魏榮爵 - 人物簡(jiǎn)介
魏榮爵,中國(guó)著名聲學(xué)家。魏榮爵1916年9月生于湖南省邵陽(yáng)市,是清代著名學(xué)者魏源的后裔。在南京大學(xué)創(chuàng)建中國(guó)第一個(gè)聲學(xué)專(zhuān)業(yè),建立了南京大學(xué)的消聲實(shí)驗(yàn)室和混響實(shí)驗(yàn)室。利用分子弛豫和核物理液滴模型,發(fā)展了低頻聲波在水霧中的傳播理論,并用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證,繼而建立了適用于各種頻段與水霧粒度的聲傳播吸收理論。最早提出用語(yǔ)噪聲法測(cè)量漢語(yǔ)平均譜,研究了混響及噪聲對(duì)漢語(yǔ)語(yǔ)言通信的影響。所領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在理論和實(shí)驗(yàn)上系統(tǒng)深入研究了水槽中各類(lèi)型孤子的特性以及孤子、分岔和混沌狀態(tài)之間的內(nèi)在聯(lián)系,為中國(guó)聲學(xué)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。
魏榮爵 - 大年事記
1937年 獲南京金陵大學(xué)物理系理學(xué)士學(xué)位。
1938~1945年 在重慶南開(kāi)中學(xué)、金陵大學(xué)任教。
1945~1947年 美國(guó)芝加哥大學(xué)、伊利諾大學(xué)研究生,1947年獲理學(xué)碩士學(xué)位。
1950年 獲美國(guó)洛杉磯加州大學(xué)(UCLA)哲學(xué)博士學(xué)位(Ph.D.)。
1951~1952年 任南京大學(xué)教授,兼金陵大學(xué)教授。
1952~1984年 任南京大學(xué)物理學(xué)系主任。
1978~1992年 任南京大學(xué)聲學(xué)研究所所長(zhǎng)。
1980年 當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院(數(shù)理學(xué)部)學(xué)部委員(院士)。
魏榮爵 - 個(gè)人生涯
其父早年留學(xué)日本,參加同盟會(huì),與蔡鍔將軍是同窗好友。魏榮爵幼年隨家遷往北京,小學(xué)畢業(yè)后就讀上海。剛進(jìn)入“十里洋場(chǎng)”的上海時(shí),所有課本均為英文,他一時(shí)措手不及,上課聽(tīng)不懂,下課后茫茫然,但他知難而進(jìn),用了3個(gè)月的時(shí)間進(jìn)行苦讀和鉆研,第二學(xué)期他的英語(yǔ)成績(jī)一躍為全班第一。
魏榮爵1933年考入金陵大學(xué)物理系,獲理學(xué)士學(xué)位。1945年以?xún)?yōu)異的數(shù)理、英語(yǔ)成績(jī)考取出國(guó)留學(xué),到芝加哥大學(xué)和伊利諾大學(xué)主攻核物理、獲博士學(xué)位。1951年,他響應(yīng)周恩來(lái)總理向海外學(xué)者發(fā)出歸國(guó)參加祖國(guó)建設(shè)的號(hào)召,婉言謝絕了導(dǎo)師的多次挽留,放棄了海外的研究條件和優(yōu)厚待遇,攜夫人陳其恭(原南京大學(xué)氣象系教授)和尚在襁褓中的女兒,沖破重重阻撓回到祖國(guó),到南京大學(xué)擔(dān)任教授,從事教學(xué)和科研工作至今。
魏榮爵雖然出身世家,但他進(jìn)入中學(xué)后家境逐漸衰落,以致上大學(xué)后不得不以稿酬和做家庭教師來(lái)維持學(xué)業(yè)和生計(jì)。留學(xué)期間,依靠有限的獎(jiǎng)學(xué)金,生活非常儉樸。艱苦的條件激發(fā)了他對(duì)科學(xué)技術(shù)的追求,磨煉了他銳意進(jìn)取和堅(jiān)韌不拔的毅力,經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的奮斗,他在工作中取得了累累成果,成了一位蜚聲國(guó)內(nèi)外的聲學(xué)專(zhuān)家。
