[摘要]張鈺哲是第一個發現小行星的中國人,他一生有豐碩的科研成果,完成了中國境內的第一次日全食科學觀測,通過計算研究哈雷彗星解答了歷史懸案等等,他在天文望遠鏡旁度過了60個春秋。
張鈺哲在60cm反射望遠鏡旁工作(1960年代) 本版均為資料圖片
1954年5月,張鈺哲(右一)參加蘇聯普爾沃總天文臺重建落成典禮時留影
晚年的張鈺哲
編者按:在雨花臺功德園,長眠著很多科學家和藝術家,他們的名字也許您並不熟悉;天文、土壤、古生物、化工、物理、水利、航天……他們的科研也似乎離我們的生活很遠。但就是這樣一群人,為我們生活的時代做出了卓越的貢獻。《發現》周刊聯合雨花臺功德園共同推出「學界大家」,為您介紹這些學界風雲人物的傳奇故事。
張鈺哲(1902年~1986年):天文學家,中國科學院院士,中國現代天文學主要奠基人。第一個發現小行星的中國人,他把在美國發現的第1125號小行星命名為「中華」。他為全國各天文臺、站建設不遺餘力,做出重要貢獻。親手創建我國小行星和彗星的觀測、研究工作。在天體力學研究中奠定了我國軌道計算和人造衛星軌道研究的基礎,為我國航天事業做出了卓越貢獻。美國哈佛大學天文臺將該臺發現的第2051號小行星命名為「Chang」(張),以示對張鈺哲的敬重和表彰。
張鈺哲是中國著名天文學家,中國現代天文學事業的奠基人之一。他一生熱愛祖國,勤於觀測,多有發現,在天文望遠鏡旁度過了60個春秋。他的名字和他的追求,已經和廣闊無垠、神奇美妙的天空緊密地連在一起了。
本文摘編整理自 李元《張鈺哲:在望遠鏡旁60年》
豐碩的科研成果
為第1125號小行星命名為「CHINA」
1910年5月,明亮的哈雷彗星出現在天空,它拖著一條長長的尾巴,引起了人們極大的興趣。那年才8歲的張鈺哲也對這奇異的天象驚訝萬分。這是顆什麼星星,為什麼會有一條很長的尾巴?……這一切都在張鈺哲的腦海裡產生了許多疑問,也留下了極深刻的印象,這可以說是埋藏在他心底的一粒天文學的種子。
張鈺哲從小勤奮好學,成績優異。1916年他從故鄉福州來到北京師範附中讀書,1919年考入北京清華大學,1923年去美國留學,1926年畢業於美國芝加哥大學天文系,1929年獲博士學位。他在芝加哥大學的葉凱士天文臺讀博士研究生時,拜樊比博為師,後來這位老教授成為張鈺哲一生的良師益友。
1928年11月22日,張鈺哲用望遠鏡拍攝天體照片時發現在底片上出現了一顆新的天體,後來證實這是一顆新發現的小行星。這一發現使張鈺哲在天文學上嶄露頭角,也對他後來所走的道路產生了巨大的影響。他在激動驚喜之餘,暗暗盤算該給這顆小行星起個什麼名字。因為根據國際規定,他有權為這顆小行星命名。他想到他的祖國曾經是世界上天文學發達最早、天象記錄最豐富的國家,而現在國力不強,科學落後,受到洋人的欺侮和侵略,處處抬不起頭來,因此他毅然決定,就把這第1125號小行星命名為「CHINA」,即「中華」,表達他對祖國的熱愛之情。從此第1125號小行星便象徵著中華民族在太陽系遼闊的太空中翱翔。
完成了中國境內的第一次日全食科學觀測
1929年,27歲的張鈺哲獲得了博士學位之後,滿懷熱情地回到祖國,立志為中國的天文學事業做出貢獻。
中國的天文學發達甚早,有世界上最豐富的天象記錄,其中包括世界上最古老的日食記錄。但是,在中國大地上還沒有進行過一次使用現代方法進行的日食觀測,這一點張鈺哲是清楚的,他決心為祖國填補這一空白。
1941年9月21日,又一次日全食的現象在中國大地上出現,全食帶從西北到東南跨越八九個省區,長達數千公裡。但是當時正值抗戰時期,遍地烽火,給組織全食觀測帶來了極大的困難。在昆明剛擔任中央研究院天文研究所所長不久的張鈺哲,決心排除萬難,為國爭光,親自組織了中國日食西北觀測隊。他們由昆明前往甘肅臨洮,進行了一次觀測日食的萬裡長徵。攜帶著臨時組裝起來的觀測儀器,從昆明出發的幾位觀測隊員乘坐卡車,歷盡旅途艱險,甚至頂著侵略者的飛機轟炸,終於圓滿完成了中國歷史上在中國境內的第一次日全食科學觀測,拍攝了日全食的黑白照片以及當時少有的日全食彩色影片。
