物理学家的成就 物理学家的成就 舒行北，江苏南通人。著名理论物理学家。中国雷达之父。中国海洋学会常务副理事长、国家海洋局第一届海洋研究学术委员会顾问。他把一生献给我国的教育和科研事业，数学、物理功底深厚，讲课有思想，富有启发性，培养了一批优秀的物理学家。他是我国早期从事量子力学、相对论研究的物理学家之一，后来转向气象科学研究，晚年为开创我国海洋物理研究作出了贡献。他是被业内人士称为中国爱因斯坦的国际科学大师；培养和启蒙了李政道、吴健雄等著名科学家的天才物理学家。舒行北1919年考入台州明德中学。1924年以优异的成绩考入杭州之江大学。次年转入济南齐鲁大学。1926年4月自费赴美留学，入美国堪萨斯州贝克大学物理系三年级学习。1927年2月转入美国加利福尼亚大学。1927年7月在爱因斯坦任所长的柏林大学威廉皇帝物理研究所任研究助理。1929年10月入英国爱丁堡大学深造，师从理论物理学家ET惠特克、C.G.达尔文。1930年1月获硕士学位，后赴英国剑桥大学读研究生。 1930年9月，他回到美国，进入麻省理工学院，在DJ 教授指导下担任研究助理并继续研究生学业。
1931年5月获理学硕士学位。1931年9月回国探亲。时逢九一八事变，国家危亡，他便放下笔从军。1932年1月，受聘为南京中央军校物理教员。因得罪蒋介石，1932年7月离校。1932年9月，受聘为浙江大学物理系副教授。1935年7月，物理系师生因反对校长专制，全体离校。舒行北到上海，任暨南大学数学系教授兼主任，兼任交通大学物理系教授。1936年4月，竺可桢出任浙江大学校长后，将原物理系全体教师、技术人员聘回学校任教。舒行北也于1936年8月回到浙江大学，次年晋升为教授。抗日战争时期，他随校到贵州遵义、湄潭，受聘在重庆军区技术处任技术顾问一年。1945年研制成功我国第一台雷达物理学家成右派，为抗击日寇做出了重要贡献。1946年随浙江大学回到杭州，后任齐鲁大学、之江大学教授。1952年因院系调整，任青岛xx大学物理系教授，转而从事大气动力学研究。是年xx大学成立海洋系，物理系气象组调入海洋系，舒行北任海洋系气象研究室主任。 20世纪50年代末至70年代初，舒行北被划为极右分子、历史反革命分子，被置于管制劳动。在此期间，他于1965年完成了《狭义相对论》手稿。1974年9月11日，舒行北被摘掉极右分子、反革命分子的帽子。
1978年调入国家海洋局第一海洋研究所任教授，从事海洋动力学研究。1979年，中国海洋学会海洋物理分会在广州成立，舒行北任名誉理事长。1979年12月，舒行北彻底平反，恢复名誉。1981年8月，在xx物理学会第三次代表大会上，舒行北当选为名誉理事长。从1981年起，舒行北还先后当选为青岛市物理学会名誉理事长、国家海洋局学术委员会委员。1983年1月，被任命为xx省政协第五届委员会委员。1928年7月，舒行北怀着对爱因斯坦的仰慕之情，经日本、朝鲜、莫斯科、华沙等地，到达了他向往已久的德国首都柏林。此时的爱因斯坦已经凭借广义相对论声名远播，同时还是诺贝尔物理学奖获得者和伦敦皇家学会会员。一个二十出头的异国青年，独自一人去拜见这位举世闻名的人物，需要极大的勇气。舒星北怀着向他学习的渴望，大胆地推开爱因斯坦办公室的门，径直走向这位他一直仰慕的相对论创始人。眼前这位大科学家身材矮小，穿着随意，系着破旧的领结，有些蓬头垢面，完全就是一个普通人。交谈过后不久，舒星北身上原有的神秘感和拘谨感就消失了，他把带来的两篇论文递给爱因斯坦，然后滔滔不绝地讲起他在研究四维时空时遇到的一些问题和感悟。爱因斯坦并不介意这种幼稚的行为，认真而安静地听着。当他快讲完的时候，爱因斯坦开始讲话。
