王业宁院士 不待扬鞭自奋蹄

2019-09-10 07:22王彦煜高天平
科学大观园 2019年6期
关键词:内耗定律物理

王彦煜 高天平

【人物简介】

1926年10月14日出生于安徽安庆,籍贯安徽六安。1945年考入中央大学物理系,1949年以优异成绩取得学士学位,同年被南京药学院(现中国药科大学)聘为助教,次年调入南京大学物理系任教。1953年赴沈阳金属研究所从事内耗研究工作。1954年回到南京大学,在物理系创建了金属物理专门化内耗实验室。王业宁拼搏进取,获得了一系列大奖并于1991年当选为中国科学院院士。曾任第八、九届全国政协委员。

中国科学院院士、凝聚态物理学家和教育家、南京大学物理学院教授王业宁,因病医治无效,于2019年2月22日逝世,享年93岁。

王业宁曾这样表达对物理学的热爱:“从中学时代我就迷上了物理,光声热电的世界太有趣了!”

女人当自强

王业宁出生于旧官宦家庭,自幼刻苦勤学,从小被亲戚们称为“小才女”。即便是在动乱年代四处辗转求学时期,不论是在上海、南京,还是在汉口、乐山,她的成绩始终名列前茅。在中大附中读书时,还有个有趣的故事:课堂上,若是老师盯着王业宁时露出无措和歉意的表情,肯定是老师出错了。所以当时就有“王业宁咳一声,先生也要抖一抖”的笑谈。读高中时王业宁听说中央大学难考就去考,结果一考即中,被该校医学院录取,她没有去报到,因为那不是她喜欢的专业。又听人说从中央大学物理系毕业的女生才是凤毛麟角,她再一次报考,终于如愿以偿。

敢于迎难而上、挑战自我、拼搏进取的精神深深根植在王业宁的骨子里。从考试成绩力争第一,到考取最难考的院校,到后来科研上的屡破难题、走在学术前沿,这种一生争当人杰、女人当自强的追求精神是她不竭的动力源泉。王业宁这种个性的形成与她成长的家庭环境有着很大的关系,尤其当她看到自己家庭中女性的种种遭遇,使得小小年纪的她就悟出了“女人当自强”的道理。王业宁的母亲目不识丁,在经济上依附于父亲,对丈夫言听计从。然而好景不长,父亲很快让她独居故里,使得她终年郁郁寡欢。她向女儿哭诉:“男人对女人只有婚后一两年的恩爱。女人决不能依靠男人。”王业宁的姐姐虽受过新教育,但在父亲的严令下,还是服从包办婚姻,嫁给了南昌的一位富户。生活虽优裕,可大家族复杂的人际关系令其姐精神备受折磨,有苦难言。眼见这样的例子,王业宁立志一定要由自己主宰自己的人生。这需要顽强的斗志、自强不息的勇气和永不言弃的毅力。正是这些珍贵的品质一直伴随着王业宁,并在关键时刻发挥了重大作用。

对于王业宁,人生的第一个重要转折就是1948年底1949年初,国民党政府正忙于迁往台湾,王父带着全家人从南京到了杭州准备赴台。当时国民党让中央大学迁校,可中央大学一直没迁,1949年2月照常通知所有学生开学。当时的王业宁已经大四,还有半年就毕业了,是跟随家人去台湾,还是留在大陆继续完成学业?最后,她决定瞒着父亲从杭州一个人跑回南京。她选择了一条“叛逆”之路,她认为国民党没有希望,已是穷途末路。在校园进步思潮的影响下,王业宁的政治信念很坚定,还有她也舍不下自己的學业,想着无论如何要把它学好。母亲在这个关口表现出了平时少有的刚强,拿出自己私房钱、首饰,瞒着丈夫在车站送走了女儿。杭州一别,王业宁与父母就此永别,几十年再未见面,直到她1998年去台湾讲学,那时父母和哥哥都已去世,王业宁只见到了嫂嫂和哥哥家的孩子们,这成了她此生永远的遗憾!

