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用天文承載浪漫——中國天文臺唯一的女臺長葉叔華

2010-08-15 00:45泰坤
決策與信息 2010年3期
關鍵詞:天文臺天文觀測

文/泰坤

葉叔華是中國歷史上第一位也是當今唯一一位天文臺女臺長,她建立并發展了中國的綜合世界時系統,使得該系統精度從1963年起一直保持國際先進水平;同時力主設立的基線干涉站,為嫦娥一號探月創造了必要條件。1988年,她當選為國際天文學聯合會副主席。1994年,紫金山天文臺將一顆新發現的小行星命名為“葉叔華星”。

葉叔華是天文地球動力學的開拓者,發起了亞太地區空間地球動力學(APSG)國際協作計劃并擔任首屆主席。她負責的國家攀登項目“現代地殼運動和地球動力學研究”在多個方面取得國際先進水平成果,首次建立了中國地殼運動的完整圖像,成功預測了多次厄爾尼諾災害,有著顯著的社會效益。

家國危難漂泊求學

葉叔華祖籍廣東順德,1927年出生于廣州。在她讀小學時,父親為了謀生,舉家搬遷至香港。葉叔華回憶說,由于廣東開埠較早,男女平等的觀念深入人心,在香港更是如此。加上開明的父親支持,因此葉叔華雖然是女孩子,但在求學時并未遇到阻礙。

1945年,中山大學在廣東連縣設考點招生,葉叔華以第一名的優異成績被錄取,全家也隨她一起遷回了廣州。盡管抗戰已經取得了勝利,但學校仍未從戰亂中恢復。當時中山大學還在石碑舊址,學校給每個學生發了一張小板凳,一塊寫生板,彌補教學需要。教科書也沒有幾本,學生只能跟著老師抄滿黑板的筆記,其中大部分還是英文的。

當時中山大學的低年級采取的是通識教育,即所有的學生不分專業,上同樣的基礎課程。一年之后,葉叔華選擇了數學天文系。曾有媒體報道說,是因為葉叔華日后的愛人、數學家程極泰先生在該系就讀,葉叔華才選擇了該系。她笑著辟謠說:“沒有的事,進了這個專業之后我才認識了他(程極泰)。選擇讀天文也是受我父親的影響,但主要還是我自己喜歡,覺得比較浪漫吧!”

葉叔華讀大學時,由于是數學天文系,要讀數學和天文學的專業課程,所學的課程涉及面很廣。比如物性學,現在物理專業的學生也未必涉及的,葉叔華當年都學了。系里有門叫實變函數的課程,是學生公認最難的課,很少有人能過,但葉叔華高分通過,其中當然少不了埋頭苦讀的辛勤汗水。在中山大學接受的扎實教育和養成的嚴謹作風,也為葉叔華日后的研究工作奠定了堅實的基礎。

堅守寂寞仰望星空

葉叔華從中山大學畢業時,正是廣州解放前夕,人心浮動,剛畢業的大學生,哪里能找到工作?當時葉叔華的父親在香港,于是她和程極泰一起,又回到香港,在當年就讀過的初中任教。

盡管有了份還算安穩的工作,葉叔華卻始終放不下自己的研究。當時香港遠未像現在這般繁華,根本沒有從事天文學研究的專門機構,葉叔華和程極泰一直在找機會回內地。1950年,兩人回到內地,先是去找了南京的紫金山天文臺,沒有成功。次年,程極泰經弟弟介紹,到上海復旦大學數學系任教。葉叔華也就夫唱婦隨,跟著到了上海。之后,葉叔華又找到隸屬紫金山天文臺的徐家匯觀象臺。當時徐家匯觀象臺的名額也很緊張。葉叔華提筆給紫金山天文臺的臺長、著名天文學家張鈺哲先生寫了一封信,列舉了自己應該受聘的5點理由。葉叔華的大膽和沖勁,引起了張鈺哲的興趣。他發現,葉叔華是個不可多得的天文人才。在張鈺哲的幫助下,葉叔華進入了徐家匯觀象臺工作,她也是徐家匯觀象臺的第一位女性研究人員。

