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陈彪:他大步走向太阳

              陈彪,1923-,福建福州人,天体物理学家 

  1946年毕业于金陵大学物理系,1947年9月到中央研究院天文研究所工作。1980年当选为中国科学院院士。1982年—1985年担任云南天文台台长,1985年后担任名誉台长。担任世界科学联合会日地物理委员会太阳物理专业代表、国际天文学联合会会员等职。陈彪主要研究领域是太阳观测仪器的设计制作、太阳活动周期、太阳对流层结构等方面,同时致力于推进建立我国太阳观测网、组织太阳活动峰年全国观测、推动太阳物理领域国际交流合作等,对我国太阳物理学的建立和发展作出了突出的贡献。 

  1923年11月23日,陈彪生于北京。其祖籍是福州螺江,当地名门望族陈氏家族陈若霖、 陈宝琛的后代。陈彪的父亲陈体诚毕业于上海交通部工业专门学校(今交通大学前身)土木工程科,获工学士学位,30年代由北京政府交通部选派赴美,在加州卡内基钢铁学院学习。回国后曾任中国工程学会会长、北京大学教授、浙江公路局局长,福建省建设厅厅长兼财政厅厅长等职,主抓公路交通建设。抗战时期陈体诚致力于中缅国际公路建设和抗战物资抢运,为抗日做出贡献。1942年因积劳成疾病逝于昆明住所。陈彪和其弟弟陈篪在父亲影响下,亦一心向学。陈篪毕业于清华大学物理系,后任冶金部钢铁研究院金属物理室主任等职,致力于断裂力学的研究,被称为“科技战线上的钢铁战士”。 

  随父亲各地迁任,陈彪中小学时期亦是辗转迁移。1933年在杭州小学毕业,1938年在福州初中毕业,1941年夏在成都蜀华中学高中毕业,1941年考入昆明西南联合大学工学院土木工程系,读了一年。1942年其父病故后随家转学,在重庆交通大学电机系读了半学期,因病休学回成都。1943年夏考入金陵大学物理系二年级,1946年毕业后,先在台湾大学物理系任助教半年, 1947年2月转南京金陵大学物理系任教,同年8月到中央研究院天文研究所任助理员。 

  陈彪早期从事理论天体物理研究,曾对宇宙学、天体光谱谱线轮廓、太阳表层对流、白矮星内部输运等方面进行一些探讨。1949年后,刚刚解放的中国百废待兴。基于基础研究成果必须作用于改善人民生活,改变人们世界观这样一个认识,1953年后,陈彪毅然放弃已经探索了几年的理论天体物理研究,投身于天体物理的一个分支——太阳物理研究,因为它“有助于了解太阳这颗人类赖以存在的恒星,以便好好利用它”。当时,我国的太阳物理研究是一片空白,连一台必不可少的太阳成像摄谱系统都不具备。 

  对此,陈彪提出了对我国太阳物理的发展建议:1、在北京和昆明建设我国太阳物理的新的观测和研究基地;2、在南京建立我国太阳物理观测仪器研制基地和人才培养中心;3、当时的太阳物理观测和研究应侧重于为应用服务的太阳活动预报和太阳活动对地球影响的研究,特别是太阳耀斑预报。此后四十年来,陈彪身体力行,积极组织和推动上述发展建议,从理论研究,仪器研制和观测分析,到国际合作交流,为我国太阳物理事业奠定了坚实的基础,同时也为我国培养了整整一代从事太阳物理研究的人才。 

  陈彪清楚地意识到,没有好的仪器,就没有我国现代太阳物理的基础。他率先对太阳观测仪器给予了极大的重视和关注,并带领一批年青人投入仪器研制和安装调试的工作。 

  1956年陈彪赴苏联学习期间,购得一台苏制色球望远镜,将其安装在北京天文台。1957年国际地球物理年,向法国订购一台色球望远镜,安放在紫金山天文台。为扩大观测经度,陈彪利用法国色球望远镜的备用单色滤光镜,请人配成一台完整的色球望远镜送到昆明天文工作站(即后来的云南天文台),1967年投入常规巡视观测。我国的色球观测网基本成形。陈彪支持和鼓励研制色球望远镜的核心部件——干涉偏振滤光器,推动了当时南京天文仪器厂对滤光器的研制工作,为我国以后研制滤光器和色球望远镜打下了基础。 

