张永立
作者:张世杰时间:2022-11-24

张永立(1913.1~1972.10),贵阳市人。他从1949年起,任云南大学教授23年。   

1920年,张永立入贵阳正谊小学就读。1926年,入贵阳第二中学,因他天资聪慧,深感教学安排滞后,乃于1928年转入贵阳模范中学(现为贵阳一中),1929年以优异成绩毕业。1930年初去上海投考大学。因大学是秋季始业,便去补习法语一年,于1931年进入震旦大学学习数学。他精力充沛,特好学术活动,利用课余时间,主办《理工杂志》,并著《矢算初步》一书,于1937年上海商务印书馆初版供不应求,后又于1942年在交通书局再版。1935年8月大学毕业,返回贵阳省亲期间,兼任贵阳第一中学教员。由于他的数、理才华出众,同时还被聘去其它几所中学任物理课教学。据后来成为知名数学家的秦元勋等回忆,当年聆听张老师的课,促使他们走上治学之道,受益匪浅。

1936~1939年,张永立获奖学金去比利时的Louvain大学攻读学位,兼做科学研究。此时正是宇宙线物理兴起的黄金时期,国际物理学界前沿课题差不多全集中在此领域。张永立直接参加此领域的研究工作,并做出了重要贡献。

19世纪末,欧美学者发现放射性后,带电粒子在地磁场中运动轨道的实验模拟成功:日—地系统的磁层地球物理模型的建立,为史笃默、勒梅特、张永立等奠基的字宙线赤道锥体理论提供先决条件和良好机遇。1936年张永立刚到比利时就师从很有数学潜力的年轻数学家De La Vallée Poussion教授学习数学分析。而Poussion氏因刚刚创立的小参量解微分方程方法誉满科坛。张永立迅速掌握了这个前沿工具,为攻克锥体规律奠下第一块基石。接着,他又投入了刚从美国回比利时的青年天体物理学家G.E.Lemaitre领导的宇宙线的地磁效应课题工作。1935~1939年间,Lemaitre率领张永立等迅速完成了这项基础研究,并使它成为理论物理学的一支有趣的领域,即史笃默、勒梅特、张永立等八位奠基的宇宙线赤道锥体理论。张永立在1939年发表的《近赤道的宇宙线轨道》和《无限靠近赤道的宇宙线锥体》两篇论文是该理论的最核心部分。张永立回忆说:“20世纪初,StÖrmer发动他的学生用数字积分方法求解StÖrmer方程,得到带电质点在地磁场中的一些轨道,但花了大量时间和人力得到的轨道仍只是极少数,不能通过它们来归纳出物理现象的规律。30年代Lemaire–Vallarta和他们的学生(笔者注:主要含张永立等)使用小参量方法很快就得出宇宙线强度的(锥体)分布规律。”最近几年,借助电子计算机之便,又使用数字积分方法很快得出任意纬度的锥体的分布,证明锥体理论是普适性的科学规律。

张水立还在攻读学位期间,在Bruxelles的《科学年鉴》和《自然杂志》上发表《单氘乙烯的拉曼光谱》、《单氘乙烯的频谱模型计算》、《C2HxDy,X+Y=4分子的基频和位函数计算》论文,并出版了博士论文《论字宙线和乙烯分子的振动》。这些工作已成为国际上早期讨论星际分子形成的奠基性论著。这为以后追溯地球大气演化中的痕量元素反应提供可贵线索。在当时就引起国际学术界注意。西南联大吴大猷教授就在其名著,《Vibrational Spectra and Structure of Polyatomic Molecules》(1941)一书中多次引用。1962年中国物理学会的年会上,钱学森还呼吁,国防需要大气科学研究激波二原子分子光谱数据时,特别点出云南大学就曾有人研究过这方面的基础课题。

抗日战争时期,张永立除在贵州大学等高校任教外,还应交通书局邀请,主编系列应用科学技术丛书,如《实用实验诊断》、《黔省柞蚕问题》、《防沙保土》和《中国农业史》等。他还利用寒暑假举办原子反应与原子弹,激光理论,激光应用的前景,以及天体物理知识讲座等科普活动;并著有《地球的生、老、病、死》(见《世光》杂志)等,深受知识界欢迎。

