「中國微波之父」 林為幹逝世 70歲時攻下「電磁學哥德巴赫猜想」

2020-11-22 觀察者網

2015年1月23日9:30,國際著名微波理論學家,「中國微波之父」林為幹在成都逝世,享年96歲。林為幹曾解開電磁學的「哥德巴赫猜想」,是我國電磁場與微波技術學科的主要奠基人、新中國50年重大貢獻科學家之一。

1980年,林為幹當選中國科學院技術科學部委員(院士),曾任成都電訊工程學院副院長,電子科技大學教授,是新中國培養博士生最多的導師之一。

林為幹從教60多年來,為我國電子學特別是電磁場與微波技術學科的發展培養了一批傑出人才,他曾在90歲高壽時說:「希望每年都發表一兩篇論文,要做一輩子的研究,當一輩子的研究生。」

林為幹

林為幹

15歲考入清華大學 班內年紀最小

1919年10月20日,林為幹出生在廣東臺山縣的律師之家。他天資聰穎,初二就已經完成了初中全部學業,並考取了當時廣東最好的中學——廣雅中學。讀到高二,又悄悄地去考大學,一舉考上清華大學、中山大學和中央大學三所名校。三所名校都向這個天才少年張開懷抱。經過一番深思熟慮,15歲的林為幹毅然決定去清華大學。

在清華,他更加勤奮刻苦,虛心聽從老師指導,與同學認真探討,圖書館常能看到他伏案鑽研的身影。清華的考試制度非常嚴格,一門不及格就要留級。林為幹所在的年級,入學時共40多位,四年後,只有20多位順利畢業。他雖然在班裡年紀最小,但有一股倔犟不服輸的勁兒,成績一直名列前茅。經歷這座大熔爐的歷練,他擁有了紮實的基本功。

七七事變,全民族陷入危機。不久,日軍佔領清華園,清華師生被迫南遷。戰爭一結束,林為幹獲得了去美國學習的機會,並順利入讀加州大學伯克利分校。後來成為美國國家科學院、國家工程科學院和國家科學藝術院三重院士的溫納裡教授是林為幹的導師,他曾經問:「林,你已經是系裡最勤奮的學生。我想知道,你學習的動力來源於什麼呢?」

「我的祖國!」林為幹脫口而出。他解釋道,中國還處於積貧積弱的狀態,無論是政治、經濟、科技都非常落後,「這種情況下,更需要有志之士學有所成,報效祖國。」

受錢學森影響 回國後一線執教

1950年,錢學森準備回國報效祖國,這讓林為乾等留美學生熱血沸騰。「他拿著3.5萬美元的年薪仍要回國,我們還等什麼呢?」林為幹當時在美國的年薪是3900美元,而錢學森的待遇是他的近10倍,可錢學森仍然放棄優越的生活堅持回國。林老生前曾告訴記者,錢學森的抉擇深深影響了他,他開始賣掉汽車和房子,1951年和一幫留美學生在公海上漂泊數個日夜後,回到了祖國。

歸國不久,林為幹正式去中山大學和嶺南大學報到,拿起了教鞭,為學生講授無線電工程等課程。一年後,他被任命為華南工學院電訊系系主任,高教部李雲揚副司長稱讚林是他見過的最年輕、最好的系主任。他也是高教部批准的第一批有權招收副博士研究生的教授,也是我校第一批博導,培養出了新中國的第一批電信人才,填補了我國微波技術空白。1980年春,時任四機部部長的孫俊人院士對林為幹說:您積澱深厚、學識過人,中國的電磁學需要大量的人才。您看看,您能不能辭掉現在的行政職務,專心做學問,教書育人,為中國電磁科學發展培養一些人才?

