• 正文
  • 相關(guān)推薦
申請入駐 產(chǎn)業(yè)圖譜

【中國微波之父】林為干 — 70歲時攻下“電磁學(xué)哥德巴赫猜想”

2021/07/16
475
加入交流群
掃碼加入
獲取工程師必備禮包
參與熱點(diǎn)資訊討論

中國微波之父:林為干,男,1919年10月20日生于廣東臺山縣。

林為干從教60多年來,為我國電子學(xué)特別是電磁場與微波技術(shù)學(xué)科的發(fā)展培養(yǎng)了一批杰出人才,林為干曾解開電磁學(xué)的“哥德巴赫猜想”,是我國電磁場與微波技術(shù)學(xué)科的主要奠基人、新中國50年重大貢獻(xiàn)科學(xué)家之一。

中國科學(xué)院院士、微波理論學(xué)家、電子科技大學(xué)教授。

1939年畢業(yè)于清華大學(xué)。1951年獲美國加州大學(xué)博士學(xué)位。

1951年回國后,在嶺南大學(xué)、華南工學(xué)院任教。

1957年調(diào)至成都電訊工程學(xué)院(現(xiàn)電子科技大學(xué)),曾任院長助理、副院長等職。

1980當(dāng)選為中國科學(xué)院院士(學(xué)部委員)。

《關(guān)于一腔多模的微波濾波器理論》首先發(fā)現(xiàn)一個圓柱諧振腔中有5個同諧振頻率的簡并模可資利用,受到同行們的重視,至今仍廣被引用。在發(fā)表的百篇科學(xué)論文中,保角變換應(yīng)用方面的研究尤為重要。

《英國馬可尼叢書》第二卷大量引用他的外圓內(nèi)矩的特種截面的數(shù)據(jù)和公式,認(rèn)為其特性抗阻的公式和數(shù)據(jù)是當(dāng)時最準(zhǔn)確的。

對高校教學(xué)作出了貢獻(xiàn),1989年獲首屆優(yōu)秀教學(xué)成果國家級特等獎。1979年以來已出版著作四部:《微波網(wǎng)絡(luò)》、《微波理論與技術(shù)》、《電磁場工程》和《電磁場理論》共300多萬字。

2015年1月23日9點(diǎn)30分在成都逝世,享年96歲。

林為干曾解開電磁學(xué)的“哥德巴赫猜想”,是我國電磁場與微波技術(shù)學(xué)科的主要奠基人、新中國50年重大貢獻(xiàn)科學(xué)家之一。

15歲考入清華大學(xué) 班內(nèi)年紀(jì)最小

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

在清華,他更加勤奮刻苦,虛心聽從老師指導(dǎo),與同學(xué)認(rèn)真探討,圖書館常能看到他伏案鉆研的身影。清華的考試制度非常嚴(yán)格,一門不及格就要留級。林為干所在的年級,入學(xué)時共40多位,四年后,只有20多位順利畢業(yè)。他雖然在班里年紀(jì)最小,但有一股倔犟不服輸?shù)膭艃?,成績一直名列前茅。?jīng)歷這座大熔爐的歷練,他擁有了扎實(shí)的基本功。

七七事變,全民族陷入危機(jī)。不久,日軍占領(lǐng)清華園,清華師生被迫南遷。戰(zhàn)爭一結(jié)束,林為干獲得了去美國學(xué)習(xí)的機(jī)會,并順利入讀加州大學(xué)伯克利分校。后來成為美國國家科學(xué)院、國家工程科學(xué)院和國家科學(xué)藝術(shù)院三重院士的溫納里教授是林為干的導(dǎo)師,他曾經(jīng)問:“林,你已經(jīng)是系里最勤奮的學(xué)生。我想知道,你學(xué)習(xí)的動力來源于什么呢?”

“我的祖國!”林為干脫口而出。他解釋道,中國還處于積貧積弱的狀態(tài),無論是政治、經(jīng)濟(jì)、科技都非常落后,“這種情況下,更需要有志之士學(xué)有所成,報效祖國。”

受錢學(xué)森影響 回國后一線執(zhí)教

1950年,錢學(xué)森準(zhǔn)備回國報效祖國,這讓林為干等留美學(xué)生熱血沸騰?!八弥?.5萬美元的年薪仍要回國,我們還等什么呢?”林為干當(dāng)時在美國的年薪是3900美元,而錢學(xué)森的待遇是他的近10倍,可錢學(xué)森仍然放棄優(yōu)越的生活堅(jiān)持回國。林老生前曾告訴記者,錢學(xué)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(xué)生在公海上漂泊數(shù)個日夜后,回到了祖國。