魏榮爵早在國(guó)外攻讀博士學(xué)位期間,就利用分子弛豫概念和核物理液滴模型,發(fā)展了低頻聲波在水霧的傳播理論,并用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。這一理論考慮了水滴在聲場(chǎng)中的相變,從根本上更正了德國(guó)K.L.奧斯瓦底希(Oswatitsch)理論中的錯(cuò)誤之處。從當(dāng)時(shí)核物理中發(fā)展不久的閃爍計(jì)數(shù)器得到啟發(fā),他后來(lái)又設(shè)計(jì)出霧滴計(jì)數(shù)器,為測(cè)定水霧參量提供了新的技術(shù),還在理論和實(shí)驗(yàn)上探討了含超小霧滴空氣中聲傳播規(guī)律,得出了適用于各種粒度水霧中聲傳播吸收的普遍公式。該成果從理論和實(shí)驗(yàn)方面都做了開(kāi)拓性工作。前不久美國(guó)出版的《應(yīng)用物理百科全書(shū)》中,魏榮爵的這項(xiàng)研究成果被收錄在“大氣聲學(xué)”一章里,用來(lái)闡述水霧的形成和消散機(jī)理以及相應(yīng)的測(cè)定方法。
魏榮爵回國(guó)到南京大學(xué)后,先后任物理系主任、聲學(xué)研究所所長(zhǎng)等職,擔(dān)任過(guò)核物理學(xué)、電磁學(xué)、數(shù)學(xué)物理方法、聲學(xué)等多門(mén)課程的講授。他講課條理清楚,生動(dòng)有趣,凡聽(tīng)過(guò)他課的教師和學(xué)生,對(duì)他嚴(yán)密而深入淺出的論述都很敬佩。他常常教育學(xué)生,不要光著眼一專(zhuān)一業(yè),要擴(kuò)大視野,拓寬知識(shí)面,注意相關(guān)學(xué)科間的關(guān)系,既要學(xué)習(xí)外國(guó)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),還要趕超外國(guó)的先進(jìn)水平。他是這樣說(shuō)的,也是這樣做的。1954年,成立聲學(xué)教研室,魏榮爵任室主任,在物理專(zhuān)業(yè)中建立了中國(guó)第一個(gè)聲學(xué)專(zhuān)門(mén)組,70年代末成立聲學(xué)研究所,90年代發(fā)展成近代聲學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。魏榮爵對(duì)此發(fā)展作出了卓越的貢獻(xiàn)。南京大學(xué)的消聲實(shí)驗(yàn)室和混響實(shí)驗(yàn)室是在魏榮爵親自指導(dǎo)下建立,消聲實(shí)驗(yàn)室的聲學(xué)性能和設(shè)計(jì)均達(dá)到國(guó)際水平。他曾應(yīng)邀參加福建前線部隊(duì)對(duì)臺(tái)灣廣播用的遠(yuǎn)射程揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì),效果達(dá)10公里,受到有關(guān)部門(mén)的表?yè)P(yáng)。結(jié)合這一設(shè)計(jì),魏榮爵又設(shè)計(jì)了一個(gè)直徑為一米的鐵球,在球心激發(fā)徑向波,同時(shí)改變球殼內(nèi)的含水氣量以測(cè)量聲波衰減和空氣相對(duì)濕度的關(guān)系。該成果成為建國(guó)10周年聲學(xué)成就之一,7年以后美國(guó)聲學(xué)家C.M.哈里斯(Harris)才發(fā)表類(lèi)似設(shè)計(jì)和所取得的研究成果。魏榮爵還指導(dǎo)南京大學(xué)聲學(xué)組為上海電影制片廠及譯制廠錄音棚、上海文化廣場(chǎng)和同濟(jì)大學(xué)新建大教室進(jìn)行音質(zhì)測(cè)試。他首先對(duì)國(guó)產(chǎn)吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較系統(tǒng)的測(cè)量,并親自參加了首都國(guó)慶10周年工程的聲學(xué)設(shè)計(jì)。
魏榮爵 - 研究領(lǐng)域
