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  • 金星南

    金星南

    金星南,理論物理學(xué)家和計(jì)算數(shù)學(xué)家。領(lǐng)導(dǎo)和組建中國核能科學(xué)領(lǐng)域第一支計(jì)算數(shù)學(xué)隊(duì)伍,開展輸運(yùn)方程、常微分方程、偏微分方程數(shù)值方法和蒙特卡羅方法的研究,為中國核反應(yīng)堆工程、氫彈理論探索、核潛艇研制和核試驗(yàn)測試等國防軍工任務(wù)承擔(dān)了大量理論計(jì)算工作,中國氫彈原料鋰6同位素分離和投產(chǎn)完成了理論計(jì)算任務(wù),做出重要貢獻(xiàn)。核力與核少體等方面做出不少開創(chuàng)性的工作。

    金星南 - 簡歷

    1919年12月1日 生于上海市青浦縣。

    1941年 畢業(yè)于上海大同大學(xué)數(shù)學(xué)系。

    1941~1943年 于上海開明中學(xué)教書。

    1943~1945年 于上海建承中學(xué)教書。

    1947~1949年 于法國斯特拉斯堡大學(xué)學(xué)習(xí),從事原子核理論研究。

    金星南

    1950~1955年 于中國科學(xué)院近代物理所、物理所(均為現(xiàn)原子能科學(xué)研究院)先后任助理研究員,副研究員、研究員。

    1956~1989年 任原子能科學(xué)研究院研究員。1961年任理論物理室主任。1982年 任中國原子能科學(xué)研究院物理部副主任。1983年任北京師范大學(xué)兼職教授。1985年任蘇州大學(xué)兼職教授。

    1989年離休。任核工業(yè)部研究生部兼職教授。

    金星南 - 生平

    1919年12月1日,金星南出生在江蘇省青浦縣一個(gè)知識(shí)分子家庭,父親在上海時(shí)報(bào)館工作。他5歲開始念私塾,8歲移居上海市,父親為他請家庭教師在家補(bǔ)習(xí),10歲入上海育才公學(xué)(今育才中學(xué)),一直到1937年在該校畢業(yè)。

    在中學(xué)時(shí)期,他的數(shù)學(xué)和物理成績較好,也愛好古典文學(xué)。1931年日本強(qiáng)占中國東三省,1932年1月28日日本侵略軍又進(jìn)攻上海,使他在童年就萌發(fā)了為國圖強(qiáng)的思想。他不滿南京國民政府腐敗無能和不抵抗,向往中國北方大學(xué)的民主氣氛?墒牵诳即髮W(xué)的時(shí)候,發(fā)生了盧溝橋事變,8月13日,日本侵略軍又大舉進(jìn)攻上海,無奈只能在上海上大學(xué),進(jìn)了大同大學(xué)數(shù)學(xué)系。

    在大學(xué)期間,他埋頭讀書。除數(shù)學(xué)系的必修課之外,還選修了物理系的課程,諸如電磁學(xué)、光學(xué)、熱力學(xué)、近代物理學(xué)等等。1941 年大學(xué)畢業(yè)時(shí),上海已在日偽統(tǒng)治之下,找工作十分困難。通過老師范會(huì)國的推薦,到開明中學(xué)任教。后來又到建承中學(xué)任教,這是一所進(jìn)步學(xué)校,校長常在教師辦公室以閑談的方式談?wù)摎W洲戰(zhàn)爭和國內(nèi)國共兩黨合作的形勢,無形中,金星南接受了進(jìn)步思想的熏陶,于是他也參加了進(jìn)步教師組織,并參加了一些民主活動(dòng)。同時(shí),他在課余和假期不忘深造,自學(xué)了A.J.W.索末菲(Sommerfeld)的“原子結(jié)構(gòu)及原子光譜”與“波動(dòng)力學(xué)”、R.A.M.狄拉克(Dirac)的“量子力學(xué)原理”、G.伽莫夫(Gamow)的“原子核結(jié)構(gòu)與核蛻變”、A.S.愛丁頓(Eddington)的“相對論數(shù)學(xué)理論”等著作,并于1946年考取了赴法公費(fèi)留學(xué)。

