束(shu)星(xing)北先(xian)生于(yu)清光(guang)緒卅三年(nian)(nian)(農(nong)歷丁未年(nian)(nian)八月(yue)二十四(si)日,公元(yuan)1907年(nian)(nian)10月(yue)1日),出生于(yu)江蘇(su)省江都(dou)縣九帖洲開沙(sha)念四(si)圩(即(ji)今揚(yang)州市廣陵區頭橋鎮安(an)帖村(cun)四(si)圩組(zu)13號“束(shu)家(jia)老宅”)。
1913-1914年,束星北先(xian)生(sheng)入(ru)故鄉頭橋安(an)帖念四圩私塾讀(du)書,受其(qi)伯父同科秀才魏(wei)楚(chu)翹啟(qi)蒙。
1916年,入江(jiang)都縣大(da)橋鎮小(xiao)學讀書。
1919-1921年9月,入泰州明德(de)中(zhong)學。
1924年7月,轉入鎮江(jiang)潤州中學高中部就讀。9月,求學于杭州之(zhi)江(jiang)大學。
1925年(nian)9月,求學(xue)于濟南齊魯大學(xue)(現山東大學(xue)趵(bao)突泉校區(qu))。
1926年(nian)4月,自費(fei)赴美(mei)留學,入堪薩斯州(zhou)拜克大(da)學物理系三年(nian)級。
1927年2月,轉到舊金山加州大(da)學(xue)學(xue)習;7月,經日本、朝鮮、莫斯科、華沙,去(qu)歐洲游歷,在愛(ai)因斯坦(tan)任教的柏林(lin)大(da)學(xue)威(wei)廉(lian)皇(huang)帝物理研(yan)究(jiu)(jiu)所(suo)當了一段時(shi)間研(yan)究(jiu)(jiu)助手(shou)。
1928年(nian)10月,入英(ying)國愛丁(ding)堡大學深造,師從理論物理學家(jia)E.T.惠特(te)克(ke)(Whittaker)和C.G.達爾文(Darwiner)。
1930年(nian)1月(yue),獲碩士學位(wei),隨(sui)后到劍橋大(da)學讀研究生。
1930年9月,返美進麻省理工學院,師(shi)從D.J.思特(te)羅(luo)克(ke)教授(Struik),任研究助(zhu)教,并繼(ji)續研究生學習。
1931年5月,再獲理(li)學碩士學位。
1931年(nian)9月回(hui)國探親,是年(nian)與葛(ge)楚華女士(shi)結婚。
時(shi)值“九一八”事(shi)變(bian),國難當頭(tou),束星北先生投筆從戎,于1932年1月受聘于南京中央軍(jun)官(guan)學校,任(ren)物理教官(guan)。
1932年7月,因觸(chu)犯蔣介石(shi)于離去南京中央軍官學(xue)校;9月,受聘于浙江大(da)學(xue)物(wu)理(li)系任副教授。
1933年,研究廣義(yi)相(xiang)對論。
1935年7月(yue),物理(li)系(xi)全(quan)體師生因反對校(xiao)長獨斷專行,離校(xiao);8月(yue),束星北(bei)到上海(hai)任暨南大學教授兼(jian)數學系(xi)主(zhu)任,并兼(jian)交(jiao)通(tong)大學物理(li)系(xi)教授。
1936年4月,竺(zhu)可楨出(chu)任浙江(jiang)大(da)學(xue)(xue)校長(chang)后,聘請原物理系全體教師、技(ji)工回校,束星北也于1936年8月回浙江(jiang)大(da)學(xue)(xue),翌年升為教授。
抗(kang)戰期間(jian),他隨校到貴(gui)州遵(zun)義、湄潭。其間(jian)1944年10月-1945年9月,曾被借聘到重慶軍(jun)令部(bu)技術室任技術顧問(wen)一年。
1945年(nian)春(chun),領導研制成功中國首部雷達。8月,做《原(yuan)子(zi)彈理(li)論學術報(bao)告(gao)》。
1946年(nian),隨校(xiao)復(fu)員(yuan)回(hui)杭(hang)州,此后曾兼(jian)任齊魯大(da)(da)學和之(zhi)江大(da)(da)學教授。
1952年,因院系調整,到青島山東大學物理(li)系任教授,并轉向大氣(qi)動力學研(yan)究。當(dang)年,山東大學成立海洋(yang)系,物理(li)系氣(qi)象組轉入海洋(yang)系,束星北任海洋(yang)系氣(qi)象研(yan)究室主任。
1955年(nian),在“肅反”運動中受(shou)停(ting)職審查(cha),審查(cha)結論為沒有反革命歷史問題,公開宣布取消政治嫌疑。
1957年,在反右(you)運動中又因對(dui)肅反中的錯誤做法提(ti)出坦(tan)率批評并提(ti)出遵守法制問題受到批判。
1958年10月,束星北被錯定為“極(ji)右(you)分(fen)(fen)(fen)子(zi)”和(he)“歷史反革命分(fen)(fen)(fen)子(zi)”,開除公職(zhi),“管制勞動”三年的處分(fen)(fen)(fen)。
1960年,束星北轉到青島(dao)醫學院任教員,繼續管制(zhi)勞動。
1964年(nian)8月,向有關組(zu)織提(ti)出研究(jiu)核武(wu)器要求。
1965年,撤消管制。同年,完成中國首部《狹義相對(dui)論》。
1978年(nian)5月,束星北被青(qing)島海(hai)洋局(ju)第一海(hai)洋研究(jiu)所聘(pin)為(wei)研究(jiu)員,開展海(hai)洋物理研究(jiu)。
1979年春,參加中國首(shou)枚洲際彈道(dao)導(dao)彈試(shi)驗;同年,束星北得到徹底平反,完全恢(hui)復名譽。