  同时,陈彪积极研制太阳光谱观测仪器,以开展光谱分析和研究。在他的领导下,1958年,紫金山天文台自建了一具Ha单波段太阳光谱仪。在太阳活动第19周峰年期间(1958-1959),该光谱仪成功地观测到了一批历史上罕见的太阳特大爆发的光谱资料。六七十年代,紫金山天文台又研制成功多台多波段太阳光谱仪,分别安装在南京和昆明,用于太阳光谱观测和磁场测量工作。此外,陈彪还为北京天文台研制过一台60厘米太阳望远镜,并附有太阳光谱仪。 

  这些仪器加上不断改进了的太阳黑子观测设备,成为当时我国太阳物理的主干设备,获得了大量有价值的观测资料。在此基础上,陈彪积极协调全国的太阳物理研究力量,成功地组织了我国对21周太阳活动峰年的观测研究工作及22周太阳活动峰年观测研究的筹备工作,取得了重要的成果。 

  考虑到太阳活动现象的持续性和再现性,利用我国辽阔的国土,进行合理的观测台站布局势在必行。陈彪力推在北京、昆明,甚至包括新疆乌鲁木齐在内,建立起类似的观测点,这就为现在我国的太阳观测站布局打下了基础。他一直十分关心这些新基地的建设,在经费和人才培养等方面始终积极的支持。不仅如此,他还身体力行,从1982年开始欣然接受组织上的安排,亲自到云南担任云南天文台台长,为云南天文台的建设付出极大的心血。 

  与上述实测工作相平行发展,陈彪开始太阳物理研究的理论准备。在他看来,磁场是一切太阳活动现象的本质,在某种意义上,也可以说是所有天体活动现象的本质。与地球实验室中电磁现象以电为主导有所不同,大尺度天体的电磁现象是以流体作用下的磁场为主导。在他的创导下,磁流体力学的理论研究在紫金山天文台兴起,成为我国天文界和物理界中最早向这个领域开拓的单位。在他的指导下,经过数年努力,磁流体理论逐渐形成太阳耀斑的贮能、耀斑能量的释放和相伴的流体过程、高能荷电粒子的加速三个研究方向,并影响着国内其它研究单位的同类研究。陈彪自己则在旋转球体中对流层与磁场的耦合方面做了一系列的研究探索。考虑到磁流体力学问题的极端复杂性,通常很难获得数学分析解,而任何简化假设会扭曲现象的本质。陈彪及时地注意到方法论的重要性,认为数值模拟技术在磁流体力学中的应用是迟早的事。在70年代末、80年代初,他组织人员在这方面进行探索,并有计划派往国外进行培训和研究。 

  除太阳物理领域,陈彪在其它天体物理领域也留下他的研究足迹。50年代,对超密态的简并性电子气体有过研究,这是研究白矮星物理的基础。60年代初,他早于国际数年就首次提出黄道光的偏振成分与空间尘埃颗粒的形状有关,为此他研究了电磁波与各种极端异形的颗粒的相互作用,并取得初步结果,可惜此项研究为“文革”所中断,未能继续。几年后,印度和英国的科学家先后发表了类似的结果,其学术见解完全相同。 

  70年代末期,陈彪敏锐地意识到前沿的等离子物理学科将对太阳物理、乃至天体物理的发展有重大影响。他出面邀请了当时国际上太阳物理的理论权威、美国普林斯顿大学的Parker教授到南京开展系统的讲座,他本人亲自担任翻译。还及时地组织年青人逐章地系统学习专著并展开讨论。这些举措开辟了我国太阳物理中等离子体物理的研究和应用,对以后几十年的太阳物理发展产生了深远的影响。 