鉴于张永立的学术成就,抗日战争胜利后,国内各名牌大学争相延聘。例如,他曾先后收到中山大学天文学家、教育学家张云教授两次函聘,恳请去中山大学任教;数学家、教育学家熊庆来教授也多次函聘张永立来云南大学,并以春城气候环境和法比瑞同学会的“地利”、“人和”吸引。1949年11月张永立应聘来昆明。他的此行动机还为云南大学执行极左思潮的人留下“不解之谜”,成为历次政治运动审查的理由和疑点。

自1950年以后,鉴于国内实验设备空白,云南交通闭塞,科学信息不畅,张永立把主要精力投入到组织云南大学物理系的现代物理教学工作中去。他先后承担了光学、理论物理教研室主任,主讲过理论力学、电动力学、理论物理、量子力学和量子场论相对论等多门理论课程。当年他撰写的《量子力学的矩阵理论》(讲义,有由杨自天整理的油印稿)和《相对论导论》(由张筑文整理油印,1980年由云南人民出版社出版),在国内一些重点院校(如北京大学物理系)学生中广为流传,深得同行赞誉。1963年《相对论导论》油印稿推出时,北京大学周培源教授还发来贺信,为云南大学赢得良好声誉。1964年他在云南大学开始招收首批物理学研究生。60年代初,中国科学院张文裕、萧健院士(按当年称为学部委员)在云南东川落雪地区建成新的、更大的高山宇宙线强度观测站,为国家发展原子、原子核科学技术培训人才。中国科学院原子能研究所主动提出联合云南大学为宇宙线研究培育理论人才,希望由张永立承担提高字宙线研究人员的理论水平任务。云南大学承担任务后,便委托张永立主持他立即制定培训方案,选定新出版的,美国P.Roman的《Theory of Elementay Particles》(1961)专著,让培训的年轻人员轮流坐庄,自我讲习,由他亲临听讲当场指导,收到了事半功倍、高速高质的效果。这批培育出来的学员,大部分后来都成为该领域的骨干力量。

1962年,国内高校恢复培养研究生制,次年北京师范大学有一名学生慕名报考张永立的研究生,成绩优秀,但因其出身不好,云大没有录取。该生写信询问,云大没答复,又直接问张永立,他立即回信鼓励,提出今后他愿做课外指导,并希望做个“忘年之交”的朋友,这位学生即现在长沙铁道学院教授王永久。王教授有次来昆讲学,还怀着敬重感激的心情,来拜访师母及家属。著名数学家秦元勋每次来昆出差,都拜访问候马瑚珍师母,感谢当年张老师启蒙之恩。

自1950年以来,国内政治运动频繁。在历次运动中,张永立都受到不同程度的冲击。1959年反右倾机会主义运动中,云南大学大反资产阶级法权。物理系大批牛顿、爱因斯坦。有部分激进青年教师自立为代表[前]苏联的无产阶级典型,把张永立推到资产阶级一边去,作为运动目标,受到不公正的否定和批判。由新中国焕发起来的积极性,在张永立身上受到重大损伤。1963年初,云南大学贯彻国家科委召开的全国科学技术工作会议,即广州会议精神时张永立又得到极大鼓舞,焕发出搞科学研究的积极性。他撰写出《量子力学的统计解释》、《闵可夫斯其几何与光锥》和《广义相对论的Sagnac效应》等学术论文,并开始撰写《相对论导论》讲义,积极筹备招收研究生。1964年,张永立积劳成疾,不幸中风(注:即先脑血栓,后脑溢血)。治愈后留下半身不遂症。在1966年,“文革”一开始张永立便被送进“牛棚”审查。审查中常被勒令参加批斗会,还有个别极左分子施以暴力。他多么渴望得到一个安静环境去搞学术。他感到恐惧,曾对他夫人马瑚珍说:“我想我们逃到我们家乡那渺无人烟的原始森林中去,....”

