邹振隆:中国现代天体物理研究的开拓者

2012年 4月,从大洋彼岸传来方励之教授在书桌旁骤然去世的消息,感到十分震惊和沉痛。

方先生长我4岁,虽然都是北京大学物理系校友,但他1956年毕业後到中科院近代物理研究所,1958年调到中国科学技术大学,而我1957年才进校,1963年毕业後到北京天文台念研究生,所以一直到1970年代初素未谋面。

1970年我从天津小站解放军农场劳动锻炼回京後不久,奉调参加了中科院组织的相对论批判组。由於幕後支持者陈伯达的倒台,这个组的方向很快转爲科学研究,随後划归物理所建制(称十三室)。该室分两个组,一组由数学所理论物理室戴元本先生带领研究量子场论,一组由数学所陆啓铿先生带领研究引力理论。原子能所郭汉英丶物理所刘煜奋及北京天文台黄硼和我是引力理论组的成员。

现代引力理论是1915年爱因斯坦创立的广义相对论,经过近半个世纪的发展,特别是受1960年代类星体丶脉冲星和微波背景辐射等天文发现的推动,日益成爲现代天体物理和宇宙学的重要理论基础。方先生敏锐地觉察到这一发展趋势,从1970年代开始,与中国科学技术大学物理教研室的同仁一起,顶住“四人帮”极左思潮的打压,在“文革”时被视爲禁区的黑洞丶大爆炸宇宙学等相对论天体物理领域率先开展研究。

合肥中科大天体物理小组和北京中科院物理所十三室引力组虽然远隔千里,但起步时研究方向有所交叉,学术交流从无到有,不乏彼此切磋的机会。例如,都曾以布朗斯-迪克的标量-张量引力理论爲探索课题,都认识到这个基於狄拉克引力常数可变设想的方案,是当时除广义相对论外惟一能与所有观测相容的相对论性引力理论。我们组在陆啓铿先生带领下用旋量分析方法得到了该理论中外尔张量爲III型丶N型和O型的引力波严格解,结果发表在1972年刚创刊的《物理》杂志上。无独有偶的是,该刊同卷第3期就刊登了方先生所着“标量-张量理论中含物质和黑体辐射的宇宙解”。

科大天体物理组成立伊始,就积极推进融入国内天文界的进程,不仅踊跃参加丶进而组织全国性的天体物理学术会议(例如,1976年7月合肥会议丶1977年8月黄山会议),而且与天文学家直接进行合作研究。就我的了解,仅在1970年代,方先生和科大天体组同仁与北京天文台天文学家的合作就産生了不少研究成果。例如,他不满足仅从理论上研究中子星丶黑洞等致密天体的性质,而力图找到这些性质的观测证据。1974年赫尔斯和泰勒发现射电脉冲双星PSR 1913+16(20年後该发现荣获1993年诺贝尔物理学奖),他很快认识到这一发现对检验广义相对论的重大意义,与北台沈良照先生合作,在1976年发表了对该星性质的几点推测。爲了获得密近双星中致密天体的性质的第一手资料,他们还到北京天文台与沈良照丶蒋世仰合作用兴隆观测站60厘米望远镜观测密近双星仙女座BX的周期增加现象。爲了探讨用射电源作爲宇宙学探针的可能性,他们与北京天文台射电室的同仁合作研究了射电双源的结构和演化特徵。

1978年12月,第九次德克萨斯相对论天体物理讨论会在慕尼黑召开,方先生丶沈良照先生和我作爲改革开放後首批出访的中国天文学家参会。作爲会议东道主的德国天文界同行爲我们的到访做了周到的安排,会前特地让我们顺访了波恩射电天文研究所丶汉堡天文台和班贝格天文台。作爲天文学家,埃菲尔斯贝格100米射电望远镜的雄姿让我们叹爲观止;作爲古典音乐爱好者,班贝格市长所赠该市交响乐团演奏贝多芬第六交响曲(田园)的珍贵唱片让我们如沐春风。到慕尼黑以後,马克斯•普朗克天体物理研究所基彭哈恩所长设宴招待我们;热爱中国文化的格哈德•伯纳教授在电脑萤幕上打出他用中文手写的“欢迎来自中国的先生们”,则让我们有宾至如归之感。

从那时开始中德天文界交流日益频繁,以相对论天体物理和宇宙学爲主题的研讨会定期在两国交替召开,人员互访不断,有力地促进了该学科研究在我国的蓬勃发展。三十年来始终如一对此做出了重要贡献的伯纳教授荣获2009年度中国科学院国际合作奖,而方先生作爲这一合作的创建者和有力推动者同样是功不可没的。

1987年,方先生调到北京天文台任研究员,曾与我同在一个办公室工作,有了较多接触的机会。他负责理论天体物理课题组,除自己致力於研究宇宙弦丶拓扑孤子等宇宙早期遗迹粒子及其可能的观测效应,并继续同科大天体物理中心的同事合作研究类星体成团,类星体-星系成协的宇宙学效应等课题外,还积极参加北京地区跨单位的星系宇宙学研究小组(BGGC)的学术交流活动,很快吸引了一批年轻学者合作,对活跃北台宇宙大尺度结构研究和宇宙引力透镜效应研究发挥了促进作用。

1990年代方先生到美国亚利桑那大学任教以後,仍然十分关心祖国天文事业的发展,他热心接待和资助不少国内的研究生出国深造,还尽力运用自己的影响来扩大国内学者参加国际学术会议的机会。特别值得一提的是,方先生作爲发起和协调人之一,爲促成北京天文台丶亚利桑那大学丶台湾中央大学丶康涅狄格大学合作的施密特CCD多色巡天项目(BATC)不遗馀力。近年来这个项目在银河系和近邻星系星团丶面源测光丶测光红移丶星族合成等课题上取得令国内外同行瞩目的系列成果,爲中国观测宇宙学的发展打下了扎实的根基。

方励之先生堪称中国相对论天体物理和宇宙学研究的开拓者。他的不幸早逝是中国天文事业的重大损失。他是在自己工作的书桌旁猝然离开这个世界的。相信他的精神已经升华到他曾不倦求索的宇宙空间,追随伽利略丶牛顿丶爱因斯坦这些他毕生崇敬的先贤们而去了。愿他的在天之灵安息!

2012年11月 於 北京

来源:《方励之纪念文集•科学卷》2014年4月明镜出版社出版

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