盧鶴绂:中國核物理學家-中文百科頻道

生平簡介

盧鶴绂字合夫，祖籍山東省萊州市掖縣。1914年6月7日生于遼甯沈陽一個知識分子家庭。在家庭的熏陶下，盧鶴绂從小熱衷于鑽研理工科學。初中就讀于沈陽市省立第二中學。1929年考入沈陽東北大學附屬中學高中理科班。1931年“九一八事變”，日軍侵占沈陽，盧鶴绂随父去天津，在河北省工業學院機電預科學習。1932年考入燕京大學理學院物理系。1935年冬，“一二九運動”爆發，盧鶴绂擔當糾察隊員，護送遊行隊伍，聲援古北口前線。1936年大學畢業獲理學士學位。同年赴美國明尼蘇達大學研究院深造，專攻近代物理和原子物理。1941年獲哲學博士學位後回國。曆任中山大學、廣西大學、浙江大學、複旦大學、北京大學教授，還兼任中國科學院上海原子核研究所副所長兼第一研究室主任，上海物理學會理事長、名譽理事長，中國科學院院士，中國物理學會永久會員、理事兼物理學名詞委員會副主任，國家科委物理學專業組成員，《原子核物理》副主編，美國物理學會會員，美國希格瑪賽科學榮譽會會員等職。

盧鶴绂幾十年來主要從事理論物理和核物理方面的教學和研究。發現了熱離子發射的同位素效應；發明了在質譜儀中測定輕同位素豐度比的時間積分法。在國際上首次公開估算鈾235原子彈和費米型鍊式裂變反應堆的臨界大小的簡易方法及其全部原理；提出了最早期的原子核殼模型并首次提出了核半徑新的計算公式。建立了流體的容變黏滞彈性理論并對經典流體力學基本方程作了多項推廣。

20世紀30年代原子物理學是美國科學研究的熱點。那時質譜學還在創始時期，質譜儀必須自己設計裝置。1937年盧鶴绂制成了一台180度聚焦型質譜儀，研究熱鹽離子源的發射性能。他在帶狀薄钛片上電焊小白金盤，将含锂礦石粉末置于盤上，用電流通過钛片加熱，使礦末釋放锂離子。在用質譜儀測量锂7及锂6離子釋放量的比值時，發現此值在不同時刻不盡相同，從而發現了熱離子發射的同位素效應。他使用時間積分法，在世界上第一次精确地測得锂7及锂6的天然豐度比為12:29，當時美國的一家報紙報道了此事，并在頭版位置标出“中國人在稱原子重量”。由于他創造性的實驗和研究，解決了世界上前人從未準确測定的問題。盧鶴绂測定的數值被選定為同位素表上的準确值，被國際同位素表沿用了50多年，一直到1990年美國核數表還引用的是這一測定值。盧鶴绂的碩士論文“熱鹽離子的質譜儀研究”和實驗的成功，被國際公認是一種創舉。1953年，諾貝爾獎獲得者雪格瑞主編的《實驗核物理》認為是盧鶴绂首先發現了熱鹽離子發射的同位素效應。1958年，英國劍橋大學沃爾士著的《質譜學》介紹了他的時間積分法，認為這項成果來之不易。

1939年在獲得科學碩士學位後，他又繼續進行博士論文的準備工作。當時正值鈾235核裂變的發現震驚全世界物理界之際。如何用特大的質譜儀長時間積累出足夠數量的鈾235，是當時面臨的難題。盧鶴绂提出了扇狀磁場對入射帶電粒子有聚焦作用的普适原理，并據此設計制造了一台新型60度聚焦的高強度質譜儀。1941年他以題為“新型高強度質譜儀及在分離硼同位素上的應用”的論文獲得哲學博士學位。這一研究成果，因涉及當時保密領域而被扣發。論文的全部提要在1950年美國原子能委員會刊物《核科學文摘》上發表。

1941年盧鶴绂放棄了在美國的優越工作條件和舒适生活，毅然回到了正在進行着抗戰的祖國。先後被中山大學理學院、廣西大學理工學院、浙江大學理學院等學校聘為教授。當時内地生活十分艱苦，為了講授量子力學、近代物理、力學和地球物理探油術等課，他常常隻能在點燈草的油燈下備課，在古廟裡給學生講課。

第二次世界大戰前後，如何制造原子彈成為世界矚目的課題，盧鶴绂對此也進行了研究。二次世界大戰結束不久，他就在《美國物理月刊》上發表了“關于原子彈的物理學”一文，簡要闡明了估算鈾235臨界質量的方法。這是世界上首次公開發表估算鈾235原子彈及費米型鍊式裂變反應堆的臨界體積的簡易方法及其全部原理。這一文獻已被世界上廣泛引用。