歸國不久,林為干正式去中山大學(xué)和嶺南大學(xué)報到,拿起了教鞭,為學(xué)生講授無線電工程等課程。一年后,他被任命為華南工學(xué)院電訊系系主任,高教部李云揚(yáng)副司長稱贊林是他見過的最年輕、最好的系主任。他也是高教部批準(zhǔn)的第一批有權(quán)招收副博士研究生的教授,也是我校第一批博導(dǎo),培養(yǎng)出了新中國的第一批電信人才,填補(bǔ)了我國微波技術(shù)空白。1980年春,時任四機(jī)部部長的孫俊人院士對林為干說:您積淀深厚、學(xué)識過人,中國的電磁學(xué)需要大量的人才。您看看,您能不能辭掉現(xiàn)在的行政職務(wù),專心做學(xué)問,教書育人,為中國電磁科學(xué)發(fā)展培養(yǎng)一些人才?

五十年前的春天,林為干先生響應(yīng)國家號召,舉家西遷,來到成都,籌建成都電子科大,并在教書育人、潛心研究、著書立說,為新中國的微波事業(yè)與人才培養(yǎng)作出了開拓性的貢獻(xiàn)。

上世紀(jì)50年代 研究轟動世界微波界

19世紀(jì)中葉,英國科學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,建立了完整的電磁波理論。他認(rèn)定了電磁波的存在,并推導(dǎo)出了電磁波與光具有同樣的傳播速度。

1887年,德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。之后,人們又進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn),不僅證明光是一種電磁波,而且發(fā)現(xiàn)了更多形式的電磁波,它們的本質(zhì)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干一生執(zhí)著研究的對象。

1950年,林為干博士從美國加州大學(xué)伯克利分校畢業(yè)。一年后,其博士論文發(fā)表于美國《應(yīng)用物理》雜志8月號首頁,題為《關(guān)于一腔多模的微波濾波器理論》。該論文創(chuàng)新地提出了一個圓柱有五個同諧振頻率的簡并??梢詰?yīng)用的新發(fā)現(xiàn),打破了微波學(xué)界長期以來的一個圓柱諧振腔有兩個簡并??梢岳玫挠^點(diǎn),學(xué)界轟動一時。

該理論的最大意義在于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(jì)60年代衛(wèi)星通信中得到廣泛的應(yīng)有和發(fā)展。1971年美國的《衛(wèi)星通信評論》,1987年及1992年的美國《微波理論與技術(shù)匯刊》都重提林為干的這一重要發(fā)明的意義。

“一腔多?!崩碚撌橇譃楦汕鄱鴫邀惖目蒲械缆返谝粋€波峰,從那以后,在微波科研的道路上,林為干乘風(fēng)破浪,不斷前行,攀登在電磁理論、微波技術(shù)、光纖技術(shù)、電磁輻射與散射等領(lǐng)域的世界學(xué)科研究前沿。

70歲時 攻下“微波哥德巴赫猜想”

上世紀(jì)90年代,林為干已經(jīng)成為一個年過七旬的科學(xué)老人,似乎他的科學(xué)人生已經(jīng)走到了盡頭,科學(xué)貢獻(xiàn)可以蓋棺定論。然而,事實(shí)并非如此,林為干依然踐行著他“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,林為干名為《一個介質(zhì)球的靜電鏡像群》的論文發(fā)表在美國《靜電學(xué)》學(xué)報上。該文的發(fā)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(xué)》(第三版)出版以來,關(guān)于點(diǎn)電荷在介質(zhì)球中能夠形成多大的鏡像,位于何處的研究一直是一個未知數(shù),也是從那時候開始,這個鏡像問題就成為歷代電磁學(xué)學(xué)界的“哥德巴赫猜想”。

其實(shí),從1951年開始,林為干就走進(jìn)了這個難題,因?yàn)樗幌嘈烹y題永遠(yuǎn)是難題。寒窗鉆研八載,1959年成果初現(xiàn),當(dāng)年先后在美國《物理學(xué)報》發(fā)表了三篇論文,其中第三篇論文《格林函數(shù)在計算部分電容中的應(yīng)用》,專注于計算一個靜電點(diǎn)電荷的作用,研究了麥克斯韋提出介質(zhì)球中的點(diǎn)電荷問題。由于社會種種變遷,又經(jīng)過近40年的不懈求索,林為干終于成功地找到解決這個百年難題的鑰匙:α=1/2,通過旋轉(zhuǎn)退化雙極坐標(biāo)系(α,β)林為干求出了α=1/2這個表示式,從而發(fā)現(xiàn)了有介質(zhì)平面的雙鏡現(xiàn)象,解決了這一經(jīng)典難題。