1981年起,束(shu)星(xing)北先(xian)后當選為山東省和青島市(shi)物理(li)學會名譽理(li)事(shi)長,中國海(hai)洋物理(li)學會副理(li)事(shi)長、名譽理(li)事(shi)長。
1983年1月(yue),任中國(guo)人(ren)民政治協(xie)商(shang)會議山(shan)東省第五屆委員(yuan)會委員(yuan)。
1983年10月30日凌晨(chen)3時,束星北先(xian)生因患(huan)老慢支和肺(fei)心病,病逝于(yu)青島。在他病重期間,覺得自己雖(sui)七十多歲(sui),但大腦仍跟二(er)三十歲(sui)一般,要求捐(juan)獻出自己的(de)遺體用于(yu)醫(yi)學研(yan)究。束先(xian)生家(jia)屬按其遺愿,向有關單位遞交(jiao)了“遺體捐(juan)贈申請書”,并(bing)完成了遺體交(jiao)接工(gong)作。
這期間,青島醫(yi)學(xue)院(yuan)(yuan)各級領(ling)導(dao)班子(zi)(zi)都在“大換血(xue)”,束星(xing)(xing)北遺(yi)體就(jiu)(jiu)(jiu)被遺(yi)忘了。半年以后(hou),有人突然想(xiang)起束星(xing)(xing)北,遣(qian)人去看(kan)時(shi)發(fa)現遺(yi)體已腐爛不(bu)堪(kan)。有關領(ling)導(dao)見遺(yi)體非但不(bu)能解剖,連標本價值也失掉(diao)了,便遣(qian)了兩(liang)個(ge)學(xue)生將其送到(dao)醫(yi)學(xue)院(yuan)(yuan)院(yuan)(yuan)后(hou)的(de)“舍林子(zi)(zi)”里埋(mai)(mai)掉(diao)。去“舍林子(zi)(zi)”須走醫(yi)學(xue)院(yuan)(yuan)的(de)正門,這樣一(yi)來就(jiu)(jiu)(jiu)得繞(rao)一(yi)個(ge)很(hen)大的(de)圈子(zi)(zi),兩(liang)個(ge)大學(xue)生在處理遺(yi)體時(shi),為了省(sheng)事,他們趁著沒(mei)有人注(zhu)意(yi)的(de)功夫(fu),就(jiu)(jiu)(jiu)近將束星(xing)(xing)北的(de)遺(yi)體草(cao)草(cao)地埋(mai)(mai)葬在學(xue)校籃球場旁(pang)邊(bian)的(de)雙杠(gang)下面(mian)。
理論物理研究
1941年,束星北針對量(liang)子(zi)(zi)電磁(ci)場高次微擾計(ji)算(suan)(suan)中的(de)(de)發散(san)(san)困難,提(ti)出(chu)將(jiang)發散(san)(san)上項切斷(cut-off),繼續計(ji)算(suan)(suan)下去,可(ke)得(de)到原(yuan)子(zi)(zi)能級(ji)的(de)(de)電磁(ci)場修正。這(zhe)個想(xiang)法接(jie)近貝(bei)特(te)于(yu)1947年計(ji)算(suan)(suan)蘭姆效(xiao)應的(de)(de)觀點(dian),他對氦的(de)(de)電子(zi)(zi)能級(ji)計(ji)算(suan)(suan)得(de)到與貝(bei)特(te)相同的(de)(de)修正值(zhi)。他認為測不(bu)準(zhun)關系(xi)是(shi)基本(ben)原(yuan)理,對于(yu)單粒子(zi)(zi)系(xi)統,測不(bu)準(zhun)關系(xi)應該能直接(jie)給出(chu)體系(xi)的(de)(de)基態能量(liang)。根據這(zhe)一(yi)觀點(dian),他成功地推導了諧振子(zi)(zi)、氫原(yuan)子(zi)(zi)和類氫原(yuan)子(zi)(zi)基態的(de)(de)能級(ji),結果刊登于(yu)英國(guo)《哲(zhe)學(xue)雜志》。
在電(dian)動力學中,麥克斯韋方程組既有(you)一個(ge)(ge)推遲解(jie),又(you)(you)有(you)一個(ge)(ge)超前解(jie),通(tong)常認(ren)為(wei)超前解(jie)不(bu)符合因果律而被(bei)舍(she)(she)棄。束(shu)星北卻(que)認(ren)為(wei),如方程式數學上正確,就(jiu)不(bu)應舍(she)(she)去合乎一般物(wu)理要求(qiu)的(de)(de)解(jie)。經過鉆(zhan)研,他論證了當恰當注意邊界條(tiao)件(jian)時,這個(ge)(ge)超前解(jie)與推遲解(jie)等同,都不(bu)違反因果律,而通(tong)常在人們感(gan)興趣的(de)(de)外向(xiang)輻射的(de)(de)邊界條(tiao)件(jian)下,舍(she)(she)去超前解(jie)又(you)(you)是正確的(de)(de)。
抗戰時(shi)期,在湄潭(tan)他同工人一(yi)起(qi)修好報廢的(de)發電機和(he)冰箱各一(yi)臺。他與實驗室(shi)技師任仲英合作研制成功在銅鐵上涂鎳(nie),獲當時(shi)國(guo)家獎(jiang)。1944年,因(yin)國(guo)防需要他主(zhu)持(chi)雷達研制,探(tan)測地面約10公(gong)里遠的(de)目標獲得成功。
1945年(nian),J.A.惠(hui)勒(le)(Wheeler)和R.P.費因曼(Feymann)曾把輻(fu)射的(de)原因歸因于吸收體的(de)存(cun)在。束星(xing)北對此(ci)發表(biao)一(yi)篇文(wen)章,根據他(ta)對波動方程的(de)超前解與推遲解等同(tong)的(de)證明,論證了(le)“吸收體的(de)反(fan)作用”不存(cun)在,認為他(ta)們(men)所說的(de)“吸收體”無任(ren)何物理真實性(xing)。