  90年代初,陈彪考虑到天体物理研究的重要性以及我国南方(包括南京、合肥、上海等地的天文单位)地区在理论天体物理方面很好的基础,提出集中科学院和高校的天文研究力量,筹建一个综合性天体物理研究中心,利用国际共享的天文数据资源,力求获取国际一流的天文研究成果,推动我国天文事业不断发展。为此,他四处奔走呼吁、筹集资金、组织队伍。在江苏省委、省政府和紫台等单位支持下,筹集到20万元启动经费,于1993年11月在南京正式成立了华东天体物理研究中心,精心筹备和举办了两次学术会议,在国内天文界产生了巨大的影响。这对我国理论天体物理的发展和学科交叉都起到了很好的作用。1999年后,筹建科研院所和高校联合的研究中心已成为中国科学院创新工程的一项重要举措,先后成立了华东天文与天体物理中心、中国科学院-北京大学联合北京天体物理中心等机构,这从一个侧面显示了陈彪对我国天文发展战略的独到思考。 

  凭着对对太阳物理和天体物理深入的了解,陈彪积极促进我国天文界和国际天文界的交往。早在50年代,他本人就同国外许多天文学家建立了联系。60年代初期,为了研制对太阳耀斑和太阳活动预报必要的观测设备,他邀请了当时世界著名的太阳物理学家、捷克斯洛伐克Ondrejov天文台台长Svestka教授来中国访问,有力地带动了我国太阳光谱观测和研究的发展。 

  改革开放之后,为了适应太阳学科世界联合研究的趋势,陈彪有意识地在太阳物理研究中把全国中青年引入国际合作,并且展示当时鲜为人知的中国太阳物理研究规模。80年代初,陈彪参加了赴美国、日本、法国等国的考察和学术讨论会,1982年5月参加世界科学联合会空间科学委员会渥太华会议,被选为该组织太阳专业代表。在这些学术会议上,他积极介绍我国太阳物理的发展情况,还热情地向国际友人介绍我国首次出国的几位年青学者,把他们推到国际前沿。 

  在陈彪的倡议和积极组织下,1983年11月21日-26日,国际太阳物理和日地空间传播现象学术讨论会在昆明成功召开。这是在我国召开的首次太阳物理国际会议,会议开得十分成功。我国的一大批年青太阳物理学者第一次在会议上与国外同行热烈地讨论学术问题、交流学术成果。会后许多知名的太阳物理学家纷纷访问我国各天文台,了解我国天文事业的发展情况。在80年代之初,组织一次大型的国际会议很不容易。陈彪亲自参加会议的各种准备工作,包括重要的国外电报电文的撰写和各种会议材料的准备等。在正式会议之前,陈彪要求每一位会上要作报告的人都要试讲一遍,并请外籍教师来辅导大家的口语发音,力图使会议效果好一些,能将我国的研究成果更好地介绍给国际同行。 

  此外,陈彪还作为主编组织了一批中青年学者编写了中国大百科全书天文卷中的太阳物理部分,成为年青人从事太阳物理研究的入门参考书。 

  陈彪的研究论文,自1953年起,散见在《中国科学》、《天文学报》等刊物上。主要论文有:《太阳表面米粒组织的运动所传播的能量及其对于光谱吸收系数的影响》、《а值在0.5到1之间的谱线吸收系统》、《太阳的自转内部环流和磁场》、《高温简并性电子气的电子热导系数、导电系数和粘滞系数的计算》、《磁场中电子气的能量分布律和它在太阳物理上的应用》、《日面米粒组织的理论》、《利用气球卫星的轨道变异研究太阳活动的一些问题》、《关于太阳活动的周期——相对数曲线的一种数字表达式》、《在引力场中慢自转、带磁场、可压缩、全导电气体中的线性波》和《天体弱湍流噪声》等。






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