一位物理學(xué)家的人生軌跡

石破

埋首研究理論物理的科學(xué)家段一士，經(jīng)歷了悠悠80多年的悲喜人生。

段一士是蘭州大學(xué)理論物理研究所名譽(yù)所長(zhǎng)，今年85歲。搞的是廣義相對(duì)論物理，拓?fù)鋱?chǎng)理論研究，比較深。

有的教授退休后就不帶研究生了，但段一士到80多歲了還在帶。“到現(xiàn)在，我總共培養(yǎng)了72個(gè)研究生，36個(gè)博士研究生。年紀(jì)大了，以后不帶了。”

段一士頭腦清晰，待人隨和、幽默，心態(tài)悠然。跟中國(guó)的許多老派知識(shí)分子一樣，段一士起起落落，但跟別人不同的是，他總能逢兇化吉，遇難呈祥。這一位埋首研究理論物理的科學(xué)家，經(jīng)歷了悠悠80多年的悲喜人生。

初中就上了歷史名校

段一士祖籍四川，1927年出生在北京。抗戰(zhàn)爆發(fā)后，“有一次，日軍飛機(jī)把成都的春熙路炸慘了，一些胳膊、腿掛在樹上。我看到這種情況，滿腔憤怒。這時(shí)，蘇聯(lián)幫助國(guó)民黨在四川都江堰建了一所空軍幼年學(xué)校，我報(bào)名后被錄取了，從初一學(xué)起?！?/p>

12歲的段一士，就此考上了名校，從頭至尾，全世界只有2000多名孩子有資格上這所學(xué)校。在這里，段一士學(xué)了微積分，那時(shí)他就懂量子力學(xué)、理論力學(xué)。他說，這是他后來做學(xué)問的一個(gè)基礎(chǔ)。1946～1947年，段一士轉(zhuǎn)到杭州筧橋中央航空學(xué)校，在這里還學(xué)會(huì)了開飛機(jī)。

段一士珍藏著一張發(fā)黃的報(bào)紙，那是1951年10月13日的《新華日?qǐng)?bào)》，上面有篇文章：《愛國(guó)主義推動(dòng)段一士學(xué)習(xí)與創(chuàng)造》。文中寫道：

“段一士在中學(xué)的數(shù)學(xué)課里，他知道了世界上數(shù)學(xué)的三大難題之一——角三等分，在機(jī)械制圖上形成了嚴(yán)重的困難。他試想著，要解決這個(gè)問題。后來，他知道帝國(guó)主義國(guó)家已經(jīng)用‘T式儀來解決了，他們并且宣稱是‘滿意地解決，但這種儀器使用時(shí)既麻煩又不完全精確。段一士經(jīng)過20多次的試驗(yàn)，終于發(fā)明了一種制造簡(jiǎn)單的儀器，使用時(shí)又迅速準(zhǔn)確，解決了一角三等分機(jī)械制圖的問題。經(jīng)過工廠試驗(yàn)，結(jié)果大大改進(jìn)與提高了生產(chǎn)，工廠便立刻采用了。金陵大學(xué)也出大字報(bào)表揚(yáng)他的成就?！?/p>

1950年代初，還是青年學(xué)生的段一士。早早迎來了自己最風(fēng)光的時(shí)候。這篇文章接著寫道：

“1951年五一節(jié)，段一士人了團(tuán)。愛國(guó)主義思想和共青團(tuán)員對(duì)祖國(guó)的責(zé)任感，鼓舞著段一士認(rèn)真學(xué)習(xí)。在電學(xué)和流體力學(xué)上，他感到復(fù)變數(shù)函數(shù)由‘U求‘V的辦法過于復(fù)雜，而祖國(guó)將來的建設(shè)事業(yè)中必須要大量發(fā)展電力和水力，當(dāng)需要運(yùn)用復(fù)變數(shù)函數(shù)由‘U求‘V的方法時(shí)，卻要經(jīng)過積分等一大套繁復(fù)的計(jì)算……他開始苦苦地思考和試算，又找了一些參考書，終于發(fā)現(xiàn)了復(fù)變數(shù)函數(shù)由‘U求‘V的新方法，只用一個(gè)簡(jiǎn)明的公式就可以代替原來要經(jīng)過積分等一套繁復(fù)的公式，在電學(xué)與流體力學(xué)需要運(yùn)用復(fù)變數(shù)函數(shù)由‘U求‘V來計(jì)算的地方，開辟了嶄新的捷徑?！?/p>

文章說，段一士對(duì)將來十分樂觀自信。他說：“我們祖國(guó)的科學(xué)一定會(huì)很快進(jìn)步起來，因?yàn)槿嗣衩裰鲗Ｕ闹贫龋褪强茖W(xué)文化飛躍發(fā)展的保證!”解放最初兩年的親身經(jīng)歷，使他確定自己的這一認(rèn)識(shí)是正確的，但其后的政治環(huán)境變化，卻使這位數(shù)學(xué)兼物理人才的命運(yùn)陷入了一個(gè)又一個(gè)的漩渦中，身不由己地飄蕩浮沉，演出了一幕幕的悲喜劇。

