我国核事业的开拓者

2020-06-09 12:27韦泽艳
大众科学 2020年3期
关键词:原子弹数学

韦泽艳

从微分方程、原子弹、氢弹理论、计算物理到入工智能等,秦元勋一生是丰富而精彩的。一路走来,他不停地丰富学识;以国家利益、民族利益为己任,投身我国核事业;以其独特的方法,为我国开辟了新学科、培养了新人才。的确不负“东南第一山”之美誉。

分秒必争求学路

14岁时的一次考试,语文、英语都是九十多分,唯独数学七十多分。秦元勋十分沮丧,他认为数学是很重要的一门功课。此后,从《从算术到微积分》《代数方程论》《群论》,到《万有文库》《自然哲学的数学原理》《物种起源》《相对论》等书,秦元勋一有时间就游弋其中,进而让他一步步向着数学家迈进。

浙大期间,秦元勋在数学上的天赋更是得到了竺可桢校长的赞赏和高度评价,在其日记中记载有:“……秦为贵阳人,本届毕业生中平均成绩最高之一,其人体格亦佳,而性温厚,洵难得之人才也。”

大学毕业后,秦元勋抓住了“自费”留学考试机会,考了当年全国留学生数学类的第一名,得到了去哈佛深造的资格。来到哈佛,秦元勋的求知欲更加强烈,毅力更加惊人,学习分秒必争。那时,他主攻数学和物理,利用暑假进修了经济和工商管理课程。仅5个学期,就拿到了文学硕士和哲学博士两个学位,成了哈佛历史上最年轻的博士之一。

学成归来报国家

博士毕业后,秦元勋在著名数学家伯克霍夫手下当助教。当时,伯克霍夫邀请秦元勋参加其领导的研发工作,只要在申请表格上签字就可以拿到正式工作。不过,那时美政府要求,申请在要害部门工作的人得宣誓保证:“若美國与另一国(包括中国)交战时,要效忠于美国”。

同时,秦元勋得知中华人民共和国即将诞生的消息,于是谢绝了伯克霍夫先生的邀请,毅然回国。

1948年,秦元勋回到贵阳,于旧历七月七日结婚。婚后,秦元勋夫妇到香港参加了工作,负责筹建香港九龙科学工作者协会,争取和团结原在香港或路过香港的中国科学工作者,输送要去解放区的科学家和家属。

秦元勋夫妇于1949年7月抵达北平。到北平后,秦元勋除参加了全国第一届科协大会的筹备工作和出席大会外,还应聘了北京师范大学副教授,讲授微分方程、拓扑学等课程。

新中国成立后,夫妻俩响应国家号召,南下重庆。自1950年起,秦元勋就是西南地区教改和科普工作最早的设计者和领导人,参加了接管、整顿西南大行政区的文教事业,参与制订了高等学院系调整方案,参与建立了西南科学普及机构和协会,建立了西南文化馆系统等。

像秦元勋这样经历的人,即在国外取得博士学位,回国后参加革命工作,参加新民主主义青年团,从研究转入普及,去执行共同纲领中普及第一的任务,当时在中国是唯一的。

毅然投身核事业

1959年,又一次重大抉择摆在秦元勋面前——研制原子弹。他知道,这是涉及增强国防实力,提高民族威望的大事业。于是又一次以国家利益、民族利益为己任,踏上了新的征程。

在这里,秦元勋主抓数学、计算和计算机方面的工作。和数学家周毓麟一起向国家建议研制更快速的119机和J-501机。而后证明,这两台计算机及时有力地支持了我国氢弹突破和研制。

原子弹研制时,到底需要多少块瓦片才能拼成一个特定的球形结构?秦元勋给出了答案,他运用拓扑方法论证了是32块而非36块。原子弹威力究竟有多大?也是秦元勋考虑的,他不但给出了原子弹威力计算粗估公式,还对其误差做了整体估计。后来又给出了加强装置的粗估公式,对氢弹威力计算误差也做了整体估计。

当时,核试验基地司令员张蕴钰听说秦元勋是负责理论计算的,就问他:“你算准确了没有?”

秦元勋答:“对于氢弹,国际上标准:一是威力在百万吨以上;二是聚变能要高于裂变能,这两点我们都可以保 证。”

张蕴钰司令要求秦元勋在一张保证书上签字。虽然原子弹爆炸试验时,秦元勋签过字,但那时是三个人。而这一次是他一个人。时间紧迫,不容许有什么犹豫,秦元勋勇敢地在保证书上签了字。

发展科学育新人

秦元勋深知,发展科学,人才是关键。为培养人才,他采用了一套独创的孵化器式的快速培养骨干的办法,收了大批的学生。他不断提出问题,学生按各自感兴趣的问题深入研究,提出报告。通过这种方法,一大批年轻人迅速成长起来。方蔡燧林公式、董金柱的极限环的相对位置、蒲富全的极限环准确位置的计算方法等等,都是当时世界水平的研究成果。

秦元勋还抓住一次次政治运动的间隙,举办全国性讲座、撰写专著,带出了我国第一支常微分方程的研究队伍。如今,这个学科在中国的规模和成绩已经蔚为大观。

此外,秦元勋还将原子弹研制过程中遇到和解决的一些主要的技术问题及时加以记录、整理、修订,逐步形成了一份较为完整的资料——《核装置分析》,为培养我国核武器研制和威力计算队伍起了很大作用。还应邀到哈尔滨军事工程学院二系去讲学,直接为培养和输送核武器科研人才做出贡献。

1972年后,秦元勋在微分方程、应用数学、计算物理、计算数学、相对论、人工智能、经济数学等方面更是全面开花。1973年出版《空间和时间》;1975年提出常微分方程的《近似解析解》的新分支;1977年首次提出《计算物理》新学科;1979年他利用计算机的符号运算,开创常微分方程的计算机推导公式的先河;1981年开创常微分方程的《复域定性理论》的新分支……

拳拳深情报家乡

一直以来,秦元勋对贵州的科技事业频频眷顾着。自1972年从河南农村回到北京恢复正常工作后,就不断地回到贵州讲学、科普。为了提高贵州的影响力,还将全国科技方面的会议邀请到当时比较落后的贵州来召开。1981年7月24日至8月13日,秦元勋在贵阳举办了全国性的《计算物理学》讲座。为了造声势,扩大影响,他还出面邀请了中科院数学所的同事、数学家陈景润到贵阳助威。

此外,秦元勋还将业界称之为“世界第一”的《时间、空间和运动着的物质》书稿寄给贵州,有意让他的故乡在“后爱因斯坦时代”、在世界上第一个出版发行科学的“三一理论”。正如秦元勋在该书中所写:“……迎接新世纪,为家乡的建设、发展,尽一分微力,满足我对故乡的深情。”(编辑/任伟)

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