徐家匯觀象臺是上海天文臺的前身,由法國人創建。之所以在上海建立天文臺,就是為了觀星測定時間。這種測定時間的方法是以地球的自轉運動為基準,通過觀測不同恒星在天空中的位置而得到標準時間。測定時間后,通過無線電系統發送給在上海附近海面上的航船。航船對比時間訊號與格林尼治時間,就可以確定自己所在的經度。新中國成立后,測繪地圖同樣需要用這種方法,通過精確定時來確定方位。

當時在巴黎有一個名為國際時間局的機構。分布在世界各地、有條件進行時間觀測的天文臺,每半個月向該局報告一次觀測結果。國際時間局經過周密計算,確定的時間就稱之為世界時。蘇聯同樣有類似的測時機構,主要面向社會主義國家。徐家匯觀象臺是中國唯一一家參加世界聯合觀測的天文臺,分別向上述兩家機構發送觀測結果。

這也正是葉叔華當年做的工作——看星星,定時間。聽起來很浪漫,但每個夜晚對著天空,仔細觀測每顆星星位置的細微變化,還要進行大量復雜的計算,不僅不浪漫,反而很枯燥無趣。由于室內外的溫差會對觀測產生影響,觀測時要把屋頂拆掉,使內外溫度一致。上海的冬天潮濕陰冷,與溫暖的廣東截然不同;夏天蚊子飛繞,常常叮得觀測人員渾身是皰。

剛解放的新中國,極度缺乏天文專業人才,葉叔華除了進行觀測,還要經常指導其他參與觀測的同志。而她所用的設備,還是法國人在19世紀30年代購置的,已經破舊不堪。1958年,我國提出建立自己的標準時間系統,葉叔華是主要帶頭人。剛開始,我國測量時間的精確度在全世界是倒數的水平。葉叔華說:“我們就覺得這個天文臺,是從法國人手里接管的,我們當然有責任要把它變好,對吧?就算是沒有國家的要求,你也會覺得總不能比法國人差?!苯涍^努力,到了1963年,我國的測時精確度已經躍居世界第二。1965年,我國結束了采用別國時間訊號的歷史,北京時間自此沿用至今。

十年動亂堅持工作

“文化大革命”期間,葉叔華受到沖擊,被關進牛棚。遭受相同命運的還有大批天文工作者,我國的天文工作幾乎陷入癱瘓。1972年年底,葉叔華走出牛棚,第一件事就是到圖書室查閱國外天文學的最新進展。當看到國外的人造衛星已經上天,測量時間采取了新的技術和儀器,精確度比以前提高了幾十倍,葉叔華心里感受到很大的沖擊。

當時國外已經開始利用射電望遠鏡進行觀測,葉叔華就到電子工業部,找一個處長問能不能造一個27 米的射電望遠鏡。處長連聲說:“不行不行”,并讓葉叔華走開??墒侨~叔華沒有走開,而是在辦公桌前站了一刻鐘。這一刻鐘,葉老至今記憶猶新:“當時這么做也是很大膽。別人覺得你剛從牛棚出來,已經算是解放了,也不知道你是好人還是壞人,不知道你有什么企圖。但是有這么一個建議的機會,我不能錯過?!痹谌~叔華的堅持下,她見到了電子工業部的部長,談妥了射電望遠鏡的生產。還有很多先進觀測儀器,葉叔華和同事們只能依靠學術雜志上的描述,理解之后再找國內的廠家進行生產。生產出來的產品,盡管外觀和國外產品差不多,性能卻相差甚遠,上海天文臺就是在這樣的條件下堅持開展工作的。

葉叔華說:“當時有很多同志心灰意冷,不再努力工作。自己有時也會產生這樣的想法,覺得我何必去做呢,我何必費這么大力氣?可是到晚上躺下來,一想到自己做的事情確實是對國家有好處,自己總應該再盡力。所以第二天起來,還繼續去做,繼續去努力,我寧愿這樣去做?!?/p>

