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在《名家博士论文7:彭桓武先生的两个博文论文1940年和1945年爱丁堡大学》中提到,玻恩(Max Born,1954年诺贝尔物理学奖获得者)有好几位优秀的中国学生。彭桓武先生是其一。程开甲(1918年8月3日-2018年11月17日,2013年国家最高科学技术奖获得者)先生也是一位。
中国科学院官网对程先生的介绍如下:网址http://casad.cas.cn/ysxx2022/ygys/200906/t20090624_1792076.html,物理学家。1918年8月生于江苏吴江。1941年毕业于浙江大学物理系。1948年获英国爱丁堡大学哲学博士学位。1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。中国人民解放军总装备部科技委顾问。曾任浙江大学、南京大学教授,第二机械工业部核武器研究所副所长,国防科工委核实验基地研究所副所长、所长及基地副司令员,国防科工委(总装备部)科技委常委、顾问。中国核武器研究的开创者之一,在核武器的研制和试验中作出突出贡献。开创、规划领导了抗辐射加固技术新领域研究。是我国定向能高功率微波研究新领域的开创者之一。出版了我国第一本固体物理学专著,提出了普遍的热力学内耗理论,导出了狄拉克方程,提出并发展了超导电双带理论和凝聚态TFDC电子理论。1985年获国家科技进步奖特等奖,1999年被国家授予“两弹一星”功勋奖章。
程先生祖籍徽州,祖辈早年从徽州到江苏吴江的盛泽(今江苏省苏州市吴江区盛泽镇)经商。关于祖籍徽州,据说程先生亲自确认为安徽省绩溪县仁里村,村里现有“洛源堂”(几年前修复的),据说是其祖父建于清末,建有程开甲纪念馆。网上还流传一幅字“我是徽州人”,据说是程先生亲笔。
图1:程开甲亲笔书写“我是徽州人”
其祖父程敬斋,经营纸张生意。文房四宝,怎么算都少不了安徽,一批批徽商经营文房四宝生意。据说程先生祖父生意做得不错,但却希望家里能出个做官的,然而其父程待彤是独子、连个秀才也未考取,所以其祖父给还未出世的孙子取名开甲(名字取好了备用),意思是名开榜首。可是,程待彤的夫人(程先生称大妈)接连生了6个女孩,后娶了一个潦倒书生的女儿(董云峰)作妾,这就是程先生的生母。程先生1918年8月3日出生,遗憾的是老爷子没有等到先生出生就去世了,按照当时的技术手段,其应该不知道这个娃是男是女,更想不到这娃不是一般地有出息。程先生7岁那年,父亲去世(不一定特别年轻,因为程先生前面有6个姐姐);9岁那年(也有说8岁),生母离家出走(应该与是偏房受到屈辱有关)。当然,还是有人管先生的,就是正房的大妈,还有姐姐们。小学前几年,或许受到家庭变故影响,先生孤僻,逃学,还有二年级留级3年的说法。程先生后转学到观音弄小学(现更名为程开甲小学,其五姐当时是该校教师),成绩迅速好转,从四年级跳级至六年级。
1931年,程先生考入秀州中学(现属浙江省嘉兴市,离盛泽镇20多公里)。秀州中学声名赫赫,陈省身先生1922年毕业于秀州中学,李政道曾在秀州中学和东吴大学附属中学在抗战时期内迁江西赣县组建的赣县基督教联合中学读书(据说未毕业就考入浙江大学,后转入西南联合大学,当然后来,如《名家博士论文2:中国的奥本海默之一朱光亚先生博士论文1949年密歇根大学》提及:李政道大学二年级就被吴大猷先生看中带着去美国学习原子弹制造技术去了,好像小学也因抗日战争爆发辍学,因此有其小学、中学、大学都没毕业一说)。秀州中学校友中,还有十余位院士。秀州中学现也建有程开甲纪念馆。
1937年,程先生同时考取交通大学和浙江大学,据说浙江大学给了公费生待遇(可以理解为给优秀考生专享的奖学金),先生遂入学浙江大学物理系。此时的浙江大学大师云集,除了校长竺可桢外,还有束星北、王淦昌、陈建功、苏步青等数理大师。1941年,先生本科毕业后留校任助教多年(这其中,1942年至1946年,浙江大学内迁至贵州湄潭办学)。助教这段时间,先生就已经表现出优秀科学家的潜质。1945年5月,Nature(对,就是那个大名鼎鼎的Nature)发表了先生的一篇Letter:A Simple Calculation of the Perihelion of Mercury from the Principle of Equivalence(用等价原理计算水星近日点移动),DOI:https://doi.org/10.1038/155574b0,很短,多是公式和推导,点击可以直接下载全文。欢迎大家围观20世纪40年代的Nature文章,还是中国人的文章。还有一个成果更牛,程先生证明“狄拉克方程”在自由粒子条件下的正确性,据说文章经狄拉克(Paul Adrien Maurice Dirac,与薛定谔共获1933年诺贝尔物理学奖)本人推荐, 1946年以Research Note发表在Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society(《剑桥哲学学会数学会刊》,当年的牛刊之一(现在也不错,这里的哲学不是现在的狭义的哲学),狄拉克、玻恩、海森堡和彭桓武等均在此刊发表过文章)上,文章名:Derivation of Dirac's equation for a free particle(对自由粒子的狄拉克方程推导),DOI:https://doi.org/10.1017/S0305004100022908,文章作者署名下清晰写着:Communicated by P. A. M. Dirac,三页,也多是公式和推导,最后的“Proof revised by T. S. CHANG”,应该是张宗燧院士。据说先生还有一个更更牛的成果,诺贝尔奖级的,理论预测重介子的存在并估算其质量。英国学者李约瑟(Joseph Needham,对,就是那个“李约瑟之问”的李约瑟,他曾去湄潭的浙江大学考察)亲自对其修改送狄拉克,狄拉克表示:基本粒子太多,不再需要更多的新粒子,更不需要重介子,文章未能发表,很是遗憾。那个时候如果有ArXiv这样的预印本(Preprint)平台该多好啊,直接发出来再说!