1952年(nian)前,束星北在(zai)物理方面(mian)的研究工作(zuo),涉(she)及相對論、量(liang)子力(li)學、電動力(li)學、統(tong)計力(li)學等多個領域,其主(zhu)要工作(zuo)在(zai)廣(guang)義相對論與量(liang)子力(li)學方面(mian)。
1928年(nian)狄(di)(di)拉(la)克(ke)(ke)(ke)(ke)提(ti)出電子的(de)(de)相(xiang)對(dui)論(lun)運動(dong)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng),奠定了(le)(le)相(xiang)對(dui)論(lun)性(xing)的(de)(de)量子力學(xue)(xue)基礎(chu)。這一(yi)偉大理論(lun)立即引起了(le)(le)很大轟(hong)動(dong)。達爾文(wen)曾對(dui)狄(di)(di)拉(la)克(ke)(ke)(ke)(ke)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)求得嚴格解。在(zai)這期間,束(shu)星(xing)(xing)北正好師從達爾文(wen),還到狄(di)(di)拉(la)克(ke)(ke)(ke)(ke)所在(zai)的(de)(de)劍橋大學(xue)(xue)學(xue)(xue)習,因而對(dui)狄(di)(di)拉(la)克(ke)(ke)(ke)(ke)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)也(ye)曾有過(guo)很大興趣。狄(di)(di)拉(la)克(ke)(ke)(ke)(ke)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)提(ti)出后,許多學(xue)(xue)者曾就該方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)的(de)(de)數學(xue)(xue)基礎(chu)和(he)表示形式的(de)(de)進(jin)一(yi)步(bu)完善(shan)進(jin)行了(le)(le)研究(jiu)。束(shu)星(xing)(xing)北于1931年(nian)在(zai)麻省理工學(xue)(xue)院完成的(de)(de)碩士論(lun)文(wen)也(ye)是這方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)面(mian)(mian)工作(zuo)的(de)(de)一(yi)個(ge)探(tan)(tan)索。他(ta)利用(yong)(yong)廣義超復數系,通(tong)過(guo)對(dui)黎曼空間度(du)規的(de)(de)線(xian)性(xing)化推導了(le)(le)一(yi)些(xie)黎曼幾(ji)何中類(lei)(lei)似(si)的(de)(de)結(jie)(jie)果,主要是在(zai)四維情況下寫出了(le)(le)狄(di)(di)拉(la)克(ke)(ke)(ke)(ke)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng),從而在(zai)狄(di)(di)拉(la)克(ke)(ke)(ke)(ke)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)的(de)(de)數學(xue)(xue)基礎(chu)和(he)表現形式的(de)(de)進(jin)一(yi)步(bu)完善(shan)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)面(mian)(mian)作(zuo)了(le)(le)一(yi)些(xie)有意義的(de)(de)探(tan)(tan)索。束(shu)星(xing)(xing)北在(zai)該工作(zuo)快(kuai)結(jie)(jie)束(shu)時,看到R.A.福克(ke)(ke)(ke)(ke)(Fock)和(he)D.伊凡寧柯(Iwanenko)做(zuo)了(le)(le)類(lei)(lei)似(si)工作(zuo)。他(ta)們的(de)(de)基本思想相(xiang)同,但處理方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)法不同。束(shu)星(xing)(xing)北所研究(jiu)與(yu)應(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)廣義超復數系,其性(xing)質與(yu)克(ke)(ke)(ke)(ke)里(li)福特(te)(te)群類(lei)(lei)似(si)。20世(shi)紀80年(nian)代,克(ke)(ke)(ke)(ke)里(li)福特(te)(te)群被引入量子場論(lun)的(de)(de)研究(jiu),受(shou)到廣泛重(zhong)視。束(shu)星(xing)(xing)北在(zai)狄(di)(di)拉(la)克(ke)(ke)(ke)(ke)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)工作(zuo)是有創造(zao)性(xing)的(de)(de),但寫完論(lun)文(wen)即回國(guo)探(tan)(tan)親,該工作(zuo)沒有再(zai)繼(ji)續下去,這篇碩士論(lun)文(wen)也(ye)沒有正式發表。
