程茂蘭 - 個人簡歷

1905年9月18日 出生于河北省博野縣。

1924年 畢業(yè)于河北省立保定第六中學(xué)。

1925年秋 畢業(yè)于河北北安河留法預(yù)備學(xué)校。

1926年 在查爾中學(xué)補(bǔ)習(xí)班學(xué)習(xí)，半工半讀。

1927～1929年 在拉爾斯綜合工科學(xué)校學(xué)習(xí)，半工半讀。

1929～1932年 獲中法大學(xué)資助進(jìn)入雷蒙大學(xué)數(shù)理系學(xué)習(xí)。

1932年 獲得學(xué)士學(xué)位后，在法國國立科學(xué)研究中心獎學(xué)金資助下進(jìn)入里昂大學(xué)數(shù)理系攻讀碩士學(xué)位。

1934年 獲得碩士學(xué)位后跟隨迪費(fèi)（Jean Dufay）攻讀天體物理學(xué)。

1939年 獲得法國國家數(shù)學(xué)科學(xué)博士學(xué)位。

1939～1957年 在法國里昂和上普羅旺斯天文臺工作，任副研究員、研究員和研究生導(dǎo)師等職務(wù)。

1957年7月 回國任北京天文臺籌備處主任，一級研究員。

1965年 兼任北京天文臺恒星物理研究室主任。

1977年 任北京天文臺臺長。

1978年12月31日 病逝于北京。

程茂蘭 - 生平簡介

程茂蘭(字畹九)是天體物理學(xué)家。父程三連務(wù)農(nóng)間作木工。母宋氏操持家務(wù)。1924年畢業(yè)于河北省保定第六中學(xué)。1925年秋畢業(yè)于北京北安河留法預(yù)備班，旋即赴法勤工儉學(xué)。1932年獲雷蒙大學(xué)學(xué)士學(xué)位。1934年獲里昂大學(xué)數(shù)理碩士學(xué)位。1939 年獲法國國家博士學(xué)位。1942年任里昂和上普羅旺斯天文臺副研究員（Chargeur de Recherche）。1945年任研究員（Maitre de Recherche）。1949年10月成為法國國家研究中心的研究導(dǎo)師（Grade Premier de Maitre de Recherche）。1956年獲法國教育部騎士勛章。1957年7月繞道瑞士回國。1958年2月被任命為北京天文臺籌備處主任，后改任北京天文臺第一任臺長。1962年任中國科學(xué)院數(shù)理學(xué)部天文委員會副主任委員。1962年8月至1978年任中國天文學(xué)會第二和第三屆理事會副理事長。第二和第三屆全國人民代表大會代表。程茂蘭在“文化大革命”期間被強(qiáng)加上“反動學(xué)術(shù)權(quán)威”和“里通外國”兩頂帽子，受到了不公正的折磨。但他并未灰心失望，不僅默默地適應(yīng)著身邊發(fā)生的一切，還盡力幫助同樣受到?jīng)_擊的年輕人渡過難關(guān)。在“文化大革命”后期，重新?lián)�起了領(lǐng)導(dǎo)北京天文臺的重任，參加制定各種規(guī)劃和接待法國與美國的天文學(xué)訪問團(tuán)。這些活動恢復(fù)了中斷多年的中外合作交流，并對恢復(fù)我國在國際天文學(xué)聯(lián)合會中的合法席位起到了積極的促進(jìn)作用。

1978年10月，程茂蘭因舊病復(fù)發(fā)而住院治療。在病中他最關(guān)心的是2.16m望遠(yuǎn)鏡的研制工作。遺憾的是他在當(dāng)年的12月31日與世長辭，沒有能夠看到望遠(yuǎn)鏡的落成。程茂蘭畢生從事實(shí)測天體物理研究，主要從事天體的光譜分析研究，發(fā)表論文百余篇，其中重要學(xué)術(shù)論文68篇。對Be星γCas和共生星T CrB，Z And，AX per，AG peg，BF Cyg，CI Cyg，R Aqr和RY Sct等進(jìn)行了長期的監(jiān)測研究。發(fā)現(xiàn)和證認(rèn)了不少的新譜線及它們的變化規(guī)律，并據(jù)之提出過許多成功而合理的解釋。較早地進(jìn)行了恒星的照相紅外分光光度研究，并首次給出了各光譜型恒星的帕邢躍變值以及帕邢躍變與巴爾末躍變的相關(guān)關(guān)系。對獵父座氣體星云進(jìn)行過光譜研究，在370到670納米間首次找到62條發(fā)射線。還對夜天光譜進(jìn)行過成功的研究，發(fā)展了用照相分光光度法確定大氣中臭氧層厚度的方法。回國后主持了北京天文臺光學(xué)觀測基地的選址和興隆觀測站的建設(shè)，促成了2.16m望遠(yuǎn)鏡的研制工作。