五十年前的春天,林為幹先生響應國家號召,舉家西遷,來到成都,籌建成都電子科大,並在教書育人、潛心研究、著書立說,為新中國的微波事業與人才培養作出了開拓性的貢獻。

上世紀50年代 研究轟動世界微波界

19世紀中葉,英國科學家麥克斯韋在總結前人研究電磁現象的基礎上,建立了完整的電磁波理論。他認定了電磁波的存在,並推導出了電磁波與光具有同樣的傳播速度。

1887年,德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在。之後,人們又進行了許多實驗,不僅證明光是一種電磁波,而且發現了更多形式的電磁波,它們的本質完全相同,只是波長和頻率有很大的差別。人們稱波長從1毫米~1米的電磁波叫微波,這短短的微波正是林為幹一生執著研究的對象。

1950年,林為幹博士從美國加州大學伯克利分校畢業。一年後,其博士論文發表於美國《應用物理》雜誌8月號首頁,題為《關於一腔多模的微波濾波器理論》。該論文創新地提出了一個圓柱有五個同諧振頻率的簡併模可以應用的新發現,打破了微波學界長期以來的一個圓柱諧振腔有兩個簡併模可以利用的觀點,學界轟動一時。

該理論的最大意義在於使用一個諧振腔就能代替多個諧振腔從而極大地減小體積和重量,在上個世紀60年代衛星通信中得到廣泛的應有和發展。1971年美國的《衛星通信評論》,1987年及1992年的美國《微波理論與技術彙刊》都重提林為幹的這一重要發明的意義。

「一腔多模」理論是林為幹曲折而壯麗的科研道路第一個波峰,從那以後,在微波科研的道路上,林為幹乘風破浪,不斷前行,攀登在電磁理論、微波技術、光纖技術、電磁輻射與散射等領域的世界學科研究前沿。

70歲時 攻下「微波哥德巴赫猜想」

上世紀90年代,林為幹已經成為一個年過七旬的科學老人,似乎他的科學人生已經走到了盡頭,科學貢獻可以蓋棺定論。然而,事實並非如此,林為幹依然踐行著他「做一輩子研究生」的誓言,不斷書寫著科研歷史上的傳奇,青春依舊……

但在1995年12月,林為幹名為《一個介質球的靜電鏡像群》的論文發表在美國《靜電學》學報上。該文的發表宣告一道百年難題的攻克。這個難題就是自1892年麥克斯韋的《電磁學》(第三版)出版以來,關於點電荷在介質球中能夠形成多大的鏡像,位於何處的研究一直是一個未知數,也是從那時候開始,這個鏡像問題就成為歷代電磁學學界的「哥德巴赫猜想」。

其實,從1951年開始,林為幹就走進了這個難題,因為他不相信難題永遠是難題。寒窗鑽研八載,1959年成果初現,當年先後在美國《物理學報》發表了三篇論文,其中第三篇論文《格林函數在計算部分電容中的應用》,專注於計算一個靜電點電荷的作用,研究了麥克斯韋提出介質球中的點電荷問題。由於社會種種變遷,又經過近40年的不懈求索,林為幹終於成功地找到解決這個百年難題的鑰匙:α=1/2,通過旋轉退化雙極坐標系(α,β)林為幹求出了α=1/2這個表示式,從而發現了有介質平面的雙鏡現象,解決了這一經典難題。

「中國微波之父」 文革後首批院士

在林為幹70周歲之際,電子工業出版社出版了《微波場論與應用研究論文選集》一書,該書收集了林為幹近40年來在國內外一級刊物上發表的具有國際先進科學水平的微波場論與應用研究論文40多篇,概括了林為幹多年來主要的學術見解和重大貢獻,全面系統地梳理了林為幹的學術思想。著名電子科技專家孫俊人院士評價說:「該書是我國微波科學界的寶貴財富,對我國科學事業,特別是對微波理論以及傳輸技術的發展有重大的促進作用。」

除了一個又一個的科研成就之外,林為幹深感國內無線電技術,尤其是微波技術教育的落後,教材、參考書的缺乏,根據自己長期在一線的教學實踐經驗,整理撰寫了4本專著:《微波網絡》(國防工業出版社,1978)、《微波理論與技術》(科學出版社,1979)、《電磁場工程》(國防工業出版社,1978)和《電磁場理論》(郵電出版社,與助手合作,1984年),這4本凝聚著林為幹無數心血的著作共計380多萬字。其中,《微波理論與技術》一書曾獲得全國高校優秀教材獎,《電磁場工程》一書被評為全國優秀科技圖書。這些著作對提高我國電子科學技術教學研究隊伍的理論水平起了重要的作用,並在我國設立學位制度後成為研究生學習的重要參考書。