图2:狄拉克背书的《剑桥哲学学会数学会刊》1946年程开甲文
1946年,在李约瑟的帮助下,程先生入英国爱丁堡大学读博,导师是玻恩。1948年,程先生博士毕业。博士论文题目为:On the theory of superconductivity(关于超导理论)。论文全文,程开甲博士论文.pdf。此文收录在科睿唯安的ProQuest Dissertations & Theses Global (ProQuest全球博硕论文数据库)中,数据库中此文链接为:https://www.proquest.com/docview/301276468,数据库给出了此文的全文链接至Edinburgh Research Archive(爱丁堡大学的机构知识库)。论文致谢中,除了玻恩,还有Dr. K. Huang,应该是黄昆院士,黄昆先生此时是玻恩的博士后。1950年程先生回国。
先生有一场与师兄海森堡(Werner Heisenberg,1932年诺贝尔物理学奖获得者,是玻恩早年的学生)的辩论。1948年在苏黎世大学的关于超导的一次学术会议上,玻恩没去,程先生代表玻恩和他,报告他们关于超导理论的研究成果。海森堡在现场,有不同观点,二者辩论。据说裁判是大名鼎鼎的泡利(Wolfgang Ernst Pauli,1945年诺贝尔物理学奖获得者)。当然,这是学术争论,不影响师兄弟感情。据说,玻恩事后很是赞赏这样的争论,还用他自己和爱因斯坦的学术争论鼓励程先生(玻恩和爱因斯坦其实私交甚好)。玻恩和先生1948年在Nature有篇文章,名为:Theory of Superconductivity,DOI:https://doi.org/10.1038/161968a0,应该是争论后二人写的,文章很认真地指出了海森堡的错误。此事在《创新·拼搏·奉献---程开甲口述自传》有记载,详见P053。不过,书中关于海森堡“1933年与狄拉克和薛定谔共获诺贝尔奖”的说法不严谨,严格意义上,海森堡获得的是1932年诺贝尔物理学奖、狄拉克和薛定谔共获1933年诺贝尔物理学奖,但由于种种原因,1932年诺贝尔物理学奖是在1933年才确定的,从时间上好像也的确是海森堡“1933年与狄拉克和薛定谔共获诺贝尔奖”。1931年和1934年诺贝尔物理学奖空缺。
先生101岁仙逝,肯定算长寿。其爱人高耀珊功不可没。先生的婚姻,某种意义上是传统婚姻,年少时大妈做主的。本科毕业后,两人完婚。据说大学期间,先生与某女同学来往较为密切,束星北先生发现后本有意撮合,在程先生倒出难言之隐后,又劝程先生遵守传统的婚约。其实,高耀珊很有头脑,如果说她巧妙地让束星北先生在两人结婚证上签名是小聪明的话,一辈子踏踏实实照顾程先生则是大智慧。ML基地期间,生活困难的时候(全国都难),自己养鸡,为鸡蛋编号,尽量保证每天一个鸡蛋,再困难也要保证一个苹果,an apple a day keeps the doctor away。
图3:程开甲与夫人在ML基地
再八卦一事:40年前,1983年的一次院士接待。当时的中国科学院固体物理研究所(现并入中国科学院合肥物质科学研究院)刚成立不久,邀请程先生讲课。此时程先生已经是院士(学部委员)。但,其住在条件艰苦的岛上(董铺岛,就是现在的合肥科学岛);喝,自己烧开水;吃,自己煮面。不管程先生对葛庭燧院士(固体物理研究所创所所长)有多么尊敬,花甲之年,某种意义上也已经功成名就了,还能够如此艰苦朴素,都令人肃然起敬。详见中国科学院固体物理研究所原办公室主任姜文学对建所初期的回忆文章《我这样接待了程开甲院士》,网址:https://hf.cas.cn/lmjx/glbm/rsjyc/ltxgz/zyzt/sphf/kxdxy/201404/t20140425_4101243.html。学习科学家精神,尤其是老科学家精神,还是可以有的。
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