    到法國之后,在斯特拉斯堡(Strasbourg)大學(xué)隨著名理論物理學(xué)家J.伊奉(Yvon)攻讀博士學(xué)位。伊奉在統(tǒng)計(jì)物理學(xué)中有重要貢獻(xiàn),著名的BBGKY方程就是他首先于1935年推得的。當(dāng)時(shí),他正在從事中子輸運(yùn)理論方面的研究,他建議金星南從多體問題入手,探討貝特—威斯才茍(Bethe-Weiz acker)半經(jīng)驗(yàn)質(zhì)量公式。

    到1949年,金星南的論文已經(jīng)完成,但是,他的導(dǎo)師已于1948 年末調(diào)到法國新成立的薩克萊(Saclay)核研究中心工作,伊奉安排金星南仍留在大學(xué),等他回來通過博士論文。

    1949年10月1日,中華人民共和國誕生,在法國的中國留學(xué)生紛紛回國報(bào)效祖國。金星南毅然決定回國。當(dāng)時(shí),該大學(xué)里正在籌建一個(gè)核研究中心,就是后來的CRN,核物理學(xué)家格洛杰茨基(Gorodetsky,他懂中文)曾留他在中心工作,但他最終還是選擇了回國的道路。事過30多年之后,金星南于1983年重訪法國,那時(shí)他的導(dǎo)師伊奉已經(jīng)去世,他去拜訪了格洛杰茨基,當(dāng)時(shí)后者正在研究孔子哲學(xué),讀“論語”(中文),希望能買一本《詩經(jīng)》,金星南回國后照辦給他寄去了。

    金星南在法國留學(xué)期間,曾與巴黎的“旅法科學(xué)工作者協(xié)會(huì)”取得聯(lián)系,這是一個(gè)進(jìn)步組織,受中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)。金星南曾多次乘火車去巴黎參加協(xié)會(huì)組織的有關(guān)活動(dòng)。

    1949年,金星南從馬賽乘船到香港,又由香港坐一條英國船到天津,然后回到了北京,會(huì)見了先期回國的錢三強(qiáng)。當(dāng)時(shí),中國科學(xué)院成立不久,正在籌建中國科學(xué)院近代物理研究所,他安排金星南到即將成立的近代物理研究所工作。后來,金星南又會(huì)見了理論物理學(xué)家彭桓武。彭介紹了當(dāng)時(shí)正在開展研究的領(lǐng)域。1950 年2月1日,金星南進(jìn)入正在籌建的近代物理研究所,并在當(dāng)天成立了理論物理研究組,全組僅有2人,在彭桓武(后任副所長)的領(lǐng)導(dǎo)下,開始對輕核結(jié)合能進(jìn)行研究。5月19日,近代物理研究所正式成立,當(dāng)時(shí)僅有十幾個(gè)科技人員。后來,國內(nèi)外科技人員陸續(xù)聚集,研究所蓬勃發(fā)展擴(kuò)大。

    金星南自從進(jìn)入近代物理研究所(后來更名為物理研究所,原子能研究所,中國原子能科學(xué)研究院),一干就是40年。曾任助理研究員、副研究員、研究員、博士生導(dǎo)師和研究組長、理論研究室副主任、主任、物理部副主任、院科技委常委以及《原子核物理》雜志主編、中國核物理學(xué)會(huì)常務(wù)理事、中國高能物理學(xué)會(huì)名譽(yù)理事、國際“少體問題會(huì)議”(第10~12屆)顧問委員會(huì)委員、國際“核集團(tuán)現(xiàn)象會(huì)議”(第4~5屆)顧問委員會(huì)委員等職。40年來,共發(fā)表學(xué)術(shù)論文80余篇,著、譯書5冊,培養(yǎng)研究生、碩士生和博士生10 人,為中國原子能科學(xué)事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)。

    金星南 - 科學(xué)研究

    40年代末,金星南在法國進(jìn)行核物質(zhì)理論研究,部分結(jié)果發(fā)表在法國科學(xué)院科學(xué)研究報(bào)告上,他是中國較早涉足核理論物理研究領(lǐng)域的學(xué)者之一。回國后,繼續(xù)從事這方面的研究,金星南進(jìn)入近代物理研究所理論組以后,在彭桓武的領(lǐng)導(dǎo)下,對氘(2H)、氚(3H)、氦(3He、4He)等輕核的結(jié)合能開展研究,后來又計(jì)算了鋰6和鋰7的結(jié)合能。上述研究結(jié)果發(fā)表在1950年《中國物理學(xué)報(bào)》上,這是建國后的首批研究成果之一,填補(bǔ)了國內(nèi)空白。