程茂蘭 - 主要論著

1 Tcheng Mao-Lin.Le Spectre de gamma Gassiopeiae, publ. Del’ Observatoire de Lyon,1941(2):1～74

2 Tcheng Mao-Lin.Etude Spectrophotometrique des minima d’ Algol,Annales d’ Astrophysique, 1941(4):97～117

3 程茂蘭.特殊變星的光譜研究.天文學(xué)報(bào)，1955，3（1）：59～67

4 程茂蘭，瑪麗·布洛什.1952年和1955年天鵝BF共生星的光譜.天文學(xué)報(bào)，1956，4（2）：273～285

5 程茂蘭，瑪麗·布洛什.盾牌座FR星的光譜觀測.天文學(xué)報(bào)，1958，6(1):43～48

6 Tcheng Mao-Lin. Mesures de la Quantite d’ Ozone Contenue dansl’ Atmosphere par Spectrophotometre photographique du Ciel Bleu auzenith, Annales de Geophysique, 1951(7):45～58
7 M.Bloch et Tcheng Mao-Lin. Observations Recentes de Quelques Etoiles Symbiotiques. Memoires Soc. R. Sc. liege, quatrieme serie,1957, 20(1):458～473

8 Tcheng Mao-Lin et M. Bloch. Etude Spectrophotometrique de AX persei. Annales d’ Astrophysique, 1957, 20(2):86～101

9 Tcheng Mao-Lin et Jean Dufay. Les raies interdites du fer doublementet simplement ionize dans le spectr e de la nebuleuse d’ Orion. Comptesrendus des Seances de 1’ Academie des Sciences, 1945(220):583～585
10 M. Bloch et Tcheng Mao-Lin. Mesures de Spectrophotometries Stellairedans le Rouge et le proche Infrarouge. Publ. de 1’ Observatoire de Lyon,1953,3(24):75～80

程茂蘭 - 主要貢獻(xiàn)

程茂蘭回國后沒有發(fā)表過專業(yè)學(xué)術(shù)論文。他把全部精力放在了建設(shè)北京天文臺和發(fā)展中國的實(shí)測天體物理學(xué)研究上。

1.北京天文臺的光學(xué)實(shí)測天體物理觀測基地的勘選：

程茂蘭是第一個把近代國際天文選址概念和方法引進(jìn)中國的天文學(xué)家。他把帶回國的一些法文和英文選址文獻(xiàn)交給李啟斌和李競等年輕人，并帶領(lǐng)他們在北京周圍按照國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選址工作。在北京地區(qū)建設(shè)天文臺的規(guī)劃始于1956年制定的“1956～1967年十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃”。當(dāng)時(shí)國內(nèi)的天文學(xué)家把臺址想像在香山附近。程茂蘭回國后提出香山離開北京市中心太近，更要命的是離開石景山鋼鐵廠的距離太近，將招受嚴(yán)重的光塵污染。他建議必須在北京市中心向外劃出若干同心圓：50km、70km、100km。按照國際標(biāo)準(zhǔn)，天文臺最好建在離開百萬人口大城市中心100km之外的高山上�？紤]到北京的燈火不如西方發(fā)達(dá)的大城市，為了節(jié)省投資，可以把這個標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)降低到50～70km之外。但是絕對不應(yīng)小于50km。而臺址的高度應(yīng)當(dāng)在海拔2000m以上，至少也應(yīng)當(dāng)在1000m左右。經(jīng)過1957～1958年10月之間的踏勘，選定了海拔1300多米的離開北京市中心大約80km的門頭溝區(qū)齋堂公社的杜家莊南坨和海拔1600多米的黃草梁仙人洞作為臺址候選地。在候選地上要進(jìn)行全面的氣象觀測和天文大氣寧靜度的觀測。限于交通不便和缺電等實(shí)際情況，只能使用落后的不夠客觀的衍射環(huán)評分法和目視雙星視分辨率法。經(jīng)過大約一年的對比觀測，綜合分析交通和投資等因素，選定了海拔較低、交通較為方便的杜家莊作為北京天文臺光學(xué)實(shí)測基地的臺址。可是有關(guān)方面不同意把必須國際公開的天文臺建在具有軍事設(shè)施的北京西郊山區(qū)。于是他又帶領(lǐng)年輕人轉(zhuǎn)向西南方向的河北省保定地區(qū)和東北方向的河北省承德地區(qū)尋找臺址。直到1964年10月，最后選定河北省興隆縣的連營寨，建設(shè)了北京天文臺的光學(xué)觀測基地。目前它仍然是中國最主要的光學(xué)實(shí)測天體物理觀測基地。