魏榮爵研究聲學(xué)雖涉及電聲學(xué)、建筑、語(yǔ)言、分子、低溫、表面波、超聲等方面,但他的主要成就之一是聲波在水霧中傳播的研究。德國(guó)物理學(xué)家K.L.Oswatitisch曾提出聲波在水霧中傳播存在低頻反常吸收的理論,魏榮爵的導(dǎo)師V.0.Knudsen也在實(shí)驗(yàn)室觀察到有這個(gè)現(xiàn)象存在。魏榮爵在學(xué)位論文中要求做這個(gè)題目。他采用Knesel。分子熱弛豫吸收用于該問(wèn)題研究中,指出奧氏理論計(jì)算中的錯(cuò)誤,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,后稱(chēng)奧一魏理論。此后在70年代中,有國(guó)外作者認(rèn)為魏榮爵的理論對(duì)超小(即亞微米級(jí))霧滴不適用。魏榮爵又與當(dāng)時(shí)兩位研究生從實(shí)驗(yàn)及理論上進(jìn)行細(xì)致探索,除對(duì)該理論及實(shí)驗(yàn)進(jìn)行否定外,并推演出普適于各種霧滴粒度與聲波頻率的普適理論。以上兩項(xiàng)工作,前者作為總結(jié)與指導(dǎo)性論文載入美國(guó)1981年聲學(xué)學(xué)會(huì)雜志,后者也載人1987年該雜志,并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)載入90年代出版的《應(yīng)用物理手冊(cè)》“大氣物理”一章內(nèi)。此外,他還在早年設(shè)計(jì)“霧滴計(jì)數(shù)器”。基于核物理閃爍計(jì)數(shù)器的原理,可以測(cè)量小至亞微米級(jí)的霧滴包括其他各種微粒。魏榮爵的第二項(xiàng)成就是80年代中期對(duì)水槽孤子——首先由他美國(guó)好友I..Rudnick及他原先的學(xué)生發(fā)現(xiàn),鍥而不舍地深入研究,涉及單個(gè)、多個(gè)孤子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及與分岔及混沌的統(tǒng)一性的例證,也是他近年來(lái)在非線性聲學(xué)研究的重點(diǎn)。有關(guān)這方面論文,包括國(guó)際交流報(bào)告、研究生及青年教師論文,總共在百篇以上。
魏榮爵 - 科學(xué)成就
魏榮爵首先提出用語(yǔ)噪聲測(cè)量漢語(yǔ)平均譜的方法。他多次對(duì)漢語(yǔ)清晰度、平均功率譜、混響性質(zhì)、京劇戲曲語(yǔ)言等進(jìn)行測(cè)試。在此基礎(chǔ)上,他又研究出噪聲對(duì)漢語(yǔ)語(yǔ)言通訊的掩蔽影響,提出用計(jì)算機(jī)在噪聲背景中提取語(yǔ)言信息的方法。1957年,魏榮爵曾代表中國(guó)在民主德國(guó)德累斯頓國(guó)際建筑與房屋聲學(xué)會(huì)議上作題為“漢語(yǔ)混響性質(zhì)”的論文報(bào)告,引起與會(huì)代表的濃厚興趣。之后他領(lǐng)導(dǎo)研制成功了中國(guó)第一臺(tái)將語(yǔ)言變成圖像的可見(jiàn)語(yǔ)圖儀,推動(dòng)了中國(guó)實(shí)驗(yàn)語(yǔ)言學(xué)研究的開(kāi)展。
在“文化大革命”中,魏榮爵身陷囹圄,但他仍然十分關(guān)心中國(guó)科學(xué)事業(yè)的發(fā)展。為了趕超世界先進(jìn)水平,他稍有機(jī)會(huì),就立即投入工作,迅速開(kāi)展對(duì)聲表面波器件和光聲效應(yīng)的研究,探討聲學(xué)與物理學(xué)的關(guān)系,率先寫(xiě)出聲表面波的調(diào)研報(bào)告和“聲學(xué)在物理學(xué)中的作用”的論文初稿。在他的帶領(lǐng)下,南京大學(xué)聲學(xué)所以表面波器件為主要課題的超聲電子學(xué)研究所取得的成果為世界所矚目。