束星(xing)北是(shi)中(zhong)國早期(qi)從事相(xiang)對(dui)(dui)(dui)論(lun)研究的(de)(de)理論(lun)物理學家之(zhi)一。愛因斯坦廣(guang)義相(xiang)對(dui)(dui)(dui)論(lun)的(de)(de)引力(li)定律,開(kai)始時只得(de)到(dao)(dao)球對(dui)(dui)(dui)稱靜(jing)力(li)場的(de)(de)近(jin)似(si)(si)解(jie),隨后K.史(shi)瓦西(Schwarzschild)得(de)到(dao)(dao)球對(dui)(dui)(dui)稱靜(jing)力(li)場的(de)(de)精確解(jie)。20世紀30年代(dai)初,束星(xing)北曾試圖推(tui)廣(guang)到(dao)(dao)球對(dui)(dui)(dui)稱的(de)(de)動(dong)力(li)場,得(de)到(dao)(dao)有質量輻射的(de)(de)近(jin)似(si)(si)解(jie)。
統(tong)一(yi)場(chang)(chang)(chang)(chang)論(lun)(lun)是(shi)愛因斯坦(tan)(tan)終身追(zhui)求(qiu)的(de)廣(guang)義相對(dui)論(lun)(lun)的(de)基本問題。愛因斯坦(tan)(tan)引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)場(chang)(chang)(chang)(chang)幾何化的(de)成(cheng)功,立即導致用類似的(de)純幾何概念來描述電(dian)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)的(de)愿望(wang)。H.韋爾(er)(Weyl)、愛丁頓(dun)和(he)愛因斯坦(tan)(tan)本人都曾經想通過對(dui)B.黎(li)曼(Riemann)幾何的(de)修正,把用于引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)場(chang)(chang)(chang)(chang)的(de)廣(guang)義相對(dui)論(lun)(lun)推(tui)廣(guang)于電(dian)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang),但都沒有(you)成(cheng)功。1930年(nian)前后,束星北也試(shi)圖探索引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)場(chang)(chang)(chang)(chang)與電(dian)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)的(de)統(tong)一(yi)理(li)論(lun)(lun),考慮了引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)場(chang)(chang)(chang)(chang)與電(dian)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)的(de)根本異同,他提(ti)出(chu)(chu)用質量(liang)密(mi)度(du)r和(he)虛數(shu)電(dian)荷(he)密(mi)度(du)s之(zhi)和(he)r+is代(dai)(dai)替廣(guang)義相對(dui)論(lun)(lun)中(zhong)的(de)能量(liang)-動量(liang)-張(zhang)量(liang)中(zhong)的(de)質量(liang)密(mi)度(du)r,從(cong)而(er)導出(chu)(chu)一(yi)級(ji)近似的(de)復數(shu)黎(li)曼線元,實數(shu)部(bu)分正好(hao)代(dai)(dai)表(biao)引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)場(chang)(chang)(chang)(chang),虛數(shu)部(bu)分正好(hao)代(dai)(dai)表(biao)電(dian)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang),并由之(zhi)進一(yi)步推(tui)導出(chu)(chu)麥克斯韋方程組和(he)洛侖(lun)茲(zi)作用力(li)(li)方程。這樣(yang)得到的(de)理(li)論(lun)(lun)特別簡單,而(er)且使電(dian)荷(he)、電(dian)流密(mi)度(du)和(he)電(dian)磁(ci)勢之(zhi)間的(de)關系立即變得清楚(chu)明了。
