福建省侨联>> 追梦中华・学侨史 忆侨杰

追梦中华・学侨史 忆侨杰095

张钰哲:中国近代天文学的重要奠基人

发布时间:2021-11-18 15:42:37  作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:
分享

编者按:2021年是中国共产党成立100周年。在全党开展党史学习教育和全省开展“再学习、再调研、再落实”活动之际,由中国侨联信息传播部指导,福建省侨联主办,各设区市侨联等协办,联合推出“追梦中华・学侨史  忆侨杰”专题宣传。报道百名闽籍华侨华人和归侨侨眷代表(或事件)与祖(籍)国心连心同呼吸共命运的百年历程,投身中华民族独立解放、社会主义现代化建设、实现伟大复兴中国梦的伟大实践,展现敢拼会拼爱国爱乡无私奉献的华侨精神,进一步凝聚实现全方位推动高质量发展超越、开启第二个百年奋斗目标新征程的磅礴福建侨界力量。



张钰哲(1902-1986年),福建福州人,美国归侨,著名天文学家。曾任美国芝加哥大学叶凯士天文台纬度测定员、芝加哥大学叶凯士天文台研究员、中央大学物理系教授、南京紫金山天文台研究员、南京紫金山天文台研究员兼中央研究院天文研究所特约研究员、中央研究院天文研究所所长兼紫金山天文台台长、中国天文学会《宇宙》杂志主编、中国日食观测队队长、中央研究院天文研究所所长、美国芝加哥叶凯士天文台研究员、美国麦克唐纳天文台研究员、中国科学院紫金山天文台台长、中国科学院紫金山天文台台长兼《天文学报》任主编、中国天文学会会长、中国天文学会理事长、江苏省科学技术协会副主席。中国科学院院士。为中国近代天文学的重要奠基人。

图1:张钰哲的青年时代.jpg

张钰哲


美国学士 留美就职

1902年2月16日,张钰哲出生于福州市朱紫坊花园弄,祖籍福建省闽侯县青口镇泸屿村,父亲张竹晓是一位普通职员,生有五子,张钰哲居末。

张钰哲两岁时父亲逝世,虽生活艰难,但母亲仍坚持让其接受完整教育。1907至1912年就读于福州明伦小学。

1913年,张钰哲小学毕业。同年,他二哥到北京工作,将全家接到北京生活。张钰哲先后就读于北京畿辅中学和北京师范大学附中。他学习努力,各门功课都名列前茅,英语成绩更为突出。1919年,张钰哲从北京师范大学附中毕业后,以优异成绩考上清华学堂高等科。该校不收费,学生毕业后还可选送出国留学。

1923年,张钰哲抵达美国,进入普渡大学机械工程系学习。不久,深感志趣难合,便转入康奈尔大学建筑系。1925年转学到芝加哥大学天文系。1926年获得学士学位,因成绩出色,留在该校叶凯士天文台做纬度测定工作。

发现行星 命名“中华”

在叶凯士天文台,张钰哲一边工作一边攻读硕士学位。1927年,张钰哲获芝加哥大学天文学硕士学位。随后他继续留在叶凯士天文台工作,在凡比博教授指导下用口径60厘米的反射望远镜子从事小行星和彗星的观测。

1928年11月22日晚,正在叶凯士天文台工作的张钰哲在进行天文观测时,突然发现底片上有一颗过去从未见到的新星,不禁一阵惊喜。接着他又连续观测了15个寒夜,都获得同样的结果,经过轨道推算,证实这是一颗新发现的小行星—第1125号小行星这是第一颗由中国人发现的小行星。自1801年意大利天文学家皮阿齐发现了第一颗小行星之后,各国天文学家不断发现新的小行星。按照国际惯例,谁发现小行星就由谁来命名。身处异邦的张钰哲满怀对祖国的深情,给这颗小行星取了个响亮的名字:“中华。”

博士回国 倾资购材

在美叶凯士天文台,张钰哲不仅跟着导师进行观测,还从事小行星和彗星的轨道计算。凡比博教授在与他详尽商议之后,张钰哲的新课题是研究双星轨道平面的空间取向规律。这是一个新课题,从未有人研究过,因此,从搜集观测资料到进行计算和分析处理,一切都得从头做起。张钰哲经过两年的辛勤劳动,终于在1929年夏写出了以《关于双星轨道极轴指向在空间的分布》为题的博士论文,并通过了论文答辩,顺利获得了天文学博士学位。