2.2.16m望遠(yuǎn)鏡的建設(shè)：

要發(fā)展實(shí)測天體物理，就必須有聚光本領(lǐng)足夠強(qiáng)大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。程茂蘭回國后就建議向英國的一家工廠訂購口徑1.8m左右的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡�？墒钦勁胁粔虺晒�。在1958年的“大躍進(jìn)”氣氛下，南京紫金山天文臺的初毓華等提出自力更生研制2m級的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。1959年3月，全部設(shè)計(jì)圖紙已由當(dāng)時(shí)的南京工業(yè)學(xué)院（現(xiàn)東南大學(xué)）農(nóng)機(jī)系的師生們完成。于是在南京雞鳴寺中國科學(xué)院江蘇分院內(nèi)由中國科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)主持召開了一次會議。程茂蘭和肖光甲為領(lǐng)隊(duì)的小組（洪斯溢、李競、蔣世仰、韓念國和李煥榮等）參加了該會。會上決定把圖紙送長春和昆明的有關(guān)光學(xué)和精密機(jī)械研究和制造單位進(jìn)行審查。同時(shí)借龔祖同去前蘇聯(lián)訪問的機(jī)會，帶一套圖紙去前蘇聯(lián)征求意見。由于設(shè)計(jì)過分粗糙，審查的結(jié)論是不能用。同年7月科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)又在長春召開了一次會議，決定成立216聯(lián)合工作組，設(shè)在南京，由紫金山天文臺領(lǐng)導(dǎo)，長春的機(jī)械研究所和光機(jī)所各抽調(diào)若干工程技術(shù)人員作為骨干力量，再向各有關(guān)大學(xué)要一些有關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生。為了積累經(jīng)驗(yàn)，采納王大珩的意見，先研制一臺口徑60cm的望遠(yuǎn)鏡，作為中間試驗(yàn)。程茂蘭積極支持自力更生的做法。并在人民代表大會上提議建設(shè)研制大口徑玻璃鏡坯基地。他親自考察了北京九龍山玻璃廠和成都玻璃廠，后來又積極支持在上海新滬玻璃廠研制大口徑微晶玻璃鏡坯。1968年60cm望遠(yuǎn)鏡建成后，“文化大革命”形勢下的極左思潮延誤了2.16m望遠(yuǎn)鏡的研制。直到1972年底才又重新提上日程。在任何情況下，程茂蘭都盡力給予支持。可惜他的身體日見衰弱，1978年就過早地離開了為之奮斗了多年的天文學(xué)事業(yè)，沒有能夠看到2.16m望遠(yuǎn)鏡的落成和投入使用。

3.人才培養(yǎng)：

程茂蘭十分重視人才培養(yǎng)。除了積極向南京大學(xué)天文系爭取畢業(yè)生外，又在北京支持北京師范大學(xué)設(shè)立天文系。同時(shí)尋求在北京大學(xué)地球物理系設(shè)立天體物理專業(yè)，還設(shè)法在北京天文臺籌備處以中國科技大學(xué)二部的名義開辦天體物理訓(xùn)練班，招收武漢測繪學(xué)院三年級肄業(yè)生32名和北臺在職學(xué)生李煥榮、郭子和、韓念國、杜柏田、蘭松竹、徐登里、馮淑玲和張桂燕8人，學(xué)期二年。李競、黃磷等參與授課。畢業(yè)后有張煥志、王順德、高為是、孫益禮、郭子和及杜柏田等分配在天體物理組，并且把數(shù)學(xué)成績優(yōu)異的韓念國介紹給熊慶來，后又讓他轉(zhuǎn)到北京大學(xué)數(shù)學(xué)系讀研究生。這些措施對于中國天文學(xué)的發(fā)展是非常必要的。大約在1935年，程茂蘭開始涉及天文研究。在獲得博士學(xué)位后，開始正式從事天文研究。到1957年回國，總共進(jìn)行了20 年的實(shí)際觀測研究，其中還有將近4年的第二次世界大戰(zhàn)，發(fā)表了68篇重要的學(xué)術(shù)論文，平均每年3.5篇。在那個年代，對于使用資料處理相對麻煩而困難的天體光譜觀測研究者來說，已經(jīng)是相當(dāng)勤奮而高產(chǎn)的了。由于當(dāng)時(shí)法國的天文儀器也并不十分先進(jìn)，他能夠使用的最大望遠(yuǎn)鏡是口徑1.2m的，比美國天文學(xué)家能夠使用的2.5m望遠(yuǎn)鏡小了許多，因此他能夠做出這種成績實(shí)不容易。正因?yàn)檫@樣，他在當(dāng)時(shí)是一個少有的經(jīng)驗(yàn)豐富的光譜研究工作者。