1942年,浙江大學遷到(dao)湄潭后,他又開始探(tan)索任(ren)意參考(kao)系之間(jian)(jian)的(de)相(xiang)對(dui)性問題,試(shi)圖放棄愛因斯坦的(de)統(tong)(tong)一(yi)(yi)場論(lun)(lun),由等(deng)效原理中的(de)時空變(bian)化率,進(jin)入(ru)相(xiang)對(dui)論(lun)(lun),只承認洛侖茲(zi)變(bian)換,將(jiang)普遍(bian)時空變(bian)成相(xiang)對(dui)于(yu)運(yun)(yun)動(dong)(dong)質點的(de)時空,而(er)不是一(yi)(yi)個唯一(yi)(yi)的(de)統(tong)(tong)一(yi)(yi)的(de)時空。他曾(ceng)用瞬時微分洛侖茲(zi)變(bian)換方法,得(de)到(dao)任(ren)意相(xiang)對(dui)運(yun)(yun)動(dong)(dong)的(de)參考(kao)系之間(jian)(jian)的(de)變(bian)換,電磁(ci)場張量在具有相(xiang)對(dui)加速運(yun)(yun)動(dong)(dong)的(de)參考(kao)系之間(jian)(jian)具有相(xiang)對(dui)性:無論(lun)(lun)是電荷加速運(yun)(yun)動(dong)(dong)、觀察者靜(jing)止,還是電荷靜(jing)止、觀察者加速運(yun)(yun)動(dong)(dong),所觀察到(dao)的(de)電磁(ci)場完全一(yi)(yi)樣。
束星北所研(yan)究的(de)(de)(de)都是相對論(lun)的(de)(de)(de)基本問題。但由于(yu)這是一個(ge)尚未成熟(shu)的(de)(de)(de)課(ke)題,更由于(yu)戰爭和其(qi)他(ta)因(yin)素影響,他(ta)的(de)(de)(de)研(yan)究探(tan)索(suo)多次中斷(duan),未能繼續深(shen)入(ru)下去。在(zai)他(ta)受到政治(zhi)打擊之后(hou),他(ta)于(yu)1965年寫成了《狹義相對論(lun)》書(shu)稿。
大氣動力學研究
1952年院系調整,束星北(bei)到(dao)山東大學(xue)(xue)物(wu)理(li)系時,正值第(di)一個(ge)五年計劃即(ji)將(jiang)開始。面對國民經濟(ji)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)需要(yao),束星北(bei)放棄相對論(lun)研究(jiu),決心獻(xian)身氣(qi)(qi)(qi)象科學(xue)(xue)。在他主持下的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)象研究(jiu)室,從(cong)開始只有(you)幾個(ge)人,發(fa)(fa)展(zhan)成為20多人的(de)(de)研究(jiu)室,1953—1954年,寫出氣(qi)(qi)(qi)象研究(jiu)論(lun)著近10篇,從(cong)物(wu)理(li)學(xue)(xue)角度對大氣(qi)(qi)(qi)動力學(xue)(xue)作(zuo)了理(li)論(lun)探(tan)討。
束星北(bei)認(ren)為氣象研究是一門(men)應用(yong)科(ke)學,他的工(gong)作不滿足于理(li)論推導,必須聯系實際以(yi)驗證,進而(er)探討用(yong)于天氣預(yu)報(bao)的可行性與方式方法(fa)。
在氣象(xiang)研究(jiu)中,對于(yu)干(gan)空氣絕(jue)熱(re)運動(dong)一般視作等(deng)熵變(bian)(bian)化。從(cong)等(deng)熵運動(dong)中,束(shu)星(xing)北(bei)(bei)得出(chu)決定溫度直(zhi)減率七變(bian)(bian)化的(de)(de)因素有:空氣壓(ya)力變(bian)(bian)化、水平(ping)(ping)輻合和(he)冷暖平(ping)(ping)流切變(bian)(bian)等(deng)三種。理(li)論(lun)上(shang)(shang)比S.彼得遜(Petterssen)和(he)B.赫爾(er)維茨(ci)(Haurwitz)等(deng)所得結果(guo)更(geng)完(wan)善。在大(da)氣騷(sao)動(dong)和(he)空氣運動(dong)學方面,束(shu)星(xing)北(bei)(bei)得到的(de)(de)波速方程比C.G.羅思必(Rossby)的(de)(de)結果(guo)在形式(shi)上(shang)(shang)更(geng)為(wei)廣泛,理(li)論(lun)上(shang)(shang)較為(wei)完(wan)整(zheng)。他還從(cong)大(da)氣騷(sao)動(dong)導出(chu)溫壓(ya)結構的(de)(de)槽脊方位(wei)和(he)傾度關(guan)系,提(ti)出(chu)傾向與(yu)強度相互消長變(bian)(bian)化等(deng)結論(lun),有助于(yu)對西風波的(de)(de)認識。束(shu)星(xing)北(bei)(bei)在“高(gao)空變(bian)(bian)壓(ya)計算(suan)法的(de)(de)建議(yi)”中導出(chu)的(de)(de)高(gao)空變(bian)(bian)壓(ya)公式(shi)與(yu)羅思必的(de)(de)公式(shi)大(da)致相同,而理(li)論(lun)上(shang)(shang)更(geng)嚴格些。關(guan)于(yu)基(ji)(ji)(ji)培爾(er)學說,束(shu)星(xing)北(bei)(bei)曾發表兩篇文(wen)章,為(wei)基(ji)(ji)(ji)培爾(er)的(de)(de)假設(she)(she)提(ti)供了理(li)論(lun)依據,并(bing)從(cong)基(ji)(ji)(ji)本假設(she)(she)出(chu)發導出(chu)預(yu)報方程,避(bi)免了基(ji)(ji)(ji)培爾(er)學說中不合理(li)的(de)(de)設(she)(she)想和(he)簡(jian)化。
動力海洋學研究