80年代初,林為幹帶領的團隊開展了從8mm~3mm頻段前端接收技術的全面研究,以及有源無源的關鍵電路的研究。1987年,共有4項研究獲得部級成果鑑定,特別是寬帶毫米波源,已達到1986年世界先進水平,被國內同行廣泛應用,為開拓我國毫米波事業作出了巨大貢獻……

一項項科研成果,見證著林為幹的辛勤,凝結著他的點滴心血,也奠定了其「中國微波之父」的地位。繼1978年被評為全國勞動模範之後,1980年,時年61歲的林為幹當選中國科學院技術科學部委員(即中國科學院院士),成為「文化大革命」後首批院士。

林為幹:一輩子都要學習

林為幹常對學生說:你們要做一輩子的研究生,一輩子都要學習。還總是提醒學生,一定要經常閱讀國內外最新的學術期刊,保持和國內外學術界的密切接觸。

在學生的心目中,林為幹令人敬仰和欽佩的不只是他的學術水平、學術眼光,還有他時時處處關心青年學子前途的一片胸襟。他總是千方百計將學生送到國外留學,開拓視野。如果誰的外匯不夠,他還會將自己不多的存款兌換成外匯,慷慨相助。

因為在培養學生方面取得突出的成績,1991年,他被四川省教委評為「優秀研究生指導教師」;他的關於培養研究生的論文《矢志育人——探索我國培養高技術人才的有效途徑》獲得國家教委第一屆優秀教學成果獎特等獎。

為幹,有為人生,大幹事業,無論是報國的拳拳之心,科學研究的矢志不渝還是滋蘭樹蕙的辛勤耕耘。林為幹都堅守著最初的人生的理想。居裡夫人說,「我們應該不虛度一生,應該能夠說:『我已經做了我能做的事。』」林為幹常常用這句話來審視自己,用90載的人生詮釋著它的含義。

(翻頁為電子科技大學訃告)