程茂蘭 - 技術(shù)成就

程茂蘭從事的天文研究工作中最重要的方面是對恒星的光譜進(jìn)行細(xì)致的研究。由于恒星非常遙遠(yuǎn)而暗弱，而光譜研究又必須將望遠(yuǎn)鏡聚集的能量沿波長展開，所以光譜研究在20世紀(jì)50年代之前，局限于照相底片的低靈敏度，只能研究不多的亮恒星。程茂蘭把自己的研究對象集中于一些特殊變星。根據(jù)研究階段和內(nèi)容的不同，可以分成以下三組。

1.早期的分光研究：

程茂蘭最有代表性的論文是他在1941年發(fā)表在法國巴黎出版的“Revue D’Optique Theorique et Instrumentale（光學(xué)理論和儀器述評）”第152期上的他向里昂大學(xué)自然科學(xué)學(xué)院（La Faculte des Sciences de L’Universite de Lyon）提交的博士論文。為的是獲得法國國家數(shù)學(xué)科學(xué)博士學(xué)位（POUR OBTENIR LE GRADE DE DOCTEUR ES SCIENCESMATHEMATIQUES）。該論文分兩部分，第一部分是關(guān)于γCas星的光譜研究，第二部分是關(guān)于大陵五（βPer）星的分光光度測量和“契訶夫·諾爾德曼效應(yīng)”的研究。該論文是1939年通過答辯的。其中的照相光譜觀測資料是在1936～1939年之間取得的。使用的光譜儀器十分簡單，但在當(dāng)時(shí)已很不容易了。仙后座γ是北天的一個2等B型發(fā)射線恒星。1866年，塞齊（Secchi）就觀測到了它的發(fā)射線。1916年有人開始對它進(jìn)行了系統(tǒng)的觀測，迄今它仍然是很多研究者感興趣的對象。通常它是一顆3等星，可是在最亮?xí)r可以達(dá)到1.5等。程茂蘭自1937年10月15日至1939年8月16日，對γCas星共使用了四臺光譜儀，工作波段界于375～587.8nm間，最高色散在Hβ處為7.82nm/mm。在上述波段內(nèi)共測量了348條發(fā)射線的波長，新發(fā)現(xiàn)3條氦線、13條FeⅡ線、4條TiⅢ線、6條SⅡ線、4條Cr Ⅱ線、1條CⅡ線和1條NⅡ線。同時(shí)發(fā)現(xiàn)可能存在SrⅡ、Ba Ⅱ、YⅡ、AⅡ、[FeⅡ]和[FeⅢ]的發(fā)射線。此外他還對該星自1932年以來的光譜變化進(jìn)行了研究，指出該星的電離勢能在1937～1938年間達(dá)到30.5電子伏特的最高值。他還對一些光譜片進(jìn)行了分光光度測量，這種測量在當(dāng)時(shí)是不多見的。在測量中還進(jìn)行了大氣的分光吸收改正。最后還與Huffer，C.M.的光變曲線進(jìn)行了比較，得出當(dāng)恒星的總光度變亮?xí)r，色溫度降低，因此發(fā)射線強(qiáng)度變?nèi)�。而恒星的總光度變暗時(shí)，色溫度增加，因此發(fā)射線強(qiáng)度增加。在1938年2月至3月間，光度到達(dá)一個極小值，發(fā)射線強(qiáng)度到達(dá)一個極大值。這一發(fā)現(xiàn)既支持了O.斯特魯維（O.Struve）提出、經(jīng)麥克勞林（D.B.Mc Laughlin）和鮑德溫（R.B.Baldwin）等改進(jìn)了的脈動模型，又表明該模型尚存在必須進(jìn)一步完善的地方。因此，有助于對這類變星物理特性的深入研究。
在1940年8月至10月間，程茂蘭又對仙后座γ進(jìn)行了分光研究。在389和531.7nm間認(rèn)證出342條吸收線，并認(rèn)證出：