他坦言，现在的成果只是开始，要解决问题并不容易，需要付出巨大的努力。在两人英德双语的交谈中，舒星北试探性地提出想留在这里继续深造，也许是他执着的探索精神感动了上帝，舒星北如愿以偿，被允许到爱因斯坦担任所长的威廉皇帝物理研究所工作。舒星北在爱因斯坦身边如鱼得水，经常就四维时空等爱因斯坦感兴趣的问题与他讨论、请教，有时还会引发小争论，每次都能得到这位年龄比他大一倍多的老师耐心的讲解。作为助手，他协助爱因斯坦查找资料、进行计算、批改学生的论文，师生关系纯真无邪。有时，老师会邀请学生到家里做客，妻子艾尔莎会为他们做可口的饭菜，一向沉默寡言的爱因斯坦在这里可以向学生敞开心扉。然而好景不长，爱因斯坦虽然是举世闻名的科学家，但作为犹太人，他却一直因为种族而饱受歧视，工作受到排挤和孤立，面临重重困难。1929年上半年的一天，爱因斯坦终于向舒行北诉说了自己的经济困难，称自己下半年的工资都发不起了。舒行北依依惜别了恩师，离开柏林去继续学业。舒行北直到晚年还和爱因斯坦、和相对论结缘，每当回忆起这段经历，他都十分激动。他说：老师的教诲对我后来思想的发展起了很大的作用，我后来写的一些论文，其实都是受到爱因斯坦教诲的启发。
我永远不会忘记。1931年回国后，舒行北一生致力于教育事业，即使在逆境中，也努力培养人才。他在浙江大学任教19年，讲授过理论力学、理论物理、量子力学、热力学、电磁学、无线电、狭义相对论、广义相对论、物理讨论B（与王淦昌合讲）等课程。他的讲课条理清晰，富有思想和灵感，发人深省。他注重讲解物理学的基本概念和原理。凡是接受过他理论启蒙的学生，在领悟到某个基本原理的真谛时，都会体验到顿悟的喜悦，体会到理论思维的力量和大自然的奇妙统一。比如，当他讲到狭义相对论时，让学生对力学的认识进入了一个新的世界，把相对论这个难懂的理论讲得深入浅出。在浙江大学，他培养了不少学生，其中不乏后来取得巨大成就的，如李政道、程开嘉、胡济民、周志成等。1952年，舒行北到xx大学物理系任教，除讲授物理课程外，还主动加入普通物理教研组，亲自辅导和提高组内教师的水平，对提高物理系的教学质量起到了很好的作用。他讲课时从不照本宣科，也不事事都解释清楚，但他孜孜不倦地从日常生活中见到的自然现象出发，运用各种生动活泼的例子，用深入浅出、通俗易懂的方式从不同角度反复论证，使学生能够理解、掌握和运用基本原理和概念。例如，他在讲授热力学时，先用大量的例子证明第一类、第二类永动机是不可能的，随后又讲解热力学第一定律、第二定律、热力学熵的原理，并将熵的概念描述为有形的物理量，使学生能够清晰地理解艰难的物理概念。
他特别注重引导学生把握物理学中的一些本质问题。在讲授量子力学时，他强调统计学和测不准关系，并用大量的例子解释测不准关系的原理。在讲授狭义相对论时，他特别强调相对论的核心问题是同时性问题。在狭义相对论中，同时性只有相对的意义，只有时间和空间中的点才是绝对的。在讲授经典统计物理时，他强调统计物理的核心问题是玻尔兹曼H定理。舒行北注重培养学生独立思考的能力，他要求学生把学到的东西消化吸收，而不是死记硬背，他经常说要吸取正确的部分，丢弃错误的部分，反对盲目引用文献和专家权威，认为如果没有成为自己的，即使是对的也是无用的。他的考试题目有相当一部分需要灵活运用教学内容，靠死记硬背是答不出来的。比如，他在讲授机械轨道运动时，问学生，月球为什么绕着地球转，因为月球和太阳之间的引力大于月球和地球之间的引力。为了让学生了解物理学的最新进展，他和王淦昌共同开设了一门介绍物理学前沿的课程。他们都讲到了当时发生的一些重要进展。比如，王淦昌讲中微子和衰变实验，舒星北讲费米的衰变理论和达尔文对狄拉克方程的严格解。他还要求四年级学生做文献研究报告，培养学生阅读文献和独立思考的能力。他为祖国培养了大批优秀人才，这些人才分布在全国各地和世界各地。舒星北除了教得好，还把所有的时间都用在了科学研究上。研究领域广泛，主要致力于理论物理研究、大气动力学研究、动力海洋学研究。