1980年(nian)春,在動力海(hai)洋(yang)學(xue)習班(ban)上,他(ta)與中(zhong)國科學(xue)院聲學(xue)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)所汪(wang)德昭所長共同倡導,在中(zhong)國近海(hai)開(kai)展海(hai)洋(yang)內(nei)波(bo)(bo)的(de)觀察研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu),在海(hai)洋(yang)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)所組建(jian)了(le)(le)(le)由他(ta)領導的(de)海(hai)洋(yang)內(nei)波(bo)(bo)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)組進行內(nei)波(bo)(bo)理論的(de)探(tan)索研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)和現場觀察。為此,展開(kai)了(le)(le)(le)測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)鏈(lian)的(de)研(yan)制,1981年(nian)完(wan)成(cheng)了(le)(le)(le)由12個(ge)鉑(bo)電阻探(tan)頭(tou)構成(cheng)以(yi)單板機控制、取樣(yang)、記錄的(de)測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)鏈(lian),并在黃海(hai)進行了(le)(le)(le)內(nei)波(bo)(bo)測(ce)(ce)量試(shi)驗。接著(zhu)又開(kai)始(shi)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)16個(ge)熱敏電阻探(tan)頭(tou)構成(cheng)的(de)微機控制、取樣(yang)、記錄的(de)測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)鏈(lian)。
1978年,為航天工業(ye)部(bu)計算了洲際導彈(dan)彈(dan)頭接(jie)收(shou)和打撈(lao)的最佳時限,確認在(zai)3分鐘(zhong)內可以立即(ji)打撈(lao)。
1984年,他(ta)所創建的內波(bo)研究組研制(zhi)成了第二代(dai)熱敏電阻測(ce)溫鏈,并用于(yu)海(hai)洋內波(bo)的正式現場測(ce)量。
1985年發表(biao)了(le)由(you)他(ta)的(de)(de)(de)學生執筆,以(yi)他(ta)為第一作者的(de)(de)(de)兩篇有關海(hai)洋內波的(de)(de)(de)論文。這些雖是初(chu)步的(de)(de)(de)工作,然而是中國海(hai)洋學界公(gong)開發表(biao)的(de)(de)(de)有關海(hai)洋內波的(de)(de)(de)最早的(de)(de)(de)研究論文。
在(zai)青島醫(yi)學(xue)院(yuan)(yuan)勞動期間(jian),他仍然堅持不(bu)懈地鉆研(yan)(yan)科學(xue),做了大量技術(shu)工作,修好和研(yan)(yan)制了一批當(dang)時國(guo)內(nei)難以(yi)修理的精(jing)密電子(zi)儀器(qi)。1972年底(di)完成了中(zhong)國(guo)科學(xue)院(yuan)(yuan)委(wei)托的沖(chong)擊(ji)功(gong)對金屬膠(jiao)粘劑(ji)的破(po)壞因(yin)素研(yan)(yan)究。
執教(jiao)經(jing)歷束星北在(zai)浙(zhe)江大學(xue)(xue)任教(jiao)19年,教(jiao)過理(li)論(lun)力學(xue)(xue)、理(li)論(lun)物(wu)理(li)、量子(zi)力學(xue)(xue)、熱力學(xue)(xue)、電磁(ci)學(xue)(xue)、無線(xian)電、狹(xia)義相(xiang)對論(lun)、廣義相(xiang)對論(lun)、物(wu)理(li)討(tao)論(lun)乙(與王淦昌合開)等課程。他著(zhu)重講透(tou)物(wu)理(li)學(xue)(xue)的(de)(de)基(ji)本概念(nian)和基(ji)本原理(li),凡領受過他的(de)(de)理(li)論(lun)啟蒙的(de)(de)學(xue)(xue)生,都會經(jing)歷到理(li)解了一個基(ji)本原理(li)的(de)(de)真諦時(shi)那種豁然頓悟的(de)(de)樂趣,欣賞到理(li)論(lun)思維的(de)(de)威力和自然界奇妙的(de)(de)統一性。
1942年(nian)暑假(jia),他在(zai)湄潭專門組織了群(qun)論討論班(ban),講韋(wei)爾的(de)《群(qun)論》,重點是講在(zai)原子光(guang)譜和(he)核譜方面的(de)應用。這在(zai)中國(guo)內地是比較早的(de)介紹。
1952年束星北到山東大學物(wu)(wu)理(li)系,除講授物(wu)(wu)理(li)課(ke)程外,還(huan)主動(dong)要求參加普通物(wu)(wu)理(li)教(jiao)研(yan)組(zu)(zu),親自輔導提(ti)高該組(zu)(zu)教(jiao)師水(shui)平,對物(wu)(wu)理(li)系教(jiao)學質量的提(ti)高起了(le)很好的作用。
