杨立铭

理论物理学家。江苏溧水人。 1942年毕业于重庆中央大学机械系。1948年获英国爱丁堡大学理论物理博士学位。北京大学物理系教授。50年代探讨过量子化规则,以运动方程为第一性,导出了动量在坐标表象中最普遍的表达式,后经H.S.Green推广, 导致了满足仲统计的广义量子化方法。 与导师M.Born合作,借助汤费模型,成功地解释了当时刚发现的原子核的幻数。在原子核多体理论、特别是核内粒子间关联及核内集体运动方面,取得了国际同行赞赏的成果,提出了算符化的波戈留玻夫变换,建立了系统的原子核集体运动的微观理论,阐明了核子间关联与集体运动的动力学对称性。1991年当选为中国科学院院士(学部委员)。
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杨立铭理论物理学家。1919年2月20日生于江苏溧水。1942年7月毕业于重庆中央大学机械系。1946年4月进入英国爱丁堡大学师从M·玻恩教授,1948年12月获爱丁堡大学理论物理博士学位,后留校任研究助理到1951年10月。1951年12月至1952年7月任清华大学物理系副教授;1952年9月至今任北京大学物理系副教授、教授、博士生导师。1991年当选为中国科学院院士(学部委员)。留英期间,曾在量子化规则、流体统计理论及原子核幻数的统计解释等方面取得了有特色的理论成果。回国后集中研究原子核理论,特别是核多体理论及核集体运动。对50年代以来由实验及唯象分析揭示出来的原子核低激发区的主要自由度及动力学对称性进行详尽的微观研究,提出算符化的波戈留波夫变换,较严格地处理了粒子关联对的结构,从而为唯象理论提供了较好的理论基础,并由此对后者加以扩充。人生的道路常常是曲折的,但只要有一颗向往科学求真理的心,就能在前进中不断调整方位,扬长避短,走上有益于社会与人民的道路。我出生于一个比较清寒的知识分子家庭。父亲是前清秀才,后来当了小学教师。母亲勤俭持家。在他们的敦促下,我从小就养成了勤奋、好学和简朴的习性。由于学习成绩优秀,使这颗幼小的心灵里不知不觉地萌生了一种自信心——只要我想干什么,就一定能干好。 1937年日本的侵华战争把我从平静的学生生活中惊醒。日本飞机到处狂轰滥炸,摧毁了我的家,炸死了无数父老乡亲,使我不得不背井离乡到了大西南。在四川读中学时,日本飞机又炸死了我的老师。使我深深感到日本帝国主义敢于如此欺侮我们,还不是凭着他们的飞机大炮。于是我下决心要学工程,要工业救国。当我中学毕业被保送上大学时,毫不犹豫地选择了中央大学机械系。进入大学后,我逐渐认识到,一个国家的国力是多种因素的综合,要建设好一个国家,需要多种人才的共同努力。一个人在年轻时期,应该朝着最能发挥自己优势的方向努力。从我的条件与爱好看,我倾向于学数理而不是工程。经过几年时间,大学毕业后我才下定决心要改变专业方向。但我采取了渐进的方式,一面在机械系任助教,一面自学与旁听理科课程。1945年冬,我有机会到英国曼彻斯特一家大工厂实习,应用我的机械工程的基础,为他们解决了一个渴望多年而未获解决的刀具设计问题,对此他们自然对我很感谢。我提出要去大学学习,他们也欣然同意。我于1946年4月来到爱丁堡大学,向我景仰已久的当代物理学大师M·玻恩教授提出申请。他审慎地端详一下这个来自东方的愣小伙子,又看了看我的成绩单,便答应让我试试看。就这样我走进了理论物理的殿堂,开始了我一生中全新的一页。尽管我已做过一些准备,工程基础与物理基础间的差距在我身上仍然是存在的,对此我有充分信心与勇气去克服。这个过程是艰苦的也是愉快的。当时玻恩教授正在与他的得意门生H.S.格林着手建立一个液体统计理论,他要我把这个理论推广到混合液体,特别着重于两种不同原子间的扩散。这个问题不仅具有理论意义,还有潜在的应用价值,因为当时的铀238与铀235的分离就是靠扩散来完成的。几个月后玻恩教授对我已经有了信心,他为我从英国哈威尔原子能研究中心申请到一个奖学金,专门从事这方面的研究工作。约一年后我到这个中心去汇报我的研究成果,讲的是通过追踪流体内个别原子的运动,导出混合液体中的扩散系数。