中國(guó)紅外物理和技術(shù)奠基者湯定元上

1、 1 / 4 中國(guó)紅外物理和技術(shù)奠基者湯定元上天入地為衛(wèi)星開路 他當(dāng)年撕碎美國(guó)名校碩士文憑回國(guó)，成為我國(guó)半導(dǎo)體學(xué)科創(chuàng)始人之一;他寫下“三封信”力挽狂瀾，成為中國(guó)紅外物理和技術(shù)奠基者;他87歲還在寫光電科普書 湯定元語(yǔ)速緩慢，開口前總會(huì)先認(rèn)真地想上一想，“我反應(yīng)慢，別人講的話我常常不能馬上理解，我自己講話后又?；炭钟心睦镎f(shuō)得不對(duì)，所以不大敢講話?！?可正是這個(gè)謙恭和藹的老人，年輕時(shí)曾沖冠一怒，撕碎海外名校的碩士文憑，成為新中國(guó)成立后在美留學(xué)生中第一批回國(guó)的11人之一;又是這個(gè)不善言辭的物理學(xué)家，曾慷慨激昂接連上書“三封信”轟動(dòng)學(xué)界，為中國(guó)紅外研究力挽狂瀾，中國(guó)“上天入地”的尖端技術(shù)，有著他不可磨

2、滅的功績(jī)。 他是我國(guó)半導(dǎo)體學(xué)科創(chuàng)始人之一，也是我國(guó)紅外物理和技術(shù)的奠基者。92歲的他現(xiàn)在只有一個(gè)遺憾，他一直想寫本關(guān)于光和電的科普書，已經(jīng)寫了12萬(wàn)字，卻隨著年事已高等原因，終究沒有堅(jiān)持下去?？伤韵氪舐暭埠?，“中國(guó)科普真的需要人推進(jìn)。” 湯定元，固體物理學(xué)家，曾任中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所所長(zhǎng)、研究員，中國(guó)半導(dǎo)體學(xué)科和紅外學(xué)科創(chuàng)始人之一，為我國(guó)物理學(xué)的發(fā)展和國(guó)家科學(xué)技術(shù)、國(guó)防科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新作出了重要貢獻(xiàn)。他研究發(fā)現(xiàn)了金屬鈰的高壓相變起源于原子半徑的突然收縮;首創(chuàng)了國(guó)際上高壓物理研究的重要儀器金剛石高壓容器;在我國(guó)開創(chuàng)了窄禁帶半導(dǎo)體分支學(xué)科;參加和指導(dǎo)研制了硅太陽(yáng)能電池、高能粒子探測(cè)器等多種

3、光電器件;研制了硫化鉛、銻化銦、鍺摻汞、碲鎘汞等各種紅外探測(cè)器的材料和器件;在把半導(dǎo)體紅外器件成功地應(yīng)用于中國(guó)空間探測(cè)方面有開拓性貢獻(xiàn)。 1臺(tái)收音機(jī)觸發(fā)數(shù)十年科研興趣興趣是求知的原動(dòng)力“要玩!小孩子一定要玩，別逼著他們?nèi)W(xué)這學(xué)那的。通過玩耍培養(yǎng)出的興趣，很有可能成為以后的發(fā)展方向?！边@位著名的物理學(xué)家之所以有今天的成就，最初的觸發(fā)點(diǎn)是一臺(tái)收音機(jī)。 2 / 4 湯定元初中畢業(yè)第二天，在朋友家中看到了一臺(tái)稀罕的礦石收音機(jī)，戴上耳機(jī)一聽，傳來(lái)電臺(tái)的播音聲，他當(dāng)時(shí)就震驚了，“這怎么會(huì)發(fā)出聲音呢? ”他不管三七二十一打開看看，內(nèi)部結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，里面沒什么東西?？稍绞沁@樣，湯定元就越是想弄懂它的原理。 于是

4、，他大著膽子，擅自把父親給他用作報(bào)考蘇州工業(yè)職業(yè)學(xué)校的路費(fèi)省下來(lái)，買了礦石收音機(jī)的零部件帶回家，憑著記憶很快就把礦石收音機(jī)裝好了，居然成功地收聽到了廣播電臺(tái)。 興奮的湯定元決定弄懂它的原理，在考取免費(fèi)的無(wú)錫師范學(xué) 校后，一頭扎進(jìn)圖書館，尋找有關(guān)無(wú)線電方面的書籍。 當(dāng)時(shí)在中國(guó)，無(wú)線電還是一門新興的技術(shù)，在幾種報(bào)紙上有定期的無(wú)線電副刊，他從報(bào)紙雜志上收集介紹礦石收音機(jī)的文章，抄了好多本，還是沒有弄懂。這讓他的急迫感與日俱增。 到了二年級(jí)暑假，另一樣引起他濃厚興趣的東西出現(xiàn)了。 湯定元從學(xué)校圖書館借回來(lái)一本薩本棟編的大學(xué)教本普通物理學(xué)，開頭講的都是關(guān)于力學(xué)的知識(shí)，他仿佛被帶進(jìn)了一個(gè)五彩繽紛的力學(xué)世界