這次日全食觀測的經過和成果,除國內報導外,張鈺哲還特地用英文寫了一篇《在日本轟炸機陰影下的中國日食觀測》的文章,發表在美國著名的《大眾天文學》1942年第3期上。
通過計算研究哈雷彗星解答了歷史懸案
1934年在南京建成的紫金山天文臺,是中國第一座現代化天文臺,是在國際上享有盛譽的天文臺。紫金山天文臺剛建成不久,抗日戰爭就爆發了,該臺的重要圖書和少數儀器及大望遠鏡的鏡頭等部分隨工作人員遷移到昆明。八年抗戰勝利之後,張鈺哲隨天文臺返回南京。1950年,張鈺哲被任命為中國科學院紫金山天文臺臺長。
張鈺哲和他領導的行星研究室共拍攝到小行星、彗星底片8600多片(每拍攝一片都要付出相當的辛勞),獲得有價值的精確位置數據9300多個,觀測到1000多顆在小行星星曆表上沒有記載的小行星,並計算了它們的軌道。其中有100多顆小行星獲得了國際永久編號和命名權。在已發現的眾多顆小行星中,有以「北京」「江蘇」「上海」「臺灣」「福建」以及「張衡」「一行」「祖衝之」「郭守敬」命名的。此外還有「紫金山1號」「紫金山2號」和「紫金山」這3顆以發現地紫金山天文臺命名的彗星。
張鈺哲領導的這些觀測和研究,取得了豐碩的科研成果,對我國天體力學、方位天文學的發展,起了開拓性的作用,因而多次獲得國家級獎勵和表彰。此外,張鈺哲還領導了一批研究人員開展對行星物理和小行星物理的研究工作,也獲得了可喜的進展。
張鈺哲晚年在中國天文學史研究上做出了新的貢獻,特別是對中國歷史上早期哈雷彗星記錄作了分析考證。他認為,經過對哈雷彗星的計算研究,可以確定武王伐紂究竟是哪一年的歷史懸案,他認為那很可能是在公元前1057年~前1056年。
發展中國天文事業
為全國的科研單位輸送人才
從1941年擔任天文研究所所長,1950年改任紫金山天文臺臺長,直到1986年去世,張鈺哲一直充當著中國天文界領頭人的角色,肩負著歷史的使命。他不但從事大量的觀測和研究,而且承擔著繁重的行政工作和中國天文學會的業務以及廣泛的國際學術交流活動。新中國天文事業的發展,在科研、教育、普及等方面,都有張鈺哲的心血和功績。
在建立上海天文臺、北京天文臺、雲南天文臺、陝西天文臺的工作中,建立南京天文儀器廠以及長春、廣州、烏魯木齊等人造衛星觀測站的過程中,都有張鈺哲的關心和支持,特別是他把許多紫金山天文臺的骨幹科研力量都無私地輸送到新建的天文科研單位。在南京大學天文系和北京師範大學天文系等天文學的教育發展工作中,他也積極熱情支持,50年代還曾親自去南京大學天文系講課。
1954年,中國科學院和全國科普協會計劃建立北京天文館,也得到他的大力支持。在中國天文學會的大量學術活動中,在《天文學報》的創辦和編輯工作中,在中國參加國際天文學聯合會的活動中,也有張鈺哲的辛勞和足跡。
年近八旬,登上崑崙山口為觀測臺選址
1980年,年近八旬的張鈺哲,不辭勞苦,前往青海高原,登上海拔4800米的崑崙山口,為我國後來建立在德令哈的第一臺毫米波射電望遠鏡觀測臺選址。三年後,他又親自去烏魯木齊人造衛星觀測站看望了那裡的工作人員,這個站是根據他的建議於1958年設立的。
1984年,他應邀訪問美國的幾座著名天文研究機構,而他的老師樊比博已去世多年,老師的女兒接待了他。樊比博,這位國際知名的教授,生前曾觀測過3萬多顆雙星和大量的彗星、小行星等,被譽為「天文觀測的王子」,他對張鈺哲勤於天文觀測的一生有著極大的影響。
1986年張鈺哲本來要求前往澳大利亞觀測哈雷彗星並了卻他未曾見過南半球星空的夙願,然而因年事已高,未能成行,只能委派學生張家祥等前往觀測。就在這一年的夏季,張鈺哲竟如哈雷彗星般遠去,離開了人間。
為了表達對張鈺哲的敬意,1978年8月,國際小行星中心宣告將美籍華裔天文學家邵正元在美國哈佛大學天文臺於1976年10月23日發現的第2051號小行星正式命名為「Chang」(張)。