1949年,23岁的王业宁选择独自一人留在大陆,完成学业,参与新中国建设。这是她人生非常重要的节点,展现出她作为一个女性非凡的勇气、坚定的决心和对科研的热爱。王业宁曾这样表达这种热爱:“从中学时代我就迷上了物理,光声热电的世界太有趣了!”从此她一心扑在科研事业上,以她的坚韧、执着、敢拼敢闯、自强不息的精神锐意进取,屡创佳绩。

她做什么就能成什么

1949年,王业宁以总分第二名的优异成绩毕业并获得物理学士学位。1953年,王业宁被校领导推荐到沈阳金属研究所进修,在那里她得到了我国著名物理学家葛庭燧老先生的悉心指导。这次进修奠定了王业宁一生科学事业的高起点,她确定了自己的研究方向——金属物理与内耗。返回南京后,她就在南大物理系创建了内耗实验室,从此投入到固体中相变与缺陷内耗的研究,也开启了自己几十年不平凡的科研生涯。

王业宁搞科研从来不因循守旧,也不跟在别人后面亦步亦趋。一开始她就选择了前沿复杂课题入手。1957年,她在一次铁锰合金实验中测量到内耗曲线上共出现了三个内耗峰,经过反复实验分析,初步断定两个内耗峰是马氏体相变过程引起的。1957年8月,她在《科学通报》第17期上发表了《铁锰合金中可逆马氏体式相变所引起的内耗峰》一文,在马氏体相变研究上初露锋芒。

1959年上半年,王业宁就登上了自己的第一座物理学高峰。王业宁用自己改进的“葛氏摆”测量两种铁锰合金和一种铜铝合金的内耗。她首次创造性地把葛氏摆应用到新的领域,用它来研究相变机理。她观察到内耗峰值随温度的升降速度和应力的增加而增高,随振动频率和含碳量的增加而减低。瞬态内耗与一个振动周期内马氏体的转变量成正比。在金属物理中这是一个很重要的结论,这个结论早已经写进了专业教科书,在国内它被称为“王氏定律”。1959年7月,王业宁在《物理学报》第15卷、第7期上发表了《马氏体式相变过程中引起的内耗变化》一文,论述了这一重要成果。然而上世纪50年代我们国家还处于被西方国家封锁的时期,与国外交流很少,科研文章大都在国内发表,外国人也看不到。整整10年之后,法国科学家德劳曼(Delorme)也独立发现了这一定律,国际上称之为“德劳曼定律”。王业宁阅读相关文献时发现,这个“德劳曼定律”就是她1959年总结的规律,她将自己1959年发表的论文寄给了国外同行专家。鉴于这个定律是两个人各自独立发现的,后来国际上把“德劳曼定律”改为“王-德劳曼定律”。

三年以后,“文革”来了,学校停课,实验室关门,王业宁来到农场参加劳动,一干就是好几年。

到了上世纪70年代初,国内高校恢复了一些教学科研活动,实验室刚一开门王业宁就迫不及待钻了进去,继续搞起了研究。从这一时期起,为了追踪国际学术最新动态,在冯端先生的决策下,王业宁的专业方向从金属物理向晶体物理转轨。她主要用超声衰减的方法来研究更广泛的固体材料。这期间国际科学界出现了两个重大进展,一个是半导体的兴起,另一个是激光器的兴起。这两个新兴研究方向吸引了国内很多人投身进来。王业宁敏锐地发现了自己的研究领域和这两项技术的结合点。她把自己擅长的超声衰减技术融入进这两项技术,仅用几个月的时间就做出了国内第一台声光调Q-YAG激光器,震动了当时国内物理界。这也是她一个很重要的成就。

进入90年代,王业宁投入到对铁电材料的研究中,她的研究角度到目前为止也是非常新颖的,这让她的学生今天提起来都非常佩服。她从铁电畴的动性、动力学机制的角度去研究铁电,这是非常难得的,因为这个角度是非常难的,但至今仍然是热点。王业宁学术造诣精深、著作丰硕。她先后在国内外一流学术刊物和国际学术会议上发表论文200余篇,被引用达500 次以上,1990年被国外评为超导领域论文被引用率最高的143位作者之一。业内人士普遍认为王业宁在层状化物理学、凝聚态物理材料,尤其是材料物理学方面为国家做出了相当大的贡献。

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