它是我博士论文的一部分,1949年发表在Proc.Roy.Soc.上。我于1948年底获得了理论物理博士学位(Ph.D.),当时H.S.格林在他得了Ph.D.学位以后又将完成他的D.Sc.学位,他劝我也念一个D.Sc.学位。我的想法是:在多个不同方面进行研究工作可以扩大我的知识面与工作面,这与继续再攻读一个D.Sc.学位有一点矛盾的。结果我选择了仍留在玻恩教授身边作他的研究助手。在以后的几年里我的工作模式好似打游击战,在一个小山头打上几枪又转移到另一个山头去。起初我对量子化这个基本问题进行了探讨:是否在正则量子化的背后还有更基本的东西?就谐振子这个典型而又重要的例子做了分析后,我发现运动方程可能是一个更为基本的出发点。我导出一个在坐标表象中动量的最普遍的表达式,再加上对波函数解析性质的要求,就可以唯一地导出正则对易关系。这个工作还可以进一步深入。几年以后,H.S.格林在此基础上放宽对波函数解析性质的要求,导出了推广的量子化关系,称为仲量子化(paraquantization)。后来又被O.W.Greenberg用到强子的夸克模型中。 1949年M.G.Mayer与J.H.D.Jensen首次从分析实验数据提出原子核中存在幻数。玻恩教授以他对物理学的深刻理解与广泛联系,立刻觉察到原子核中存在着壳层结构以及可能的统计解释。他要我用Thomas—Fermi模型对此进行分析。我在很短的时间内,在合理的核密度分布下,导出了这些幻数。这使他很高兴,我们共同在Na-ture上发表了这项工作。 1950年我在学习量子场论的新发展过程中找到了求Dirac矩阵乘积阵迹的简单方法,这个工作发表在Phys.Rev.上,后来被J.M.Jauch及F.Rohrlich收集到他们的书中。 1950年冬,周培源先生去英国访问,并到爱丁堡拜访玻恩教授。他见到我时,邀请我去清华大学工作。当时我已有较好的工作待遇,但作为中国人我想我是一定要回祖国参加建设的,何况当时解放不久,百废待兴,迫切需要专业人才。至于回国以后的工作条件、生活条件我都不予考虑了,只认为我已具备了必要的专业基础与科研经验,可以在任何地方独立开展工作。现在正是我报效祖国的时候。于是我于1951年秋登上了回国的远洋客轮,从此开始了我生命中又一新的一页。回国后的前几年,我绝大部分时间花在教学上,但从未放过科研工作,而且常常与培养青年教师、研究生结合起来,40多年来与他们共同工作,始终是我生活中重要一部分。近来我发现我国核物理界的很多骨干都是我的学生,这对我是莫大的安慰,回国前的某些愿望果真实现了。我回国后科研工作的主要特点是:我不再打游击战,而是集中力量在某一个领域打攻坚战。主要集中在原子核理论方面,特别是核多体理论与核集体运动。我们的工作都是与国际上核物理的新发展相呼应的。例如Brueckner多次散射理论、核场论、核内对关联效应、相互作用玻色子理论等。在80年代初期,我认为原子核的一些基本运动模式,特别在低激发区,已基本上比较清楚,能够解释大量实验数据,一些主要的自由度已经被揭示,可以说低能区的行为多数可以由核内存在的关联对所决定,它们具有近似的玻色子性质。由此得出结论:原子核在低激发区具有近似的动力学对称性,这是一个很大的成功。我们的贡献主要是在这一理论的微观基础上做了切实、详尽的分析论证,并对这一理论进行了扩充。物理学的前沿总是在不断向前发展的,原子核物理领域当然也是如此。随着探测粒子的能量的不断提高,及探测手段的不断改进,就会发现原子核内还存在着更多的自由度。70年代以来粒子物理取得了惊人的进展,它与高能核物理必然要交叉。从物质结构的层次来看,这是很自然的。摆在核物理工作者面前的严峻的任务就是:必须进入更深一个层次来研究原子核,这既是挑战也是机遇,正是:雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。经过几年来的摸索,我们已经基本上有了头绪,制定了主攻方向与路线。为了提高我国中高能核物理的研究,加强国际协作是必要的,因为我们自己在近期还不可能在国内建造研究高能核物理所必需的大型实验设备。生命就是要对真理进行不断的探索,离开这种探索,生命也就失去了意义。