52年前，束星北的物理学研究工作涉及相对论、量子力学、电动力学、统计力学等多个领域，主要工作在广义相对论和量子力学方面。束星北是我国早期从事相对论研究的理论物理学家之一。最初，爱因斯坦广义相对论中的引力定律只对球对称静态场得到近似解，后来K.史瓦西得到了球对称静态场的精确解。20世纪30年代初，束星北尝试将其推广到球对称动态场，得到了质量辐射的近似解。统一场论是爱因斯坦终生追求的广义相对论基本问题。爱因斯坦对引力场几何化的成功，立刻引发了用类似的纯几何概念描述电磁场的愿望。 H.韦尔、爱丁顿以及爱因斯坦本人都曾想通过修改B.黎曼几何把用于引力场的广义相对论推广到电磁场，但是都失败了。1930年前后，舒星北也试图探索引力场与电磁场的统一理论。考虑到引力场与电磁场的根本异同，他提出用质量密度r与虚电荷密度s之和r+来代替广义相对论中能量-动量-张量中的质量密度r，从而导出一阶近似的复黎曼线元，实部刚好表示引力场，虚部刚好表示电磁场，并进一步由此导出麦克斯韦方程组和洛伦兹力方程组。这样得到的理论特别简单，电荷、电流密度与电磁势之间的关系立刻变得清晰起来。
1942年，浙江大学迁往湄潭后，他开始探索任意参考系间的相对论，试图抛弃爱因斯坦统一场论，从等效原理中时空变化率进入相对论。他只承认洛伦兹变换，把宇宙时空变成相对于一个运动粒子的时空，而不是唯一的统一时空。本文来自数据管理下载。他利用瞬时微分洛伦兹变换法，得到了任意相对运动参考系间的变换。相对加速运动的参考系间电磁场张量是相对的：无论是电荷加速而观察者静止，还是电荷静止而观察者加速，观测到的电磁场都是一模一样的。舒行北研究的是相对论的基本问题，但由于这是一个不成熟的课题，又因为战争等因素，他的研究探索多次中断物理学家成右派，未能继续深入。遭受政治打击后，他还在1965年写出了《狭义相对论》手稿，很有特色。30年后的1995年12月，该书由青岛出版社正式出版，中国科学院院士、核物理学家王淦昌先生为该书作序。1952年，院系调整时，舒行北来到xx大学物理系，第一个五年计划即将开始。面对国家经济发展的需要，舒行北毅然放弃相对论的研究，决定投身气象科学。中央气象局在xx大学成立了气象研究室，请舒行北主持该室的研究工作。在他的带领下，最初只有几个人的气象研究室，迅速发展成为拥有20多人的研究室。
他孜孜不倦、全力以赴，凭借自己扎实的数学功底，很快掌握了研究工作，在短短两年时间（1953-1954年）内，撰写了近10篇气象研究论文，从物理学角度对大气动力学作了理论探讨。就在舒行北开始为我国气象研究作出贡献时，1955年反反革命运动开始，从此他被迫结束了刚刚有良好开端的职业生涯。晚年的舒行北致力于开拓我国动力海洋学研究。国家海洋局第一海洋研究所所长曾荣曾三次邀请舒行北到海洋研究所工作，舒行北被所长的诚意感动，于1978年盛夏正式到海洋研究所工作，年逾古稀的他不顾身体疾病，全身心地投入到我国的海洋科学事业中。 1980年春网校头条，在动力海洋研究班上，他与中科院声学研究所所长王德昭共同倡导在我国近海开展海洋内波的观测和研究，并在海洋研究所成立了以他为负责人的海洋内波研究组，探索内波理论，开展野外观测。为此，启动了测温链的研制工作。1981年，完成了由单板机控制、采样和记录的由12个铂电阻探头组成的测温链，并在黄海进行了内波测量试验。随后，开始了由微机控制、采样和记录的由16个热敏电阻探头组成的测温链的研究。就在他为我国海洋科学事业努力奋斗、满腔热情之时，他却不幸于1983年10月逝世。1984年，他创办的内波研究组研制出第二代热敏电阻测温链，并用于海洋内波的正式现场测量。1985年，他的学生撰写的、他作为第一作者的两篇有关海洋内波的论文相继发表。这些虽然都是初步工作，但却是首批公开发表的海洋内波研究成果。