在青(qing)島(dao)醫學(xue)(xue)院期間,束(shu)星北精神上(shang)、生活上(shang)極其痛苦與艱難,為提高青(qing)年教師數理基礎,他仍非常(chang)認真(zhen)、盡心盡力地講授電動力學(xue)(xue)、傅里葉級數、普通(tong)物(wu)理學(xue)(xue)、微分方程(cheng)、矩陣、醫學(xue)(xue)生物(wu)統計等課程(cheng)。
束老師(shi)在曾榮書(shu)記的(de)(de)支(zhi)持下(xia)在海洋(yang)(yang)(yang)局一所(suo)開(kai)辦了海洋(yang)(yang)(yang)動力學進修班,培(pei)養了28名學員(yuan),并開(kai)展了以實(shi)測為基(ji)礎的(de)(de)海洋(yang)(yang)(yang)內波研究(jiu)(jiu)(jiu),取得(de)了重大(da)成(cheng)績(ji)。束老師(shi)培(pei)養的(de)(de)這些(xie)學員(yuan)都(dou)成(cheng)為了國家海洋(yang)(yang)(yang)研究(jiu)(jiu)(jiu)的(de)(de)支(zhi)柱力量,在海洋(yang)(yang)(yang)學研究(jiu)(jiu)(jiu)中作出重大(da)貢獻。
教學方法
束星(xing)北講(jiang)課從(cong)不照本(ben)(ben)宣讀(du),不作面面俱到的講(jiang)解。但對根本(ben)(ben)性原理(li)(li)卻不厭(yan)其煩地從(cong)日(ri)常所見的自然現象出(chu)發,以各種生動的實例,從(cong)不同側面深入淺出(chu)地反(fan)復論證,使學生一通百通地理(li)(li)解、掌握、運(yun)用基本(ben)(ben)原理(li)(li)概念。
束(shu)星北講基本原(yuan)理(li)(li)和重大發現(xian)時,幾(ji)乎都按認識演(yan)變的(de)(de)歷(li)史,從黑體輻射到量子力學,從以太到相對論(lun)等等,講清講透。在歷(li)史地闡明(ming)和論(lun)證(zheng)完畢(bi)物理(li)(li)學的(de)(de)一個(ge)基本原(yuan)理(li)(li)或定理(li)(li)之后(hou),他總(zong)愛(ai)說“物理(li)(li)學是逼(bi)上梁山(shan)的(de)(de)”,以形容人們(men)認識物理(li)(li)規律的(de)(de)過程(cheng)。
束星北特別著重引導學生抓住物(wu)理(li)(li)學的一些(xie)本質(zhi)問(wen)題(ti):在(zai)講量(liang)子(zi)力學時(shi)(shi),他(ta)強調統(tong)(tong)計(ji)性(xing)和測不準(zhun)關(guan)系,用大量(liang)事例著重闡明測不準(zhun)關(guan)系原(yuan)理(li)(li);在(zai)講狹義相(xiang)(xiang)對論時(shi)(shi),他(ta)特別強調相(xiang)(xiang)對論的核(he)心問(wen)題(ti)是同時(shi)(shi)性(xing)問(wen)題(ti),在(zai)狹義相(xiang)(xiang)對論中,同時(shi)(shi)性(xing)只有(you)相(xiang)(xiang)對的意(yi)義,只有(you)時(shi)(shi)空的點(dian)才是絕對的;在(zai)討論經典統(tong)(tong)計(ji)物(wu)理(li)(li)時(shi)(shi),他(ta)強調指出統(tong)(tong)計(ji)物(wu)理(li)(li)的核(he)心問(wen)題(ti)是玻耳茲曼(man)的H定理(li)(li)。
束星(xing)北注(zhu)重培(pei)養學生的獨立思考能力。他要求(qiu)學生對學過的東西一(yi)定要消化,不贊(zan)成(cheng)(cheng)死記硬背(bei)。他經常講(jiang)(jiang)應該吸收那些對的部(bu)分(fen)(fen),擯(bin)棄那些錯的部(bu)分(fen)(fen),反對盲目引述(shu)文獻和專家權威的話,認為如(ru)果(guo)不變成(cheng)(cheng)自(zi)己的東西,即使說(shuo)對了也無用(yong)。他所出試(shi)題相當部(bu)分(fen)(fen)要求(qiu)靈(ling)活運用(yong)講(jiang)(jiang)授內(nei)容,靠死記硬背(bei)是答不出來的。
著名學生
束星北在浙(zhe)大的學(xue)(xue)生中(zhong)有諾貝爾(er)獎(jiang)得主(zhu)李政(zheng)道(dao),2013年度國家最高科學(xue)(xue)技(ji)術(shu)獎(jiang)獲得者程開甲,還有李文鑄、李壽枬、許良英和周志成等學(xue)(xue)界名(ming)人。
“中(zhong)國(guo)曾有(you)過這(zhe)樣一位(wei)科學家,是中(zhong)華民(min)族的自(zi)豪。”(國(guo)家海洋(yang)局局長孫志輝)
“束星(xing)北先生是一(yi)位十分(fen)嚴(yan)謹的(de)科(ke)學(xue)家。”“星(xing)北的(de)一(yi)生是偉大的(de),做了許多(duo)重要的(de)成果(guo)。雖(sui)經坎坷,仍能為國(guo)家、為人民做出這么(me)多(duo)的(de)貢獻(xian),是值得后(hou)人學(xue)習(xi)的(de)。”“束星(xing)北教(jiao)授,天資聰(cong)明,曾做愛(ai)因斯(si)坦的(de)助教(jiao),我為了研(yan)究場論物理,曾向(xiang)他學(xue)習(xi)過場論數學(xue)。”(中國(guo)核科(ke)學(xue)的(de)奠基人和開拓(tuo)者(zhe)(zhe)之一(yi)、中國(guo)科(ke)學(xue)院院士、“兩彈一(yi)星(xing)功勛(xun)獎章”獲得者(zhe)(zhe)王淦昌(chang))
