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2022年03月04日 星期五
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照亮中国天文研究之路的星星
——关于《仰望星空——陆埮传》

  湘科

  “陆埮星”是一颗小行星,本身不发光,当太阳光照耀在“陆埮星”上时就可用大望远镜看到。

  2012年2月23日,经国际天文学联合会小行星命名委员会批准,编号为91023号的小行星被命名为“陆埮星”,以表彰陆埮对天文学研究做出的杰出贡献。

  陆埮长期致力于粒子物理、伽马射线暴(简称“伽马暴”)、脉冲星、奇异星和宇宙学等领域的研究。其中,他最为著名的研究是一些特殊恒星系统演化到最后产生的、能量仅次于宇宙大爆炸的伽马暴。他的研究成果填补了中国在高能天体研究中的空白。

  1932年2月,陆埮出生于苏州常熟县。1953年10月,他因为优异的成绩,免考录取到北京大学物理系。陆埮在北京大学受益匪浅,除了知识以外,最重要的是严谨求实的科学作风和创新开拓的精神。

  20世纪50年代,国家急切需要原子核物理方面的人才。陆埮虽然很喜欢理论物理,但考虑到国家需要,他转向学习国家分配的原子核物理专业。但是在之后几十年的工作中,陆埮并没有放弃自己热爱的理论物理研究。

  1978年,对全中国来说是不平凡的一年,对陆埮也是意义重大的一年。这一年,陆埮作为代表参加全国人民代表大会,被授予全国先进科技工作者称号,他的“基本粒子理论研究”获得全国科学大会重大科技成果奖。

  在这里,陆埮还认识了自己的“伯乐”——时任南京大学天文系系主任的戴文赛。戴文赛先生慧眼识英才,将陆埮聘请到南京大学天文系工作。

  调入南京大学天文系后,陆埮开始探索、研究崭新的天体物理,并成功完成了科研方向的重大转向。陆埮带领着他的学生主要做出了三项重大科研成果:

  在奇异星研究方面,他首次研究奇异物质和奇异星的动力学行为,得出了其具有极高的粘滞性的重要结论。后来,他在奇异星物理方面还做了一些探索工作,凭借“奇异星及其观测效应的研究”获得了1996年国家教委科技进步一等奖。

  在脉冲星研究方面,陆埮首次提出了一个新概念“代参数”(描述伽马射线级联性质,可以判断哪些脉冲星可能是伽马射线脉冲星)。该参数有助于寻找新的伽马射线脉冲星,也有助于表述脉冲星的伽马射线能谱特征。这项成果得到了国际天文界的一致公认,并获中国教育部科技进步三等奖。

  在伽马暴研究方面,陆埮证实了原来建立的余辉标准动力学模型是不准确的,并指出伽马暴应当起源于大质量恒星的塌缩,与距离平方成反比的介质密度分布正是由伽马暴前身星的大质量恒星所产生的星风形成的。星风模型成为伽马暴主流模型,这些原创性的理论和学说,被国际同行广泛接受和认可。

  自1967年人类首次发现来自宇宙太空的伽马暴后,美国等多个国家就立刻着手研究。但是,由于当时无法对伽马暴精确定位从而进行距离测量,导致该领域在随后的近30年里几乎没有取得多少突破性进展。对于中国天文学者来说,直到上世纪90年代初,伽马暴的研究仍处于探索最初期。

  当时在国际上普遍流行几种对于伽马暴起源的争论,一部分人认为是黑洞吞噬星体产生的,另一部分认为是两个相互吸引的中子星发生碰撞而产生的。

  上世纪90年代,陆埮看准国际天文学特别是高能天体物理领域发展趋势,带领学生组成团队研究伽马暴。在经验缺乏、设备落后等不利条件下,通过不断的观测比较,反复演算,最终得出伽马暴应当起源于大质量恒星死亡时的塌缩过程,根据余辉演化反演得出的暴周环境介质密度与距离平方成反比,验证了这一学说。

  与此同时,他们还提出了伽马暴能源产生自中子星相变成奇异夸克星的机制,避免了以往伽马暴能源模型普遍存在的中子污染困难,并用同一相变机制解释了三类完全不同的高能爆发。

  陆埮这些及其一系列相关研究成果,使我国高能天体物理很多方面的研究从无到有,由弱变强,享有盛名,在国际上占有重要的一席之地。

  陆埮也由此获得了2002年度教育部自然科学奖一等奖和2003年度国家自然科学奖二等奖。

  2003年,陆埮调入中国科学院紫金山天文台工作,同年11月,当选为中国科学院院士。2014年12月3日,陆埮不幸病逝,享年83岁。

  陆埮是一颗星,本身发光的星,他照亮了中国天体物理研究、天文学发展的光明大道。

  (《仰望星空——陆埮传》,掌静 史晨 刘鹏 周精玉 著,湖南科学技术出版社、中国科学技术出版社出版。)

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