    后來,又根據(jù)本所實(shí)驗(yàn)方面提出的問題研究了電子—正電子散射的工作。隨著美國斯坦福大學(xué)一系列電子直線加速器的建成,對高能電子與原子核散射問題進(jìn)行了研究。上述研究雖然是初步的,有的也不夠成熟,但在國內(nèi)卻是開拓性的。
    1955年,中共中央決定發(fā)展中國核工業(yè)。研究所為適應(yīng)新任務(wù)、新形勢發(fā)展的需要,所長錢三強(qiáng)和副所長彭桓武于1956年決定將理論物理研究室分設(shè)4個(gè)研究組,即粒子物理理論組、原子核物理理論組、核反應(yīng)堆理論組和計(jì)算數(shù)學(xué)組,并由金星南負(fù)責(zé)籌建計(jì)算數(shù)學(xué)組。

    自從世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)于1946年問世以后,出現(xiàn)了計(jì)算數(shù)學(xué)這一新興學(xué)科。50年代中期,中國的大學(xué)還沒有計(jì)算數(shù)學(xué)專業(yè)。1956年,所內(nèi)招收了一批數(shù)學(xué)系畢業(yè)的大學(xué)生,金星南從編寫講義開始,為他們授課,進(jìn)行培訓(xùn),并到中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)。這樣,在中國第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)104問世后,他們已能在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行工作了。當(dāng)時(shí),他們開展了輸運(yùn)方程、常微分方程和偏微分方程數(shù)值計(jì)算方法的研究,對核反應(yīng)堆工程、核反應(yīng)和核結(jié)構(gòu)理論以及同位素分離理論進(jìn)行了計(jì)算。后來又開展了蒙特卡羅方法的研究,它是解決中子輸運(yùn)和輻射輸運(yùn)方程的有力工具。

    進(jìn)入60年代后,原子能研究所的軍工任務(wù)直線上升。為了適應(yīng)核工程項(xiàng)目的任務(wù)需要,計(jì)算數(shù)學(xué)組分設(shè)了4個(gè)小組,即輸運(yùn)方程組、偏微分方程組、常微分方程組和蒙特卡羅組,承擔(dān)了大量理論計(jì)算任務(wù)。特別是氫彈理論預(yù)研中的中子輸運(yùn)、輻射輸運(yùn)和流體力學(xué)方面的計(jì)算,北京地區(qū)沒有足夠大的電子計(jì)算機(jī),計(jì)算人員要到上海等地的計(jì)算機(jī)上計(jì)算。1965年,氫彈理論探索的任務(wù)合并到核武器研究所進(jìn)行,有關(guān)理論研究人員和計(jì)算數(shù)學(xué)人員被輸送到該所。從1956年到1965年的10年,以金星南為主的計(jì)算數(shù)學(xué)組從無到有,從幾個(gè)人發(fā)展到幾十人,他們?yōu)楹朔磻?yīng)堆工程、核潛艇的研制、氫彈理論探索、同位素分離和核試驗(yàn)測試等國防軍工任務(wù)承擔(dān)了大量理論計(jì)算工作。他們在計(jì)算方法方面獲得大量的研究成果,這些成果為完成以上任務(wù)起了重要作用。其中特別是蒙特卡羅方法的應(yīng)用,在國內(nèi)是從這里首先開始的,因而在國內(nèi)外學(xué)術(shù)界中有一定影響并得到廣泛推廣應(yīng)用。

    金星南 - 研究成就

    金星南在鋰同位素分離工作完成之后就去河南參加“四清”運(yùn)動(dòng),隨后爆發(fā)了“文化大革命”,當(dāng)時(shí)他也與其他許多人一樣無法從事正常的研究工作。