1953年，我國(guó)選派第一批赴蘇聯(lián)留學(xué)生，南京大學(xué)只選派了一名研究生，就是段一士。在蘇聯(lián)，段一士很快又嶄露頭角。

新華社記者李克在一篇《中國(guó)留學(xué)生在蘇聯(lián)》的文章中寫道：

“莫斯科大學(xué)物理系研究生段一士在學(xué)習(xí)期間，連續(xù)在蘇聯(lián)科學(xué)院《實(shí)驗(yàn)和理論物理》雜志上發(fā)表了3篇科學(xué)論文，引起有關(guān)方面的興趣。他在畢業(yè)論文中，提出一個(gè)不同于物理學(xué)中流行的見解的看法。一般認(rèn)為，重力場(chǎng)在基本質(zhì)點(diǎn)中不起作用，他提出重力場(chǎng)在基本質(zhì)點(diǎn)中起一定作用的論題，并加以論證。他的指導(dǎo)教授、廣義相對(duì)論專家西羅可夫說：這一論斷雖然有可爭(zhēng)議之點(diǎn)，但是這篇論文是有科學(xué)價(jià)值、有創(chuàng)造性的?！?/p>

從中可看到段一士有股初生牛犢不怕虎的勁頭，以及他在學(xué)術(shù)研究上的天分與自信。

回國(guó)后，段一士來到蘭州，進(jìn)入設(shè)在這里的中科院化學(xué)物理研究所工作。

潛心教學(xué)科研

粉碎“四人幫”后，知識(shí)分子又迎來了春天。甘肅報(bào)紙大力宣傳科學(xué)家段一士的事跡。當(dāng)時(shí)的甘肅省團(tuán)委書記胡錦濤，就請(qǐng)段一士去給共青團(tuán)員做科普?qǐng)?bào)告，胡錦濤書記也親自去聽了。段一士講微觀的量子力學(xué)，也講宏觀的廣義相對(duì)論，講原子，也講宇宙。講座結(jié)束，胡錦濤書記請(qǐng)段一士吃飯。他們吃的都是盒飯，胡書記還吩咐給段老師加一個(gè)葷菜。

1954年，楊振寧提出了針對(duì)電磁場(chǎng)的規(guī)范場(chǎng)理論。國(guó)內(nèi)有人說這理論不實(shí)用；也有人批判說這是先理論后實(shí)驗(yàn)，不符合馬克思主義認(rèn)識(shí)論，但段一士還是在堅(jiān)持研究這個(gè)理論。

1979年，段一士發(fā)表了規(guī)范場(chǎng)分解理論，對(duì)規(guī)范場(chǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出新見解。這是一項(xiàng)新理論，段一士提出的比蘇聯(lián)人、美國(guó)人、韓國(guó)人都早。楊振寧聽說了，也到蘭州來看望段一士，與他討論這個(gè)理論。

段一士跟記者說：“我數(shù)學(xué)相當(dāng)好，可以跟數(shù)學(xué)家討論問題。2003年，我跟陳省身在南開大學(xué)討論數(shù)學(xué)問題，他非常高興，但隔一年他就去世了……”

那次，他們討論的是陳省身1946年提出的一個(gè)定理：GBC定理。段一士對(duì)此提出了新見解。陳省身很高興，說：“你得出的結(jié)論非常重要!明年我們接著討論?！?/p>

第二年，段一士正在給蘭大學(xué)生上課，聽到了陳先生去世的消息。就在前幾天，他還收到了陳省身寄來的一張照片，背后寫著：“一士先生哂存。省身。”

談起現(xiàn)在大學(xué)的學(xué)風(fēng)，段一士感嘆：“現(xiàn)在大學(xué)生學(xué)的課程，結(jié)合經(jīng)濟(jì)應(yīng)用的多，愿意搞純理論研究的少了?！?/p>

愛因斯坦是段一士一生的偶像，段一士更佩服愛因斯坦搞科研的精神?！八R去世前還在搞科研。陳省身也是，90多歲還在搞。偉大的科學(xué)家都這樣。”段一士家里保存有愛因斯坦的黑白照片。愛因斯坦愛彈鋼琴，段一士也買了鋼琴?gòu)?。愛因斯坦愛騎自行車，段一士也愛騎自行車，80歲了還騎自行車上下班，幾個(gè)月前才因?yàn)樯眢w原因而放棄。

今年段一士的研究規(guī)劃，是把規(guī)范場(chǎng)理論應(yīng)用到膜里面。雖然他不帶研究生了，但還要經(jīng)常和畢業(yè)留校的教師們討論，這些老師，大部分都是他的研究生。