新的時代繼續探索

“文革”結束后,葉叔華開始擔負上海天文臺的管理工作,1981年出任上海天文臺臺長。隨著改革開放的起步,中外天文界的學術交流也豐富起來。葉叔華到美國、歐洲等地考察之后,發現外國的天文臺已經開始用新的儀器和技術手段進行觀測,她隨即在上海天文臺開始推進這項工作,逐步建立了屬于我國的先進天文儀器體系。

葉叔華回憶說:“1985年,世界多個天文臺開始進行地球自轉聯合觀測。一開始,新老技術都有應用,經過對比發現,新技術的觀測精度比原有技術有很大提高,老的技術已經沒有保留的必要。1988年,國際地球自轉服務中心(即原國際時間局)決定,以后的觀測都以新技術為依據。如果我們不趕快學習、采取新技術,我們等于全軍覆沒,國外不承認你的東西?!?/p>

葉叔華所說的新技術,主要是指人造衛星激光測距和甚長基線干涉測距。截至目前,全國有五、六家人造衛星激光測距觀測站,其中上海天文臺是體系最完備的。甚長基線干涉測距技術則是葉叔華竭力推動的,由于其花費比人造衛星激光測距更高,一開始僅在上海與烏魯木齊建設了兩個觀測站。直到2006年,才在北京和昆明新建了兩個觀測站。

觀測精度的極大提高,使得天文臺的作用不僅局限于測定時間,還可以觀測地球板塊運動、海平面變化等等。由此,一個嶄新的分支學科——天文地球動力學形成了。這項研究云集了100多名科研人員和30多名專家教授,葉叔華出任該項目的首席科學家。項目做了兩三年以后,葉叔華感覺到光是中國還不夠,她要把這個項目擴展到亞太地區。恰好1994年,聯合國亞太經合會要在北京舉辦一個關于空間和平利用的會議,葉叔華在會上提出建立亞太空間地球動力學的建議,一開始并沒有得到采納。在最后宣布結果時,葉叔華站起來推薦自己的提案。葉叔華回憶說:“當時的會議執行主席被打動了,破例讓我專門就此寫一份提案并在會上宣讀。這份建議書在會上獲得了肯定?!?/p>

但是計劃要獲得批準,還需要在更多的國際會議上得到認可。第二年,正好有一個大型國際學術會議在美國召開,葉叔華決定再次爭取。沒想到臨行前,老伴程極泰騎自行車摔傷了腿,要開刀治療。開刀第三天,程極泰又開始發燒。葉叔華放心不下老伴,但是這個會議4年才舉行一次。最后還是程極泰讓她去,她才最終去了美國。為此,葉叔華心里一直對丈夫懷著歉疚。

正是在此次會議上,正式確定由葉叔華主持這個跨國研究計劃,也就是亞太空間地球動力學(APSG)國際合作計劃。這是少數幾個以我國為主體的大型國際科研合作項目之一。我國負責中央局和秘書部的工作,在項目中始終起著核心作用。參與的除了我國,還包括美國、德國、日本、澳大利亞等國家,項目一直延續至今。

該項研究首次建立了中國天文的完整圖像,并成功預測了厄爾尼諾災害;第一次清楚地測定了中國的地殼運動,地殼板塊運動劇烈的地方,也就是地震的高發區。前段時間的汶川大地震,一直有質疑為何未能及時作出預報。葉叔華澄清說:“目前的科學發展水平,對地震還無法作出精確的預測,只能說哪個地方板塊運動比較活躍,容易發生地震?!毕嘈烹S著科技的進步,地震預報的難題遲早會被攻克。

隨后,葉叔華還參與了我國的奔月工程。探月衛星飛向月球時會進行變軌,需要精確計算運行軌道,而精確計算的前提是精確測量。由于月亮和地球之間距離大約為38萬公里,而我國的精確測距范圍最遠只有8萬公里,嫦娥一號的變軌成為一大難題。以葉叔華為首的專家組,正是利用甚長基線干涉測距技術,成功地攻克了這一技術難關。

為了表彰葉叔華對天文事業作出的貢獻,1994年8月,紫金山天文臺將一顆新發現的小行星命名為“葉叔華星”。按照國際慣例,小行星由發現者命名。而在我國,能冠名小行星的,都是行業中的頂尖人物,如祖沖之、沈括、巴金等。這充分說明了葉叔華在天文科學中的地位。然而,她自己從來沒有刻意地觀測過天空中用自己名字命名的這顆星星。

