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中國核聚變和等離子體物理研究奠基人——胡濟民
發布時間:2016-10-12

胡濟民,核物理學家,1919年1月26日出生,江蘇如皋人。1942年畢業于浙江大學物理系。1948年獲英國倫敦大學哲學博士學位。1980年當選為中國科學院學部委員(院士)。1998年9月9日逝世。曾任北京大學教授,負責籌建了北京大學物理研究室(技術物理系前身,現物理學院)并任室主任,中國核物理學會理事長,蘭州重離子加速器國家實驗室和北京串列加速器核物理國家實驗室學術委員會主任等職。主要從事核理論、重離子核物理、等離子體物理等方面的教學與研究工作,并取得重要成就。他對具有非中心力成分的核力問題作了系統研究,并取得多項重要成果。在重離子核反應機制方面,提出了“準復合核模型”,在原子核裂變、原子核集體運動和宏觀模型方面取得了較高水平的研究成果。胡濟民與錢三強、王淦昌等都是中國開展核聚變和等離子體物理研究的開拓者和奠基人。胡濟民主編出版了《原子核理論》《原子核的宏觀模型》《原子核裂變物理》等專著。其中《原子核理論》第一版獲工業部優秀教材特等獎和全國優秀教材國家優秀獎,修訂版又獲教育部和國家級兩項科技進步獎。

胡濟民的父親胡兆沂早年曾留學日本學法律,辛亥革命前曾在山東當過幾年法官,辛亥革命后在北京、上海當律師。胡濟民兒時在家跟老先生學識字,深受家庭影響的他,對知識充滿求知欲。10歲在上海小學插班念五年級,中學進了大同大學的附屬中學,其中初中二年級是在南通中學念的。胡濟民對大同大學附屬中學和南通中學的印象很深,他很慶幸自己能在兩個優秀的中學度過人生這一重要的階段,碰到了令自己終生難忘的一些好老師。當時,兩個中學很重視數學、語文和英語的教學。他的幾何老師在課堂上分析一些很費周折的幾何題并帶領學生做各種不同的答案。代數老師教課也別開生面,如講對數時,他不光教學生如何應用及查對數表,還告訴學生是如何計算出來的,并告知學生用心算的方法估計其結果。很多出色的數學老師,使胡濟民感受到了數學的奇妙,他們的循循善誘使得他一生都喜歡做難題和心算。他不但可以心算,還能在腦子里解幾何題,而且在以后的人生中,不管多么困難的環境下,他都能堅持不懈地思考科學問題。

1937年秋,胡濟民考上了浙江大學化學系。二年級時他從化學系轉到物理系,當時正處于抗日戰爭的艱苦年代,但學校在校長竺可楨的領導下,治學嚴謹,許多課程都是著名教授講授,王淦昌教授教近代物理,束星北教授講熱學,王謨顯教授講量子力學,光學專家、當時的系主任何增祿教授講光學并帶光學實驗。在這段時間,胡濟民第一次接觸到物理學的前沿,特別是正在發展的核物理學,他刻苦學習,為以后的學業打下了堅實的基礎。胡濟民的大學畢業論文發表在世界知名的物理學雜志《物理評論》上。

1942年,胡濟民大學畢業,被留在浙大物理系當助教。1943年到重慶的交通大學當助教。1945年以優異的成績獲得英國文化委員會資助去英國留學。到英國后,胡濟民先在伯明翰大學學習,導師Oliphant(奧里芬特),是參加美國做原子彈的科學家之一,剛從美國回英。但因專業關系胡濟民要求轉學,Oliphant支持胡濟民轉學,并介紹胡濟民到他的好友、倫敦大學的Massey(莫賽)教授處去做研究生。因此,在伯明翰待了不到半年,胡濟民到了倫敦,進了倫敦大學。在莫賽教授指導下用唯象的方法研究核力。由于他在核子間相互作用力的理論研究取得開創性成果,1948年獲倫敦大學哲學博士學位。

1949年9月,胡濟民回到了剛剛解放的浙江杭州,成為新中國成立后第一批從海外歸來的學子,應聘到浙江大學物理系任副教授,不久被任命為浙江大學副教務長。1951年夏,他加入了中國共產黨。1955年初,黨中央決定創建核工業,發展核武器,在北京大學建立中國第一個培養核科技人才的教學基地——北京大學物理研究室。他奉調到北京大學,并由周恩來總理親自批示,任命為物理研究室主任,負責籌建和領導物理研究室的工作。1956年和1957年相繼培養出中國第一批核物理與放射化學的專門人才。1958年物理研究室擴建為原子能系,后又更名為技術物理系,他擔任首任系主任直至1986年,在此期間,他還兼任技術物理系黨總支書記、北大黨委委員等職。

