程茂兰-主要贡献
发布时间:2010-12-30 16:15:43
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天堂墓匠
程茂兰回国后没有发表过专业学术论文。他把全部精力放在了建设北京天文台和发展中国的实测天体物理学研究上。
1.北京天文台的观测基地的勘选
程茂兰是第一个把近代国际天文选址概念和方法引进中国的天文学家。他把带回国的一些法文和英文选址文献交给李启斌和李竞等年轻人,并带领他们在北京周围按照国际标准进行选址工作。在北京地区建设天文台的规划始于1956年制定的“1956~1967年十二年科学技术发展规划”。当时国内的天文学家把台址想像在香山附近。程茂兰回国后提出香山离开北京市中心太近,更要命的是离开石景山钢铁厂的距离太近,将招受严重的光尘污染。他建议必须在北京市中心向外划出若干同心圆:50km、70km、100km。按照国际标准,天文台最好建在离开百万人口大城市中心100km之外的高山上。考虑到北京的灯火不如西方发达的大城市,为了节省投资,可以把这个标准适当降低到50~70km之外。但是绝对不应小于50km。而台址的高度应当在海拔2000m以上,至少也应当在1000m左右。经过1957~1958年10月之间的踏勘,选定了海拔1300多米的离开北京市中心大约80km的门头沟区斋堂公社的杜家庄南坨和海拔1600多米的黄草梁仙人洞作为台址候选地。在候选地上要进行全面的气象观测和天文大气宁静度的观测。限于交通不便和缺电等实际情况,只能使用落后的不够客观的衍射环评分法和目视双星视分辨率法。经过大约一年的对比观测,综合分析交通和投资等因素,选定了海拔较低、交通较为方便的杜家庄作为北京天文台光学实测基地的台址。可是有关方面不同意把必须国际公开的天文台建在具有军事设施的北京西郊山区。于是他又带领年轻人转向西南方向的河北省保定地区和东北方向的河北省承德地区寻找台址。直到1964年10月,最后选定河北省兴隆县的连营寨,建设了北京天文台的光学观测基地。目前它仍然是中国最主要的光学实测天体物理观测基地。
2.2.16m望远镜的建设
要发展实测天体物理,就必须有聚光本领足够强大的光学望远镜。程茂兰回国后就建议向英国的一家工厂订购口径1.8m左右的光学望远镜。可是谈判不够成功。在1958年的“大跃进”气氛下,南京紫金山天文台的初毓华等提出自力更生研制2m级的光学望远镜。1959年3月,全部设计图纸已由当时的南京工业学院(现东南大学)农机系的师生们完成。于是在南京鸡鸣寺中国科学院江苏分院内由中国科学院领导主持召开了一次会议。程茂兰和肖光甲为领队的小组(洪斯溢、李竞、蒋世仰、韩念国和李焕荣等)参加了该会。会上决定把图纸送长春和昆明的有关光学和精密机械研究和制造单位进行审查。同时借龚祖同去前苏联访问的机会,带一套图纸去前苏联征求意见。由于设计过分粗糙,审查的结论是不能用。同年7月科学院领导又在长春召开了一次会议,决定成立216联合工作组,设在南京,由紫金山天文台领导,长春的机械研究所和光机所各抽调若干工程技术人员作为骨干力量,再向各有关大学要一些有关专业的毕业生。为了积累经验,采纳王大珩的意见,先研制一台口径60cm的望远镜,作为中间试验。程茂兰积极支持自力更生的做法。并在人民代表大会上提议建设研制大口径玻璃镜坯基地。他亲自考察了北京九龙山玻璃厂和成都玻璃厂,后来又积极支持在上海新沪玻璃厂研制大口径微晶玻璃镜坯。1968年60cm望远镜建成后,“文化大革命”形势下的极左思潮延误了2.16m望远镜的研制。直到1972年底才又重新提上日程。在任何情况下,程茂兰都尽力给予支持。可惜他的身体日见衰弱,1978年就过早地离开了为之奋斗了多年的天文学事业,没有能够看到2.16m望远镜的落成和投入使用。
3.人才培养
程茂兰十分重视人才培养。除了积极向南京大学天文系争取毕业生外,又在北京支持北京师范大学设立天文系。同时寻求在北京大学地球物理系设立天体物理专业,还设法在北京天文台筹备处以中国科技大学二部的名义开办天体物理训练班,招收武汉测绘学院三年级肄业生32名和北台在职学生李焕荣、郭子和、韩念国、杜柏田、兰松竹、徐登里、冯淑玲和张桂燕8人,学期二年。李竞、黄磷等参与授课。毕业后有张焕志、王顺德、高为是、孙益礼、郭子和及杜柏田等分配在天体物理组,并且把数学成绩优异的韩念国介绍给熊庆来,后又让他转到北京大学数学系读研究生。这些措施对于中国天文学的发展是非常必要的。大约在1935年,程茂兰开始涉及天文研究。在获得博士学位后,开始正式从事天文研究。到1957年回国,总共进行了20 年的实际观测研究,其中还有将近4年的第二次世界大战,发表了68篇重要的学术论文,平均每年3.5篇。在那个年代,对于使用资料处理相对麻烦而困难的天体光谱观测研究者来说,已经是相当勤奋而高产的了。由于当时法国的天文仪器也并不十分先进,他能够使用的最大望远镜是口径1.2m的,比美国天文学家能够使用的2.5m望远镜小了许多,因此他能够做出这种成绩实不容易。正因为这样,他在当时是一个少有的经验丰富的光谱研究工作者。