父親決不是(shi)什么(me)“天才”,他(ta)是(shi)通(tong)過勤奮獲(huo)得(de)成績的。(束(shu)(shu)星北之子束(shu)(shu)慶星)
束星北(bei)老師的(de)(de)啟蒙,吳大猷(you)老師的(de)(de)教(jiao)(jiao)育及栽培和(he)(he)費(fei)米老師的(de)(de)正規(gui)專業鍛煉都(dou)直(zhi)接(jie)(jie)地(di)影響(xiang)(xiang)和(he)(he)造(zao)成(cheng)我(wo)以后的(de)(de)工作(zuo)和(he)(he)成(cheng)果。我(wo)的(de)(de)一生和(he)(he)他們對我(wo)的(de)(de)影響(xiang)(xiang)是分不開的(de)(de)。而我(wo)最早接(jie)(jie)受的(de)(de)啟蒙光源就是來自束星北(bei)老師。(美國哥倫比(bi)亞大學(xue)教(jiao)(jiao)授、美國科(ke)學(xue)院院士、中國科(ke)學(xue)院外籍院士、1957年諾貝(bei)爾物理獎獲(huo)得(de)者李(li)政道)
“治學(xue)嚴謹、一(yi)絲(si)不(bu)茍的科學(xue)態度。”“對于(yu)物理(li)(li)(li)學(xue)基本原理(li)(li)(li),理(li)(li)(li)解(jie)十分深透,因(yin)而非常堅定(ding),一(yi)絲(si)不(bu)茍的按原理(li)(li)(li)來考慮問題。”“束星北先生(sheng)為人(ren),剛直不(bu)阿。”(中科院(yuan)兩(liang)院(yuan)院(yuan)士(shi)、兩(liang)彈(dan)一(yi)星功勛(xun)科學(xue)家程開甲)
“束(shu)星北(bei)是(shi)我國早期一位杰出的(de)(de)理(li)論(lun)物(wu)理(li)學(xue)家和教育家。他的(de)(de)一生(sheng)是(shi)孜孜追求真理(li),辛勤耕耘播種的(de)(de)一生(sheng),他秉性耿(geng)直,坎坷一生(sheng)。他是(shi)一位有真才(cai)實學(xue)的(de)(de)才(cai)華橫溢(yi)的(de)(de)愛國的(de)(de)科(ke)學(xue)家。”(中國原子能科(ke)學(xue)研究院研究員(yuan)李壽枬(nan))
束星北老(lao)師平易近人(ren),上(shang)起課來(lai)有獨特(te)風(feng)格,上(shang)課時既沒(mei)有指定教材,也沒(mei)有講(jiang)課筆記,講(jiang)起課來(lai)深(shen)入淺(qian)出,引人(ren)入勝,以通(tong)常的(de)物(wu)(wu)理(li)事例為例證,逐步講(jiang)述物(wu)(wu)理(li)概念艱(jian)深(shen)的(de)物(wu)(wu)理(li)原(yuan)理(li)和(he)很(hen)多物(wu)(wu)理(li)難(nan)點,經束老(lao)師一(yi)講(jiang),往(wang)往(wang)豁然開朗,令人(ren)感到聽(ting)束老(lao)師講(jiang)課真(zhen)是一(yi)種享受,在不(bu)知不(bu)覺(jue)中受到了物(wu)(wu)理(li)科(ke)學(xue)的(de)薰陶,獲得了物(wu)(wu)理(li)知識的(de)升(sheng)華,培(pei)養出對物(wu)(wu)理(li)科(ke)學(xue)的(de)熱愛。(原(yuan)浙(zhe)江大學(xue)副(fu)校長李文鑄)
束(shu)星北老師(shi)是對我的(de)教學(xue)和科研工作(zuo)有深(shen)刻而長遠影(ying)響的(de)一位老師(shi)。回憶起來,他的(de)音容(rong)笑貌,如在目(mu)前,深(shen)刻的(de)教誨,終生難忘。(原(yuan)中科院學(xue)部委員、北京大(da)學(xue)技術物理(li)系(xi)主任(ren)胡(hu)濟民)
束先生(sheng)就是(shi)一位有(you)哲學(xue)(xue)(xue)頭(tou)腦的物理(li)學(xue)(xue)(xue)家,他把(ba)親身體(ti)會(hui)貫穿在(zai)課堂教學(xue)(xue)(xue)中(zhong),把(ba)我(wo)們這些(xie)初學(xue)(xue)(xue)物理(li)的大學(xue)(xue)(xue)生(sheng),一步步地領上了較正確的道路。(原中(zhong)國大百科全書(shu)出(chu)版社副總編輯(ji)周(zhou)志(zhi)成(cheng))
他為(wei)人(ren)正直,不(bu)擺(bai)架子,待人(ren)真誠,是非常好相(xiang)處的一位(wei)教授。(杭州大學物(wu)理(li)系(xi)教授朱福炘)
凡與(yu)束星北共過事(shi),受過他教益的人對(dui)他的學(xue)術思(si)想(xiang)和治學(xue)態度無(wu)不留(liu)下(xia)深刻的印象。他虔誠好(hao)學(xue),思(si)想(xiang)敏銳(rui),理(li)解深刻,好(hao)窮(qiong)根(gen)究源。(青島海洋大學(xue)物理(li)系主任(ren)于(yu)良)