1970年,“工人阶级”占领上层建筑时期,为了让资产阶级教授“亮相出丑”、“漏馅露底"、“洋相百出”,工军宣传队限期要张永立去讲现代科技中的“激光物理现状”。他听是叫他搞“业务”,劲头马上兴奋起来,毫不示弱,拖着半身不遂的身子,一步一点地去图书馆。偌大一个参考室常常仅有他和管理人员两人。他认真查阅外文期刊,晚上熬夜撰写讲稿。但终因已积劳成疾,身心不济,于1972年10月24日午夜,心肌梗塞,不幸辞世。

张永立是一位治学谨严,和霭谦逊、谈吐诙谐,但又胆小怕事、追求平静,受人敬重的物理学家。他在世界、中国物理学史上有所建树。1984年初夏,从北京中国物理学会转来一封由BEL-GIQUE的LOUVAIN大学的信,信上要求寻找一位中国物理学家Tchang Yong-Li。信封上有中国物理学会理事长周培源的批注:此人现在云南大学。张永立早已被国际学术界誉为宇宙线锥体理论的八位奠基人之一,驰名遐迩。在这之前的1957年,日本东京Waseda(早稻田)大学T.Shihata教授率领的日本宇宙线学术代表团访华时,也曾提出要寻找宇宙线锥体理论创始人张永立博士,限于当时国情,没有如愿。

张永立生前担任过中国物理学会理事,理论物理专业委员会委员,云南省物理学会副理事长;中国民主同盟云南省委委员,两任云南省人民代表;出席过第三届全国政协会议。在担任云南省人民代表和政协委员期间,曾到云锡公司视察工作。他发现这个历史悠久的矿业,分析技术却落后得惊人。他提出用大型摄谱仪做分析的合理建议,被采纳后,一下竟提高分析工作时速约八倍!他还指出,矿渣、烟道灰内应有微量元素铊的踪迹出现。这些都为以后的分析所验证和证实。早年,他的C2HxDy分子基频计算函数,在国外被称为Tchang' s founction。

附注:

一、主要著述

1.《矢算初步》,1937年上海商务印书馆初版。

2.《单氘乙烯的拉曼光谱》,1937年。

3.《单氘乙烯的频谱模型计算》,1938年。

4.《C2HxDy,X+Y=4分子的基频和位函数计算》,1938年。

5.《近赤道的宇宙线轨道》,1939年。

6.《无限靠近赤道的宇宙线锥体》,1939年。

7.《论宇宙线和乙烯分子的振动》(博士论文),1939年。

8.《相对论导论》,1980年云南人民出版社出版。

二、资料来源

1.云南大学人事档案室:张永立档案袋。

2.陈柏绿:《南明文史资料选辑,第14辑贵阳天主教与文教事业述概》1996:133~143。

3.史继忠,黄小川编著:《贵阳名人,55,著名物理学家张永立》,贵州教育出版社,1990:187~189。

4.曹剑辉:《南明文史资料选辑,第14辑,著名物理学家张永立博士简介》,1996:192~200。

5.云南省人民委员会办公厅编印:《云南省人民代表、政协委员1956年下半年视察工作报告》第8辑,1957年4月18日:17~22。

6.Xu Jia,letters,February,12,1984,June,9,1984。

7.R.Lavedhomme,letter,November,28,1984。

8.A.Deprit,Letter,July,3,1984。

9.张射:《铊到哪里去了?》,《东陆春秋》,第1辑,云南大学出版社1996:141~143。

10、张世杰:《是明珠终难被湮没——张永立教授缅怀》,《云南大学成人教育》,第3版,1992年10月第27期。

11、张世杰等:《忆张永立教授》,《云南大学》,第3版,1992年9月15日。12、长工:《宇宙射线锥体理论奠基人——张永立教授》,《云南大学成人教育》,第3版,1995年6月。

13.A.H.Compton,A Geographic study of cosmic Rays。1933,Phys. Rev.,43:387。

14.G.Lemaitre and M.S. Vallarta,On Compton's Latitude Effect of Cosmic Radiation,1936,Phys. Rer.,43:87。

(张世杰)