七十风华

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吉林大学物理系创始人—吴式枢

时间:2021-12-23        点击:

 

1923年5月27日-2009年2月27日

吴式枢,1923年5月27日生于北京,祖籍江西省宜黄县。著名物理学家,杰出的教育家,中国科学院院士,毕生致力于理论物理的教学和科学研究,为吉林大学物理系和理论物理专业的创建和发展做出了突出贡献,培养了一大批科学人才。

1944年毕业于上海同济大学并留校任教。1947 年留学美国,就读于伊利诺伊大学,1951 年获哲学博士学位。在获得博士学位后,响应新中国号召,毅然回国,投入到国家建设事业之中。

1951年9月经教育部批准被大连工学院聘为教授,是当时国内最年轻的教授之一。1952 年 9 月起投入创建东北人民大学物理系的事业之中。1955 年 6 月至 1957年 6 月任系副主任;1957 年 7 月起任系主任(文革期间除外),1958年和高墀恩教授一起创建了理论物理专门化,1984 年后任名誉系主任。

▲63届理论物理毕业生合影

左起:吴成礼 赵绮秋 江剑秋 高墀恩 唐敖庆

刘靖匡亚明 吴式枢 陈静波 温希凡

建立独具特色的核多体物理处理方法

吴式枢教授多年来对原子核理论,特别是对核多体理论进行了系统的研究。在美国攻读博士学位期间就将刚刚提出的原子核壳模型理论用于处理 µ 介子和光核效应,导出了共振峰的公式,该结果被同行称为“Wu(吴)模型”。1955年,在戴逊(Dyson)铁磁理论发表之前,吴式枢就讨论了两个自旋波函数系统,他通过组成新的线性波函数,消除了布洛赫(Bloch)理论中过多本征态的困难。

二十世纪60年代他应用格林函数方法导出了 HRPA(高阶无规位相近似)久期方程,并进行了费曼(Feynman)图解分析;还提出了“推广的组态混合法”,并给出了求解实际问题的途径。70 年代他提出“吴氏计算法”,最早在格林函数中引入非线性积分方程,论证了非线性积分方程在格林函数理论中的应用及其物理含义。他对核自洽场理论进行了系统研究,证明了由质量算符定义的单粒子位阱具有最佳的抵消性,其单粒子波函数满足一类新的最大重叠原理。90年代以来主要从事相对论多体理论和量子强子动力学(QHD)的研究,提出了一种 Hatree-Fock 近似的重正化方法, 系统地研究了推迟效应与自洽效应在相对论多体问题中的影响,开展了核内介子自由度的研究。

学术功底深厚

1962年10月丹麦哥本哈根大学理论物理研究所所长波尔(A.Bohr)教授应中国科学院邀请来北京讲学,举行了一系列学术报告会。与会代表都是原子核物理方面的学者,吴式枢为波尔做翻译。由于波尔的报告讲的简明扼要,其中有个内容很多人没有听懂,会间休息时有人向吴先生请教,请他讲一讲;吴式枢在没有准备的情况下,在黑板上一口气地推导出大家所问的结果,令在场的学者十分敬佩。中国科学院院士张宗烨说:“吴先生是我们的老师,有问题都愿意向他请教。”

▲A.Bohr在华活动照,1962年11月

1981年初,联邦德国洪堡基金会主席、土宾根大学理论物理研究所所长、理论核物理学家A.费茨莱(Faessler)教授在北京核物理冬季讲习班上作关于π凝聚问题的特邀报告时,特别提到有一个问题未找到解决的方法。当他得知这个问题可以用吴式枢提出的非线性积分方程理论来解决时,对吴式枢的工作极感兴趣,当即表示愿与吴式枢合作,半年后他就邀请吴式枢到他的研究所去讲学与工作半年,并把吴式枢作为访问联邦德国著名外国学者在报刊上作了专门介绍。就在这次访德期间,该研究所里有位德国教授在研究中遇到了困难,他要推导一个公式却始终未能实现,当他带着这个问题和吴式枢讨论时,吴式枢立即放下手中原来的工作帮他推导,下班后又连续奋战了一个通宵,第二天就把推导好的公式交给了那位教授。德国教授对吴式枢深厚的科学造诣和忘我的工作精神深为钦佩和赞叹。

吴式枢主要学术专著有:《非线性积分方程与格林函数方法》、《原子核单粒位阱理论》、《相对论Hartree-Fock 模式和自洽效应》、《等效相互作用理论及顶角算符的封闭表示式》、《多重散射理论与格林函数方法》等。

重视学术交流

吴式枢作为组织委员会主席之一,在长春先后三次组织了由美国、加拿大、英国、德国和日本等国学者前来参加的核理论方面的国际学术会议。这些学术活动促进了国际间的学术交流,推动了核多体理论的研究。

▲国际核子一核子相互作用和核多体问题署期讲习班

1983于长春,左一为吴式枢,

核相变与重离子核反应国际暑期讲习班

▲1986年于长春

心系家需求

1971 年当他了解到大庆油田急需解决“水淹层的残余油饱和度判断”问题时,立即组织一个课题组开展研究,提出了通过测量高频电磁波的相位差确定地层介电常数的解决方案,为大庆油田研制相位介电测井仪提供了物理依据和设计基础。

▲吴式枢正在为课题组讲解“相位介电测井的物理基础”

王明达(前排左一)是课题组的主要成员之一

二十世纪70年代中期,吴式枢亲自参加并组织了“轻核中子反应核数据评价的理论计算”工作,为我国核数据库的建立和发展做出了重要贡献;参与了《1978~1985年全国基础科学发展规划》的制订工作,该规划为我国基础科学研究的后续发展奠定了坚实基础。

躬耕三尺讲台

吉林大学物理系刚刚组建的时候,全系只有24名教师,能讲基础课的只有6位,吴式枢经常同时讲两三门课。他讲课思路清晰、鞭辟入里,富有启发性,对基本概念和规律分析深刻,理论推导严密,对学生的学习方法和能力提高产生了广泛和深刻的影响。建系初期他承担的教学任务之繁重为全校之前列,先后给本科生和研究生讲授理论力学、原子物理、量子力学、原子核理论、核多体理论、群论及其在物理学中的应用、铁磁理论等课程。当时量子力学是一个十分冷僻的学科,吴式枢大胆开设了量子力学课程,并亲自向学生讲授该课程。这门概念叠加、逻辑缜密的课程在他口中深入浅出,理论知识信手拈来,灵活简洁的授课风格成为当时吉大校园一景,许多外系学生也慕名来旁听他的课,一睹他潇洒的学者风范。

▲吴式枢教授在物理楼第四阶梯教室为52级学生讲授量子力学 1955

他亲自教过的学生有 3 人被评选为中国科学院院士,他培养的 60 多名硕士和博士研究生均为各部门各单位教学和科研的骨干力量。

▲与56级毕业生合影(前排左五为吴式枢)

▲吴式枢教授正在对研究生进行提问

左起:杨善德、吴式枢、王明达、王世绩

国家教委授予吴式枢教授“老骥伏枥,志在千里,桃李无言,下自成蹊”的牌匾,以表彰他的人格魅力和对教育事业的卓著贡献。

2005年在中国物理学会出版的《推动人类文明与进步的物理学——纪念世界物理年系列图片》中,吴式枢被选入中国资深的杰出物理学家之列。

 

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