5、，“當(dāng)時(shí)我看得簡(jiǎn)直入了迷，從此對(duì)物理產(chǎn)生了興趣”。 比如，書中講力的合成，在流動(dòng)的河中，乘小船到對(duì)岸渡口，不能正對(duì)著渡口方向行駛，必須斜向渡口上游方向航行，才能順利抵達(dá)。湯定元居住的小村莊東頭就有一個(gè)渡口，他多次在那里坐過渡船，發(fā)現(xiàn)船夫靠岸時(shí)確實(shí)是這樣操作的。結(jié)合到日常生活中的許多事例，他逐漸地理解了書中講到的物理學(xué)常識(shí)和原理。 正是這自然萌生的好奇、與自行探索的樂趣，使興趣的種子萌芽、生長(zhǎng)，最終枝繁葉茂，碩果累累。 “興趣是學(xué)習(xí)的動(dòng)力，有了興趣才會(huì)自覺去學(xué)習(xí)?！睖ㄔ忉尅６?dāng)他在科研領(lǐng)域有所建樹后，又以同樣的熱情投身科普，以一篇篇妙趣橫生、深入淺出的科普小文，喚起民眾對(duì)科學(xué)的興趣和求知欲。

6、他認(rèn)同這樣的觀點(diǎn)我們常見剛會(huì)講話的小孩話特別多，總要問這是什么、那是什么、為什么?對(duì)于牙牙 3 / 4 學(xué)語(yǔ)的小孩子來(lái)說(shuō)，他們遇到的許多東西都是新鮮的，他們就在這些喋喋不休的提問中揣摩實(shí)踐，學(xué)到知識(shí)。也正是有了興趣，才有動(dòng)力自己去探究、摸索，哪怕是艱深如物理學(xué)，只要興趣初衷不改，一樣能甘之如飴。尤其在當(dāng)今高科技迅猛發(fā)展的時(shí)代，新鮮事物層出不窮。對(duì)這些新鮮事物懷有強(qiáng)烈的興趣，就是人們求知的原動(dòng)力。 1把尺奠定“科學(xué)實(shí)用主義”別光論證，得動(dòng)手做 熟悉湯定元的人都知道，“格物致知、學(xué)以致用”是他科研的指導(dǎo)思想。 1948年，湯定元赴美留學(xué)，先入明尼蘇達(dá)大學(xué)物理系，同年轉(zhuǎn)入芝加哥大學(xué)物理系，并進(jìn)入芝加

7、哥大學(xué)金屬研究所兼任研究助理。 這段時(shí)間，他在高壓物理研究室的負(fù)責(zé)人勞森教授指導(dǎo)下進(jìn)行關(guān)于固體高壓相變的研究。在短短的兩年時(shí)間里，做出了出色的研究成果：證實(shí)了金屬鈰的高壓相變起源于原子外部的電子被壓入內(nèi)部狀態(tài)，這是一種新穎的相變，并證明高壓相正是諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者鮑林先生(L.Pauling)的金屬原子半徑理論所要尋找的相。這項(xiàng)成果當(dāng)年就發(fā)表在美國(guó)物理評(píng)論上，兩位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者給予了高度評(píng)價(jià)。 此外，他還和勞森教授一起，在全世界范圍內(nèi)首先研制成能 獲得3萬(wàn)大氣壓壓強(qiáng)的金剛石高壓容器，開創(chuàng)了高壓下固體光學(xué)性質(zhì)的研究。它目前在光學(xué)研究中有多種用途，已發(fā)展成高壓物理研究中最重要的基本手段之一。 在芝加

8、哥大學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)，一個(gè)細(xì)節(jié)引起了他的注意。在當(dāng)時(shí)中國(guó)大學(xué)的物理系，通常做習(xí)題和考試都注重論證，不太重視實(shí)用型的數(shù)值計(jì)算，所以一般物理系的學(xué)生都沒有計(jì)算尺。 而他在芝大參加預(yù)備考試時(shí)，考題倒不算難，但大多數(shù)題目都要作數(shù)值計(jì)算，他對(duì)計(jì)算尺的使用不熟練，在考試中吃了大虧。這更讓他體驗(yàn)到當(dāng)時(shí)中美兩國(guó)大學(xué)教育之間的明顯差別，而美國(guó)教育中注重實(shí)用的教學(xué)精神讓他秉承至今。 4 / 4 當(dāng)他回國(guó)后測(cè)量了鍺的光電導(dǎo)光譜并發(fā)表論文，當(dāng)時(shí)的吳有訓(xùn)副院長(zhǎng)在一次與年輕人談及科學(xué)方法時(shí)說(shuō)，最好的研究工作應(yīng)當(dāng)是能用比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)去說(shuō)明重要的問題，而湯定元的這一工作就可以算屬于這一類型。 “中國(guó)人做科研，理論的東西講得太多，實(shí)踐的卻不多，做習(xí)題也都是理論上的論證，實(shí)用性不強(qiáng)。這種習(xí)慣是不容易改的，要從小培養(yǎng)實(shí)用主義的精神，動(dòng)手去做，注重結(jié)果，這才是最重要的! ”湯定元表示。 此外，芝加哥大學(xué)物理系十分重視學(xué)術(shù)討論會(huì)的傳統(tǒng)也深深地影響著他。后來(lái)，當(dāng)湯定元在北京任中國(guó)科學(xué)院應(yīng)用物理研究所副研究員時(shí)，在所里負(fù)責(zé)20位大學(xué)