研究之外生活多彩

除了研究工作,葉叔華院士還擔任了眾多社會職務,歷任全國人大常委會委員、全國政協委員、上海市人大常委會副主任、中國科協副主席。

作為一名科技工作者,向青少年進行科普教育一直是葉老關心和強調的。少年兒童出版社推出《十萬個為什么》時,葉叔華就是負責天文卷的編委。說到這一點,葉老連連擺手,謙虛地說:“其實我沒做什么工作,都是下面的作者在做的。我的日常工作太忙,只能做些支持的工作?!?/p>

她發起成立上海市科學普及志愿者協會并擔任會長。1997年3月,她同廣大天文愛好者同赴漠河觀測日全食。觀測結束后回到哈爾濱,她因勞累過度受了風寒,突發高燒。為了不讓孩子們失望,她仍滿面笑容地出席最后一晚的聯歡會,使大家深受感動。孩子們親切地稱呼她為“奶奶”,不少小朋友甚至把她視為自己的偶像,立誓成為像她一樣的科學家。

而她講解科學知識,也總是注意深入淺出、生動易懂。為了說明沒有物質運動就沒有時間,她舉例說:“還記得孫悟空拜師學藝那天,師傅讓他半夜來訪嗎?那時,悟空既沒鐘,也沒表,怎么計算時間?后來,他就算呼吸,數脈搏,終于盼來了半夜?!?/p>

作為全國人大常委、上海市人大副主任,葉叔華堅定地擔當起自己的職責。從建議制定科技節,到憤怒譴責盜版行為,從簽名倡議不吃野生動物,到呼吁改善人才待遇環境,她提交有分量的提案非常之多。提起這些,她只是簡單地說:“人家推舉你做代表,總要盡到自己的責任。其實我真正能做的很少,但這些正確的行動,我一定要支持?!?/p>

工作繁忙,屬于葉老的私人時間并不多。程極泰習慣早吃晚飯,兩人連一起吃飯的機會都不多。他們惟一的孩子目前在美國的高校教授計算機,只剩下二老留在國內,平時只能通過越洋電話聯系。每天晚上回家,與老伴一起聽著音樂分頭工作,就是葉叔華最大的享受。

一顆永恒閃耀的星

2005年,78歲的葉叔華還活躍在她所摯愛的天文領域。那一年,葉叔華和同事們參與了我國升空探月工作。

對此,葉叔華意猶未盡,“沒想到我們真的幫上忙了,參加了探月工作,我想以后還有機會參加更多的空間探測,我們要把天文臺建到月亮上去?!?/p>

許多人認為葉叔華一生為我國的天文事業貢獻得夠多了,到了這把年紀,也應該頤養天年,享受生活了。但是她依然做著讓我們贊嘆的事情,并且說:“拿天文的眼光看,人的一輩子有多長?就算100歲,也是很短的。100歲中,能給社會做貢獻的,恐怕不到50年。所以好多事情,還是要靠我們能做的時候多努力。只要我還能工作,我就會繼續工作,除非有一天我做不動了?!?/p>

2009年12月12日,葉叔華參加了“新中國60年優秀女性人才社會影響力論壇”,一個80多歲的老人,半個多小時的演講,讓在座的各界婦女代表無不對這位高齡老人產生敬畏之情。她用她的經歷,揭示了女性如何成才、如何成功,而成功成才的目的,是為國家富強。

在提到今后婦女運動的發展時,葉叔華感受頗多,她回憶起1978年作為團長第一次帶團到法國,負責接待的人在站臺上走了好幾圈都沒找到這個團,因為那個人沒想到竟然是一個女團長帶隊。到了送別的時候,法國代表說為女天文臺長干杯,當時葉叔華說希望50年后,女臺長跟男臺長一樣多。

“現在看起來,50年要達到這個目標還是不容易的?!被叵肫疬@件事,葉叔華顯得有些遺憾,“女同志自己要用工作和毅力證明男女在任何方面都應該得到平等?!?/p>

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