    1972年后開始有些條件可以考慮做研究,但由于那時(shí)沒有什么具體的應(yīng)用任務(wù),于是他又回到已中斷多年的原子核的基礎(chǔ)研究上來。當(dāng)時(shí)恰好原子能院的實(shí)驗(yàn)室人員正在做三體核反應(yīng)方面的工作,且所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果尚無理論解釋,金星南敏銳地抓住了與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的課題開始做了準(zhǔn)自由散射的工作,他采用6Li集團(tuán)模型對8MeV的6Li(d,dd)a和100MeV及156MeV的6Li(P,Pd)a反應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)一的描述,這一結(jié)果第一次于1978年在日本召開的有關(guān)直接核反應(yīng)機(jī)制的國際會(huì)議(INS International Symposium on Nnclear Direct Reaction Mechanism)上做了報(bào)告,得到與會(huì)者的好評,會(huì)上人們認(rèn)為這模型能在較寬的能量范圍對兩種不同的核反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果同時(shí)得到很好的符合是成功的,后來金星南又進(jìn)一步將此模型推廣應(yīng)用于更高能區(qū)。為了克服高分波的困難,成功地采用了程函近似方法,分析了590MeV與670MeV的6Li(P,Pd)α實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這一工作在國際會(huì)議,特別是在1981年法國召開的國際高能物理與核物理會(huì)議(9th International Conference on High Energy Phyics and Nnclear Physics)上得到了很好的評價(jià),會(huì)議總結(jié)報(bào)告中贊揚(yáng)了金星南等人的工作部分地克服了高動(dòng)量轉(zhuǎn)移的困難。

    當(dāng)6Li的準(zhǔn)自由散射研究工作完成之后,又面臨選擇新的研究課題,鑒于當(dāng)時(shí)國際上已有產(chǎn)生K介子加速器的建成,可以設(shè)想將有較多有關(guān)超核物理方面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果出來,因此金星南就選擇超核這個(gè)領(lǐng)域做研究工作。

    1984年~1988年間,他與合作者們一起,用少體方法(超球諧函數(shù)方法)首先對6He與Be9作了分析,因?yàn)槔煤说摩良瘓F(tuán)模型,6He與Be9均可看作是三體結(jié)構(gòu),這樣不僅可得到有關(guān)Λ-α等相互作用的信息,同時(shí)還能給出這些核的幾何結(jié)構(gòu),隨后,他還進(jìn)一步把10Be與16O作為四體問題來進(jìn)行研究。

    金星南是一位熱愛祖國、熱愛社會(huì)主義、積極進(jìn)取的科學(xué)家。1951年曾去四川參加土改;后又由中國科學(xué)院應(yīng)用物理研究所(現(xiàn)中國科學(xué)院物理研究所)所長嚴(yán)濟(jì)慈介紹參加九三學(xué)社;并于1955年參加中國共產(chǎn)黨,1956年轉(zhuǎn)為中國共產(chǎn)黨正式黨員。

    金星南以科學(xué)研究為自身的終生職務(wù),以建設(shè)祖國為自己的責(zé)任。他除積極參加政治運(yùn)動(dòng)外,還抓緊時(shí)間進(jìn)行科學(xué)研究工作,例如:在“文化大革命”期間,于1969年完成了人造地球衛(wèi)星由γ劑量分布的工作,建立了輕原子粒的哈瑞—?朔椒ㄓ(jì)算程序,并計(jì)算了大量莫興斯基系數(shù),為后來研究IPO殼超核打下了基礎(chǔ)。6Li的準(zhǔn)自由散射工作也是在“文化大革命”后期開始的。

    為了抓緊時(shí)間,更多更好地進(jìn)行科學(xué)研究,金星南在科研課題將要完成之前,就開始考慮和計(jì)劃下一個(gè)擬做的課題。6Li準(zhǔn)自由散射完成之前,已開始考慮并選定了超核的研究。在用超球諧函數(shù)研究三體問題時(shí),就考慮到四體問題的研究。

    1989年金星南年邁退休之后,還進(jìn)行了用超球諧函數(shù)對四體問題的研究。并在核工業(yè)部研究生部講授泛函分析與群論兩門課程,還編寫了“群論講義”。1992年獲國務(wù)院頒發(fā)的政府特殊津貼。

    他40年如一日,在科研戰(zhàn)線上勤勤懇懇、兢兢業(yè)業(yè)、默默地為人民奉獻(xiàn)。生活簡樸無華,除學(xué)術(shù)上工作外別無他求。這些優(yōu)秀的品質(zhì),值得人們學(xué)習(xí)。

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