胡濟民學識淵博、思想活躍,科學嚴謹、勇于創新,為解決核科學領域的許多重大課題進行了長期不懈的努力,在原子核力、原子核結構、重離子核物理、裂變物理以及等離子體物理等學科領域,都取得了重大成果。20世紀50年代中期,他積極倡導開展核聚變和等離子體物理的研究,為中國在這一領域做了開創性的工作。1956年胡濟民和錢三強等幾位核科學家積極倡導和建議,將核聚變與等離子體物理研究列入了“國家十二年科學發展規劃”。這是中國醞釀準備開展核聚變研究的起點。

“文化大革命”前,胡濟民與妻子鐘云霄一起研究強磁場中的等離子體的輸運問題,這是一個與熱核反應以及天體物理有關的理論問題。需要計算兩個帶電粒子走著螺旋軌道的相互碰撞。如何解決這個難題,胡濟民一直沒有想出來。對解決難題的執著習慣,使他始終在思考這個問題。“文化大革命”期間,胡濟民作為走資派與學術權威,幾乎天天被批斗。只要那天的批斗不太厲害或是監督勞動,他就運用從小練就的心算,把某個問題在腦子里推導出來。有一天,他想出了這個輸運問題的計算辦法,將計算公式寫了出來,要判斷螺旋軌道對等離子體中的電導率與弛豫時間的影響需要做10多個三重數字積分。于是,胡濟民利用晚上,與妻子用算盤計算“強磁場中的等離子體輸運過程”。計算結果經過整理寫成兩篇文章,發表在1986年《核聚變與等離子體物理》雜志上。這是胡濟民繼“文化大革命”前為氫彈提供有用數據后,對熱核反應與等離子體的又一貢獻。

胡濟民是一位德高望重、科研教學成績卓著的核科學家與教育家。半個世紀以來,他把自己的畢生精力,無私地奉獻給中國的核科技事業與教育事業,為中國核工業的創建與核科學的發展作出了杰出的貢獻。從擔任物理研究室主任到技術物理系主任的30余年間,他傾注全力、嘔心瀝血,帶領全系廣大師生,經過長期艱苦努力,把北大技術物理系建設成為中國核科學與核技術教學、科研的重要基地。在他積極籌劃和組織領導下,于1983年在技術物理系的基礎上,建立了北京大學重離子物理研究所,為核科學研究和教學工作創造了良好條件。在他的領導下,北大技術物理系為國家培養了3000多名優秀的核科學與核技術方面的專門人才。他們中的大多數都是中國核科技戰線上的中堅與骨干,許多人已成為著名的專家、教授、院士、英雄模范、高等院校與科研院所的學術帶頭人與領導者。

20世紀70年代,正當重離子核物理成為核科學研究前沿課題時,他就從理論上探索合成超重核的可能性,并提出了重離子核反應要經過中間階段的“準復合核模型”。70年代中期,他關心、支持中國核數據編評和核數據庫的建立工作,并親自領導和參加裂變核數據計算和裂變機制的研究工作,他首創的多維裂變布朗運動模型取得了重要成果。進入80年代,他在比較、分析已有核模型基礎上,提出了新的原子核宏觀模型,并應用于研究原子核的性質取得了新的進展。到了90年代,他又在高自旋超形變態研究領域發展了原子核的振動與轉動模型,為核結構研究作出了新的貢獻。

胡濟民幾十年如一日,辛勤耕耘在教學第一線。他親自授課、指導研究生。他既主講普通物理、理論力學、量子力學等基礎課,也講授原子核物理、等離子體物理和原子核理論等專業課。他還經常給大學生、研究生和科技人員作核科學報告與講座,介紹核科學的最新進展和自己研究成果。還為全校新開設的公共選修課《人類生存發展與核科學》講授了第一堂課。他對學生嚴格要求、循循善誘,言傳身教、鼓勵學生為發展核科學與原子能事業作貢獻。胡濟民在原子核理論方面精深的學術造詣、豐碩的科研成果和他長期從教的豐富經驗,凝結成重要的教材和科技專著,為中國的核科學留下了寶貴的財富。他主編出版的《原子核理論》一、二卷,已成為中國核理論教學必備教材和核科技工作者的重要參考書。后續出版的專著《原子核的宏觀模型》和北京大學院士文庫《核裂變物學》,更是他多年研究成果的結晶。

1980年,胡濟民當選為中國科學院學部委員(院士),后又兼任中科院數理學部常務委員、數理學部副主任。1982年至1986年連任兩屆中國核物理學會理事長,并兼任第一屆全國核物理專業教材委員會主任和中國大百科全書物理卷核物理分卷編審,國家學位委員會學科評議組和國家自然科學基金評議組成員等職。1977年當選為北京市第七屆人民代表大會代表。在他古稀之年,還兼任北京大學重離子物理研究所、蘭州重離子加速器國家實驗室和北京串列加速器核物理國家實驗室的學術委員會主任等職,繼續為中國核科技事業貢獻力量。

(南通市科協、市院士聯系服務部整理提供)

作者:南通市科協、市院士聯系服務部 丁倩

責任編輯:《江海春秋》雜志社朱慧、嚴惠慈

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