魏榮爵對(duì)非線性聲學(xué)的研究也卓有成效。他早就注意到大振幅聲波在管中的傳播問(wèn)題,多次指出“80年代是非線性時(shí)代”。南京大學(xué)聲學(xué)所據(jù)此開(kāi)展了多項(xiàng)非線性聲學(xué)的研究,如長(zhǎng)波導(dǎo)管中聲與聲的相互作用、生物媒質(zhì)中非線性參量、聲懸浮、超聲與固體中位錯(cuò)的非線性相互作用等。他指導(dǎo)研究組對(duì)非線性振動(dòng)系統(tǒng)導(dǎo)致分岔混沌現(xiàn)象作了大量物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量和理論研究,達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。1985年,魏榮爵在香港作了關(guān)于“非線性孤子理論”的學(xué)術(shù)報(bào)告后,日本著名非線性專(zhuān)家中村昭教授著文說(shuō):“我認(rèn)為這項(xiàng)研究是超世界先進(jìn)水平的,甚至使我們有一種威脅感”。用超聲速流及激波使過(guò)冷水霧冰晶化,也是魏榮爵研究的主要課題之一,在應(yīng)用上與人工控制天氣有密切關(guān)聯(lián)。由于魏榮爵在聲學(xué)方面研究成績(jī)顯著,在1985年后,連續(xù)獲得國(guó)家多種獎(jiǎng)勵(lì)。1985年獲國(guó)家教委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),1988年獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng);1989年獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng);1990年獲國(guó)家教委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)等。
魏榮爵 - 人物評(píng)價(jià)
魏榮爵治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。他執(zhí)教50多年,為中國(guó)培養(yǎng)了一大批科技人才。他的很多學(xué)生在物理學(xué)和聲學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域中進(jìn)行著創(chuàng)造性的研究,擔(dān)負(fù)著重要的工作。他的8名學(xué)生因研究成果突出,先后被選為中科院學(xué)部委員(院士)。魏榮爵在教學(xué)中理論聯(lián)系實(shí)際,并能言傳身教。他雖然是國(guó)內(nèi)外著名的學(xué)者,一代師表,但從不擺長(zhǎng)者架子,平易近人,虛懷若谷,青年教師和學(xué)生喜歡和他談學(xué)習(xí)、工作、思想,因?yàn)閺乃砩喜粌H學(xué)到知識(shí),還能學(xué)到做人的品質(zhì)。
魏榮爵很重視國(guó)際學(xué)術(shù)交流。他多次在國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上作特邀報(bào)告,應(yīng)邀去訪問(wèn)講學(xué)的有10余國(guó)、40多所大學(xué)。他向海外介紹中國(guó)物理學(xué)、聲學(xué)事業(yè)的發(fā)展情況,學(xué)習(xí)外國(guó)的先進(jìn)技術(shù),溝通國(guó)際校際之間學(xué)者互訪渠道。1985年以來(lái),在他的主持下,南京大學(xué)就召開(kāi)過(guò)四次國(guó)際性聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)。
魏榮爵博學(xué)多才,興趣廣泛。他喜歡書(shū)法,愛(ài)好京劇。他對(duì)語(yǔ)言學(xué)、方言也感興趣。魏榮爵的文學(xué)功底深厚,文筆流暢,除了寫(xiě)過(guò)100多篇專(zhuān)業(yè)論文外,還寫(xiě)有大量的科普文章和評(píng)論文章。
魏榮爵擔(dān)任中國(guó)物理學(xué)會(huì)理事,江蘇省聲學(xué)學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng),中國(guó)聲學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng),國(guó)際聲學(xué)教育、非線性聲學(xué)、電子物理等學(xué)術(shù)會(huì)議顧問(wèn)委員會(huì)委員。他是第三屆全國(guó)人大代表,第五、第六、第七屆全國(guó)政協(xié)委員。