相關焦點

  • 「中國微波之父」林為幹逝世 70歲時攻下「電磁學哥德巴赫猜想」
    2015年1月23日9:30,國際著名微波理論學家,「中國微波之父」林為幹在成都逝世,享年96歲。林為幹曾解開電磁學的「哥德巴赫猜想」,是我國電磁場與微波技術學科的主要奠基人、新中國50年重大貢獻科學家之一。  1980年,林為幹當選中國科學院技術科學部委員(院士),曾任成都電訊工程學院副院長,電子科技大學教授,是新中國培養博士生最多的導師之一。
  • 林為幹:解開電磁學的「哥德巴赫猜想」
    2011年7月工程啟動時,林為幹已93歲高齡,身體狀況不佳,經常住院。在與林為幹接觸的過程中,我們深深喜歡上了這位平易可親的老科學家。他對國家和科學事業的熱愛,九十高齡仍堅持讀書、學習和科研的奮鬥精神,深深地感染和教育了我們。
  • 【光明日報】林為幹:解開電磁學的「哥德巴赫猜想」
    資料圖片林為幹是我國著名的微波理論專家,被公認為我國微波學界的奠基人之一。筆者與其相識,緣於「老科學家學術成長資料採集工程」。這一工程以搶救性地挖掘老科學家們的學術成長資料為目的。2011年7月工程啟動時,林為幹已93歲高齡,身體狀況不佳,經常住院。在與林為幹接觸的過程中,我們深深喜歡上了這位平易可親的老科學家。
  • 難題不會永遠是難題,76歲時他解開電磁學界「哥德巴赫猜想」​|紀念林為幹院士
    10月20日是國際著名微波理論學家、中國科學院院士林為幹的101歲誕辰紀念日。林為幹是中國電磁場與微波技術學科的主要奠基人、新中國50年重大貢獻科學家之一,他在76歲時解開電磁學界的「哥德巴赫猜想」。1989年,70歲的林為幹從科研和教學一線退下來。很多人認為他的科學腳步似乎可以停下了,然而林為乾絲毫沒有鬆懈,此後的七八年時間裡,年過古稀的他發表了130餘篇學術論文,獨著或為第一作者的近30篇。
  • 中國微波之父林為幹辭世(圖)|哥德巴赫猜想|林為幹|微波_網易新聞
    15歲考入清華大學  76歲攻克世界微波難題  培養200多名碩士博士  96歲駕鶴西去  「以前每次上他家,如果送花或者水果,他都會告訴我們扔出去,拿文章來!」學生說,林為幹常告誡他們「要做一輩子的研究生」。他還拿錢資助了許多學生出國留學。
  • 「三好教授」林為幹:我國電磁場與微波科技的一面旗幟
    在近代中國電磁場與微波技術學科領域,人們自然而然會想到一個人,那就是中國科學院院士林為幹。高一結束時,林為幹再次跳級,進入高三甲班學習。當然,他不僅善於讀書,而且也很喜歡體育運動,排球、遊泳、長跑都很喜歡。1935年,高中畢業時,他參加了中央大學、中山大學、清華大學的入學考試。最終林為幹被清華大學錄取。
  • 破解「哥德巴赫猜想」的數學家
    「哥德巴赫猜想」這一200多年懸而未決的世界級數學難題,曾吸引了各國成千上萬位數學家的注意,而真正能對這一難題提出挑戰的人卻很少。陳景潤在高中時代,就聽老師極富哲理地講:自然科學的皇后是數學,數學的皇冠是數論,「哥德巴赫猜想」則是皇冠上的明珠。這一至關重要的啟迪之言,成了他一生為之嘔心瀝血、始終不渝的奮鬥目標。
  • 陳景潤:攻克「哥德巴赫猜想」被撞傷頭部,誘發帕金森,63歲去世
    陳景潤是我國著名的數學家,是公認的天才,也是公認的「怪人」「痴人」,他被譽為「哥德巴赫猜想第一人」。當年在一間6平方米小屋裡,用了6麻袋草稿紙,他攻克了世界數學難題「哥德巴赫猜想」中的「1+2」,震驚了全世界,離摘取「哥德巴赫猜想」這顆數論皇冠上的明珠僅有一步之遙。陳景潤在解析數論的研究領域取得多項重大成果,曾獲國家自然科學獎一等獎、華羅庚數學獎、何梁何利基金獎等多項獎勵。
  • 陳景潤:攻克「哥德巴赫猜想」被撞傷頭部,誘發帕金森,63歲去世
    陳景潤是我國著名的數學家,是公認的天才,也是公認的「怪人」「痴人」,他被譽為「哥德巴赫猜想第一人」。當年在一間6平方米小屋裡,用了6麻袋草稿紙,他攻克了世界數學難題「哥德巴赫猜想」中的「1+2」,震驚了全世界,離摘取「哥德巴赫猜想」這顆數論皇冠上的明珠僅有一步之遙。
  • 再談哥德巴赫猜想
    承接上我的上一篇,《哥德巴赫猜想隱藏的秘密》。昨天很湊巧,我多久沒有上「知乎」了,無聊地才一登陸上去,就被推送「哥德巴赫猜想證明」。我認真地看完了前幾段,忍不住給作者留言:「對不起,我只看到您『基於統計』這四個字,以下種種精妙的推演與計算都不需要看了……」作者很快給我回復了,吧啦吧啦。
