見賢思齊,不懈求索
程開甲一生求索不已,創(chuàng)新不斷。雖然參加核武器研試的20多年沒發(fā)表論文,但他學(xué)術(shù)研究仍然建樹多多。
上世紀(jì)四十年代,他用量子力學(xué)證明了狄拉克提出的'狄拉克方程'在自由粒子條件下的正確性,此方程連狄拉克本人也未證明過;五、六十年代,他率先在國內(nèi)開展了系統(tǒng)的熱力學(xué)內(nèi)耗理論研究,出版了中國第一本《固體物理學(xué)》教科書;八十年代,他進(jìn)一步發(fā)展、完善了高溫和低溫超導(dǎo)普遍適用的超導(dǎo)雙帶理論,出版了兩部專著;九十年代,他提出并建立了系統(tǒng)的“TFDC(托馬斯-費(fèi)米-狄拉克-程開甲)”電子理論,為材料科學(xué)的發(fā)展提出了新的研究思想與方法,并在國家自然科學(xué)基金委支持下將該理論應(yīng)用于金剛石觸媒、納米管生成、薄膜大電容等方面的研究,取得了有價(jià)值的成果。
他的學(xué)術(shù)思想、學(xué)術(shù)品格以及學(xué)術(shù)成就,得益于名師名校的熏陶和科學(xué)大家的培育。
1931年,程開甲考入浙江嘉興秀州中學(xué),這所教會學(xué)校培養(yǎng)了包括陳省身、李政道在內(nèi)的10位院士,在此他接受了六年具有“中西合璧”特色的基礎(chǔ)教育和創(chuàng)新思維訓(xùn)練。初二時(shí),他要'發(fā)明'水循環(huán)驅(qū)動的大船,想法幼稚,但姚廣鈞老師還是要他再多動動腦筋,精心呵護(hù)他敢于想象、敢于“發(fā)明”的童心。
1937年,程開甲以優(yōu)異成績考取浙江大學(xué)物理系的“公費(fèi)生”。在這所被英國著名學(xué)者李約瑟博士譽(yù)為“東方劍橋”的大學(xué)里,他接受了束星北、王淦昌、陳建功和蘇步青等大師嚴(yán)格的學(xué)習(xí)和科學(xué)精神訓(xùn)練。大三時(shí),程開甲聽陳建功教授的復(fù)變數(shù)函數(shù)論課后,敢于挑戰(zhàn)難題,撰寫了《根據(jù)黎曼基本定理推導(dǎo)保角變換面積的極小值》的論文,得到陳建功和蘇步青的賞識,并推薦給英國數(shù)學(xué)家Tischmash教授發(fā)表,之后文章被蘇聯(lián)斯米爾諾夫的《高等數(shù)學(xué)教程》全文引用。王淦昌多次給大家講發(fā)現(xiàn)中子的過程:約里奧一居里觀察到一個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,但他粗心臆斷是γ射線碰撞粒子的徑跡。后來,查德威克對現(xiàn)象認(rèn)真研究了幾個月,發(fā)現(xiàn)了中子,獲得諾貝爾獎。據(jù)此,王淦昌告誡說,科學(xué)研究最重要的就是緊跟前沿、抓住問題、扭住不放。
1946年,經(jīng)英國著名學(xué)者李約瑟博士推薦,程開甲獲得英國文化委員會獎學(xué)金,來到愛丁堡大學(xué),成為被稱為“物理學(xué)家中的物理學(xué)家”M。玻恩教授的學(xué)生。玻恩一生共帶過彭桓武、楊立銘、程開甲和黃昆4位中國學(xué)生,他們都是中國科學(xué)院院士,彭桓武、程開甲被授予“兩彈一星”功勛獎?wù)?,黃昆、程開甲獲國家最高科學(xué)技術(shù)獎。
在玻恩那里,他選擇超導(dǎo)理論研究作為主攻方向,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,先后在英國的《自然》、法國的《物理與鐳》和蘇聯(lián)的學(xué)術(shù)雜志上發(fā)表了5篇有份量的超導(dǎo)論文,并于1948年與導(dǎo)師玻恩共同提出超導(dǎo)的“雙帶模型”。這一理論的核心是:“超導(dǎo)電性來源于導(dǎo)帶之上的空帶中,布里淵區(qū)角上出現(xiàn)電子不對稱的奇異分布”。 在玻恩身邊的四年,他學(xué)到了許多先進(jìn)知識,特別是不同學(xué)派,不同觀點(diǎn)的分歧,還結(jié)識了狄拉克、海特勒、薛定諤、謬?yán)?、鮑威爾等科學(xué)巨匠。1948年,蘇黎世的國際學(xué)術(shù)會議上,程開甲與師兄海森堡就學(xué)術(shù)觀點(diǎn)展開針鋒相對的激烈爭論,連大會主持人泡利都無法裁判。玻恩聽到此事很高興,跟他講起自己與愛因斯坦長時(shí)間針鋒相對的爭論。玻恩說,愛因斯坦是一個“離經(jīng)叛道”者,因而能對經(jīng)典常規(guī)實(shí)施超越。這次談話,讓他終身受益。
從秀州中學(xué)、浙江大學(xué)到愛丁堡大學(xué),程開甲在開明開放的教育環(huán)境中,在名師名校的教育熏陶下,夯實(shí)了他日后成為科學(xué)大家的深厚底蘊(yùn)。