“中國微波之父” 文革后首批院士

在林為干70周歲之際,電子工業(yè)出版社出版了《微波場論與應(yīng)用研究論文選集》一書,該書收集了林為干近40年來在國內(nèi)外一級刊物上發(fā)表的具有國際先進(jìn)科學(xué)水平的微波場論與應(yīng)用研究論文40多篇,概括了林為干多年來主要的學(xué)術(shù)見解和重大貢獻(xiàn),全面系統(tǒng)地梳理了林為干的學(xué)術(shù)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(xué)界的寶貴財富,對我國科學(xué)事業(yè),特別是對微波理論以及傳輸技術(shù)的發(fā)展有重大的促進(jìn)作用?!?/p>

除了一個又一個的科研成就之外,林為干深感國內(nèi)無線電技術(shù),尤其是微波技術(shù)教育的落后,教材、參考書的缺乏,根據(jù)自己長期在一線的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),整理撰寫了4本專著:《微波網(wǎng)絡(luò)》(國防工業(yè)出版社,1978)、《微波理論與技術(shù)》(科學(xué)出版社,1979)、《電磁場工程》(國防工業(yè)出版社,1978)和《電磁場理論》(郵電出版社,與助手合作,1984年),這4本凝聚著林為干無數(shù)心血的著作共計380多萬字。其中,《微波理論與技術(shù)》一書曾獲得全國高校優(yōu)秀教材獎,《電磁場工程》一書被評為全國優(yōu)秀科技圖書。這些著作對提高我國電子科學(xué)技術(shù)教學(xué)研究隊(duì)伍的理論水平起了重要的作用,并在我國設(shè)立學(xué)位制度后成為研究生學(xué)習(xí)的重要參考書。

80年代初,林為干帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)開展了從8mm~3mm頻段前端接收技術(shù)的全面研究,以及有源無源的關(guān)鍵電路的研究。1987年,共有4項(xiàng)研究獲得部級成果鑒定,特別是寬帶毫米波源,已達(dá)到1986年世界先進(jìn)水平,被國內(nèi)同行廣泛應(yīng)用,為開拓我國毫米波事業(yè)作出了巨大貢獻(xiàn)……

一項(xiàng)項(xiàng)科研成果,見證著林為干的辛勤,凝結(jié)著他的點(diǎn)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范之后,1980年,時年61歲的林為干當(dāng)選中國科學(xué)院技術(shù)科學(xué)部委員(即中國科學(xué)院院士),成為“文化大革命”后首批院士。

林為干:一輩子都要學(xué)習(xí)

林為干曾在90歲高壽時說:“希望每年都發(fā)表一兩篇論文,要做一輩子的研究,當(dāng)一輩子的研究生。”

林為干總是提醒學(xué)生,一定要經(jīng)常閱讀國內(nèi)外最新的學(xué)術(shù)期刊,保持和國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的密切接觸。

在學(xué)生的心目中,林為干令人敬仰和欽佩的不只是他的學(xué)術(shù)水平、學(xué)術(shù)眼光,還有他時時處處關(guān)心青年學(xué)子前途的一片胸襟。他總是千方百計將學(xué)生送到國外留學(xué),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?yàn)樵谂囵B(yǎng)學(xué)生方面取得突出的成績,1991年,他被四川省教委評為“優(yōu)秀研究生指導(dǎo)教師”;他的關(guān)于培養(yǎng)研究生的論文《矢志育人——探索我國培養(yǎng)高技術(shù)人才的有效途徑》獲得國家教委第一屆優(yōu)秀教學(xué)成果獎特等獎。

為干,有為人生,大干事業(yè),無論是報國的拳拳之心,科學(xué)研究的矢志不渝還是滋蘭樹蕙的辛勤耕耘。林為干都堅(jiān)守著最初的人生的理想。居里夫人說,“我們應(yīng)該不虛度一生,應(yīng)該能夠說:‘我已經(jīng)做了我能做的事。’”林為干常常用這句話來審視自己,用90載的人生詮釋著它的含義。

林為干簡歷

1919年10月出生。

1939年西南聯(lián)大(清華大學(xué))畢業(yè)。

1950年獲美國加州大學(xué)博士學(xué)位。

1951年回國后,在嶺南大學(xué)、華南工學(xué)院任教。

1957年調(diào)成都電訊工程學(xué)院,曾任副院長等。

1980年,林為干當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。

1989年獲國家級優(yōu)秀教學(xué)成果特等獎。

1991年獲國務(wù)院政府特殊津貼。

1999年獲何梁何利科技進(jìn)步獎。

林為干曾任成都市科協(xié)主席,現(xiàn)為電子科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師,中國電子學(xué)會理事,IEEE微波理論與技術(shù)學(xué)會北京分會主席。1979年以來出版著作四部:《微波網(wǎng)絡(luò)》、《微波理論與技術(shù)》、《電磁場工程》和《電磁場理論》。

相關(guān)推薦