  • 《哥德巴赫猜想》手稿背後的故事
    廣大科學工作者和知識分子會從這裡受到鼓舞,受到教育,受到鞭策,而普通讀者則一定會為我們國家有這樣優秀的科學家和這樣出色的科研成果而感到驕傲和自豪。」這是1978年2月16日,《光明日報》全文轉載《哥德巴赫猜想》時所作的編者按。
  • 分析:為什麼龐加萊猜想比哥德巴赫猜想重要
    破解龐加萊猜想:為什麼比哥德巴赫猜想重要得多  新華網北京6月4日電 「比哥德巴赫猜想重要得多」——關於百年數學難題的四問  新華社記者李斌  「七大世紀數學難題」之一的龐加萊猜想,近日被科學家完全破解,而且是中國科學家完成「最後封頂」工作——中山大學朱熹平教授和旅美數學家
  • 哥德巴赫猜想被證明了
    它的老大哥費馬猜想在1995年被Wiles證明了,但是哥德巴赫猜想的證明仍然靜靜地躺在上帝的保險柜裡不為人知。哥德巴赫猜想應該是中國知名度最高的一個數學猜想。當年哥德巴赫猜想的風靡程度可以直追現在tfboys,而且掀起了一股高考填志願報考基礎學科之狂潮。這個猜想之所以能街知巷聞,可謂是天時地利人和之作。
  • 一篇圖文帶你讀懂:數學界至今未解決的難題——哥德巴赫猜想
    (註:當n為偶數,n=2+(n-2),n-2也是偶數,可以分解為兩個質數的和;當n為奇數,n=3+(n-3),n-3也是偶數,可以分解為兩個質數的和) 歐拉在給哥德巴赫的回信中也提出另外一個等價版本,即: 任何一個充分大的偶數都可以表示成為一個素因子個數不超過a個的數與另一個素因子不超過b個的數之和
  • 哥德巴赫猜想有什麼用
    上個世紀70年代末,由於徐遲的一篇報告文學《哥德巴赫猜想》,讓陳景潤成了中國家喻戶曉的科學家,也讓哥德巴赫猜想成了在中國最著名的數學難題,激發了無數民間人士夢想成為陳景潤第二。直到今天,在中文網際網路上幾乎每一個科學探索論壇都可以見到這些被戲稱為「哥德巴赫猜想家」的人幾年如一日孜孜不倦推銷其證明的盛況。
  • 昨天,哥德巴赫猜想被一位中國高中生證明了
    哥德巴赫猜想,是世界近代三大數學難題之一,另兩大猜想,歷盡數百年的千辛萬苦,才專業人士證明。   《費馬猜想》,17世紀提出,1994年被英國人安德魯·懷爾斯證明。其人在94年之前先後歷任普林斯頓大學教授、牛津大學皇家學會研究教授。
  • 數學大家閔嗣鶴:生死哥德巴赫猜想—新聞—科學網
    在他的幫助下,這部書稿終於變得可以為世人接受。 ■薩蘇 在中國數學界,談起哥德巴赫猜想,人們總會想起陳景潤先生。然而,很多人會忽略掉一位在這個領域研究中作出了極大貢獻的數學大家——中國科學院數學所的締造者之一閔嗣鶴先生。 甚至有一種說法,說為了歌德巴赫猜想,閔先生至少折了三年壽數。
  • 著名的哥德巴赫猜想,到底在猜什麼?
    出品:科普中國製作:鑄雪監製:中國科學院計算機網絡信息中心編者註:閱讀本文時,可以跳過公式,不會影響理解。後者那篇著名的報告文學,讓很多人知道了有位中國數學家,用了幾大麻袋演算紙,將哥德巴赫猜想的證明往前推進了一步。但陳景潤究竟在這個領域取得了多大的進展呢?讓我們從哥德巴赫猜想本身說起。
  • 著名數學家王元:中學生別搞「哥德巴赫猜想」
    近幾年,有許多民間人士聲稱自己證明了「哥德巴赫猜想」。而中國科學院院士、著名數學家王元昨日向他們潑了一瓢冷水。  王元昨日應邀給武鋼三中師生作數學科普報告。在報告中,王元向學生講述了什麼是哥德巴赫猜想,數學家為解決這一難題付出了多少辛勤勞動。
  • 數學史上的王冠——哥德巴赫猜想
    誰也沒有想到,甚至是哥德巴赫本人也沒想到,自己無意間提出的一個問題,竟然困擾整個科學界超過200年,迄今為止,都無人能證明哥德巴赫猜想的正確性。哥德巴赫提出的猜想舉例:10=1+2+7, 101=3+7+91。然而,歐拉經過反覆的思考,即不能給出證明,也不能舉出反例,只能在給哥德巴赫的回信中說明自己無法證明,但相信哥德巴赫提出的命題是正確的。同時,歐拉對哥德巴赫猜想給出了另一種等價陳述:任一大於2的偶數都可表示成兩個質數之和。如10=3+7,100=3+97。此即為歐拉版本的哥德巴赫猜想。