新中國成立後，黨和政府非常關心盧鶴绂的科研工作，當時他在浙江大學任教，學校盡可能地為他提供了有利的科研條件。他傾注全部精力于科學研究之中，不久便在流體動力學的研究上取得了重要的進展。1950年發表了“容變黏滞性之唯象理論”一文，提出了容變黏滞性理論，進而首次推出容變弛豫方程，并以此對經典流體動力學方程(納威爾—斯托克斯方程)進行擴充，以容納容變黏滞性。1951年在美國《聲學會月刊》上發表的“從聲現象研究體積黏滞性和壓縮性”一文又擴展了原來的工作，把容變黏滞性理論從聲學上的應用範圍延伸到全部頻率。同年發表的“容變黏滞性與聲之速度與吸收”一文則進一步把理論從适用于一種分子的弛豫過程，推廣到有多種弛豫過程同時存在的情況。同期雜志上還發表了他的“可壓縮流體之散逸函數”一文，從他自己推廣了的流體動力學基本方程導出包括容變黏滞性效應的流體耗散函數。這一系列論文的發表引起了國際學術界的重視，弛豫壓縮基本方程被譽為“盧鶴绂不可逆性方程”。聯邦德國的《物理學大全》和伯格曼的名著《超聲學及其在科學技術上的應用》都引用了這一方程。

在此期間，他還繼續了對原子核結構的研究。1950年在美國《物理評論》上發表了“關于核模型”一文，首次明确肯定核半徑公式應改為Ｒ＝123×10-13Ａ1/3厘米。

1952年夏，全國進行高等學校院系調整，盧鶴绂來到複旦大學。為了講授“熱力學”及“統計物理學”兩門課，他自編教材，結果聽課學生猛增，每班學生近百人。那時，盧鶴绂還自學了俄文，參加翻譯了史包爾斯基著《原子物理學》一書，還同陳傳璋合譯出版米哈林著《積分方程及其應用》。1955年夏，盧鶴绂調到北京大學新辦的物理研究室工作，為從全國各高校選調來的高才生講課。1957年完成任務後重回複旦，被任命為原子核物理教研室主任，參與了原子能系的籌建，并積極參加了創建上海原子核研究所的工作，擔任該所副所長兼一室主任。

60年代初，盧鶴绂對受控熱核反應進行研究，提出了快脈沖、慢脈沖和穩态的三大分類法，并對其能否成功進行了深入讨論。主編了《受控熱核反應》一書，總結了1960年以前國内外在此領域的理論研究及實踐探索方面的成果，這是我國第一本有關熱核反應的專著。1979年受美國斯瓦爾斯莫大學校長的邀請作為1979—1980年度康涅爾尊貴訪問教授，又應巴丁教授及其他學者邀請去伊利諾大學等20多個大學和研究機構訪問講學，并獲紐約科學院授予的1980—1981年度“活躍院士”稱号。

近年來，高能物理發展很快，高能物理與核物理的關系越來越密切。盧鶴绂帶領他的課題組進行着高能核物理方面的研究工作，探讨原子核内的誇克自由度效應及誇克膠子等離子體産生的可能性。

盧鶴绂治學嚴謹，注重理論聯系實際。他為複旦大學校慶80周年題詞“格物緻知、運用自如”。并解釋說，物就是物質，格就是指探讨尋求它的規律性，把客觀世界物質現象規律化。有了這個規律就可以作出科學的預言，可以指導實踐了。他積極主張“學理科的學生畢業後到工業部門去搞發明創造。”他認為自然科學是以實踐經驗為基礎的，在中學階段就要讓學生動手做實驗。

盧鶴绂曆任複旦大學教授，分子物理教研組、理論物理研究組、原子物理研究組主任，校務委員會副主任，中國物理學會理事兼物理學名詞審定委員會副主任，上海物理學會理事長。1977年盧鶴绂被評為上海市先進科技工作者，1988年被中國科學院授予從事科學工作50年榮譽獎狀。

在數十年的教育、科研生涯中，盧鶴绂為我國的物理事業和培養我國第一代原子科學技術骨幹做出了重要貢獻。實踐了自己的格言“知而告人，告而以實，仁信也”。

研究領域

盧鶴绂的研究成果很多。1937年，在美國學習期間，他用自制的180度聚焦型質譜儀，采用新方法、新熱源，測得正确的锂元素的同位素锂7與锂6的豐度比12.25。這個數據在國際上沿用了50多年，至今可能還是最精确的。1945年，他研究出“估算鈾235原子彈和費米型原子堆的臨界體積的簡易方法”，并在國際上首先發表，引起物理學界的強烈反響，他也因此被稱為“第一個公開原子彈秘密的人”。1947年《美國物理月刊》發表了他的《關于原子彈的物理學》一文。1950年又在美國權威刊物《物理學評論》上發表了《論核模型》論文。1950年在浙大任教時，他開辟了分子物理領域的研究方向，并修改了納威爾D斯托克斯非線性方程，國際上稱之為“盧鶴绂不可逆方程”。文化大革命以後，1979年12月至1981年6月，盧鶴绂應美國一所大學和二次諾貝爾獎得主巴丁的邀請在美國成功地進行了學術訪問，在20多所大學和研究機構講課或作學術報告，邀請方對盧鶴绂的學術水平作了很高評價，并認為雖經10年“文革”荒廢，他對物理學進展仍了如指掌。盧鶴绂的研究成果多而且質高，大多具有首創性，涉及範圍又廣,原子物理，分子物理，從實驗到理論，是一個多才的物理學家。