望远镜可以同时测量多个光谱。而在许多重要领域,需要测量的光谱数以万计。这一领域有着很大的发展空间。从此入手,可以进一步提高中国的天文研究能力,并积累大量数据。为此,在1980年代后期,王绶琯和苏定强开始组织研究中心,邀请相关专家来讨论,最终在1993年提出了LAMOST望远镜的方案。经过十几年的建设,LAMOST望远镜在2009年通过了验收,成为中国天文界的一架利器。

  2021年1月28日,中国科学院院士王绶琯逝世于北京,“忧国岁月暮,窥天夜正长”正是他一生最好的写照。

  (原载于《学习时报》 2021-09-22 A6版)

打印 责任编辑:侯茜

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