H I，HeⅡ，HeⅡ，OⅡ，F(xiàn)eⅢ，CⅡ，NⅡ，F(xiàn)eⅡ，Mg Ⅱ，CaⅡ，等原子和離子。

還看到了下列原子和離子的跡象：

TiⅡ，AlⅡ，OⅢ，TiⅢ，MnI，NiⅡ，AⅡ。因此，這個恒星在1937～1938年間有大量的發(fā)射線，而在1940年卻只是H。、Hβ和HeⅠ587.6nm等少數(shù)譜線是發(fā)射線。大陵五是周期2.867天、光度變化幅度約為1.2等的北天亮食變星。它由平時(shí)的2.1等變暗到3.4等只需要4.9h，因此很早就有人發(fā)現(xiàn)它很奇怪，且早在1669年就被蒙塔納里（Montanari）發(fā)現(xiàn)為變光星。1784年古德里克（Goodricke）認(rèn)為它可能是交食雙星。后來它作為完全不相接密近食雙星的典型代表而為人們所熟知。程茂蘭研究它的目的是為了驗(yàn)證光波在空間傳播時(shí)是否會發(fā)生色散現(xiàn)象。這個問題是牛頓第一次提出的（1691）。1908年季霍夫（C.A.Tikhov）和諾德曼（Ch.Nordmann）同時(shí)宣稱，許多食變星的光度極小時(shí)刻隨波長變短而推遲，從而引起爭論。1935年，程茂蘭用照相分光光度測量法來確定該星不同波長上光度最暗（極�。┑陌l(fā)生時(shí)刻。如果實(shí)測得到的發(fā)生時(shí)刻在測量誤差范圍內(nèi)對不同波長而言是相同的，則表明空間對光波無色散，反之則有。程茂蘭獲得了十分可信的結(jié)果，表明不存在“契訶夫·諾爾德曼效應(yīng)”，從而結(jié)束了這一與愛因斯坦相對論的光速不變原理有關(guān)系的論戰(zhàn)，證明愛因斯坦是正確的。

2.對共生（Symbiotic）星的光譜研究：

共生星是光譜中同時(shí)出現(xiàn)低溫分子吸收線和高溫等離子體發(fā)射線的恒星。一般認(rèn)為它們是由一個熱矮星子星和一個冷巨星子星組成的“光譜雙星”。但是，這類雙星的軌道周期很長，軌道速度很小。在那個較早的年代，局限于能夠使用的光譜儀的色散較低，無法獲得精確的視線速度，因此，很難證明它們就是雙星。也有人提出這類恒星是具有高溫包層的紅巨星。程茂蘭和他的合作者對北冕座T、仙女座Z、飛馬座AG、英仙座AX、天鵝座BF和盾牌座FB等著名共生星進(jìn)行了長達(dá)11年的光譜觀測研究。在仙女座Z星光譜中發(fā)現(xiàn)了發(fā)射線561.9nm，并認(rèn)證為六次電離鈣的3P2→1P2躍遷引起的。在天鵝座BF的光譜中發(fā)現(xiàn)[FeⅢ]和[OⅢ]的禁線有定期消失的現(xiàn)象，并認(rèn)為該星的星周包層相應(yīng)的定期消散。還發(fā)現(xiàn)光譜變化與色溫度和電子溫度及總光度的變化相關(guān)。的確這些恒星具有復(fù)雜的包層，同時(shí)也是“光譜雙星”。

3.恒星的近紅外光譜和帕邢躍變：

程茂蘭和瑪麗布洛什（M.Bloch）利用紅外照相底片對各類光譜型恒星進(jìn)行了分光光度研究。主要測定了恒星的帕邢躍變和650～820nm的相對梯度。第一次在天文界給出了不同光譜型恒星的帕邢躍變值和帕邢躍變與巴爾末躍變間的關(guān)系。D帕邢=0.32D巴爾末。