1929年秋天,张钰哲婉拒国外高薪相聘,执着回到祖国。回国前,他除参观细访了北美一些著名的天文台,还将自己在国外的累年积余,用来采购天文学教科书、仪器样本、天文照片和教学幻灯片等,准备回去为祖国服务。

回国途中,为了更多了解北美天文研究的发展情况,张钰哲考察了美国洛威尔天文台、立克天文台、威尔逊天文台和加拿大维多利亚天文台。这些,对他后来主持紫金山天文台的恢复和发展的工作有很大的帮助。年底,张钰哲从温哥华搭乘“皇后号”远洋轮回到上海。

回国任教 北京抢险

当时,全中国没有一个天文台,也没有一个大学开办天文系,因此回到国内的张钰哲无法专业对口,只能在南京中央大学物理系任教授,讲授天文学、天体物理和物理学等课程。但能为自己的祖国尽力,张钰哲还是感到莫大的欣慰,他发奋工作。

1932年9月,张钰哲受南京紫金山天文台台长余青松的派遣,冒着生命危险,到北平将安放在古观象台上的四架古天文仪器抢运至南京,以免落入日本人之手。

烽火之间 坚持科研

1934年,中国第一座现代天文台—南京紫金山天文台建成,张钰哲被中央研究院天文研究所聘为特约研究员。当时我国进行天文观测的条件很差,他一面任大学教授,一面自制天文望远镜,坚持进行天文观测和科学研究。

1936年,张钰哲和李珩(1898-1989年,中国著名天文学家)被派往苏联西伯利亚观测日全食,使用的仪器中有些就是张钰哲研制的。尽管天阴观测未成功,但为后来的日全食观测积累了经验。

1937年初,张钰哲就成功预测出了4年后将在中国出现的一次日全食,日食带将经过甘肃、陕西、湖北,最后从福建北部入海。不久,英国格林尼治天文台也证实了张的预测,这次日全食,是当时罕见的天文奇观。中国天文学会、中央研究院天文研究所和金陵大学、清华大学等单位即联合组成日食观测委员会,筹备观测的有关事宜,并公推中央研究院院长蔡元培为会长。

1937年7月7日,卢沟桥事变爆发,祖国进入全面抗战。张钰哲带着夫人、女儿,跟随学校迁往内地,辗转重庆、昆明等地,夫妇俩分别在大学和中学教书。在极其困难情况下,张钰哲仍坚持科学研究。1937年8月11日,在冒着日军炮火辗转跋涉中,张钰哲还测得一项重要的太阳活动预报。

1941年元旦,张钰哲受中央研究院之命,只身从重庆到昆明,接替余青松担任天文研究所所长兼紫金山天文台台长、云南凤凰山天文台台长。天文研究所原设在紫金山天文台内,南京沦陷后迁至云南昆明,后又迁至余青松创建的凤凰山天文台。当时凤凰山天文台只有一架较小的照相望远镜,小行星的照相观测无法进行。张钰哲根据过去积累的资料,靠一台破旧的手摇计算机计算小行星的轨道,进行研究。

西去青海 科考日食

虽然早在1937年张钰哲就预测出1941年9月将有全日食带从新疆进入我国,经甘肃、陕西、湖北、江西,从福建北部入海。但到1941年年初,日食带经过的地区已大部分沦落敌手。各国天文学家因中国战乱,纷纷取消原定来华观测的计划。组织观测并留下科学记录的重任只能由中国天文工作者承担。

危难之时,张钰哲被任命为日食观测队队长,主持中国历史上第一次有组织的现代日食观测。受命之后,他投入紧张筹备工作,于1941年4月成立了由10名队员组成的日食观测队。

日食观测队原定分成两组,分赴甘肃天水、安康两地进行日食观测。但因6年前向德国蔡斯厂定购的一台价值3万美元的地平镜,从水路运抵香港时被日机炸毁,临时拼凑起来的仪器仅够一地观测之用,于是决定以天水作为日食观测地。后来,张钰哲进一步研究,发现天水秋季降雨量大,过程长,而临洮县秋季的晴天数倍于天水,并且临洮为观测地比天水条件好,于是移到临洮做观测地。

1941年6月29日,在张钰哲及顾问高鲁(1877—1947年,中国现代天文学重要奠基人)率领下,中国日食观测队冒着日军密集炮火,踏上西行之路。一路风餐露宿,数十次在日机空袭下死里逃生,终于历尽千辛万苦,于8月23日抵达临洮。行期42天,行程3200公里。到达目的地之后,又先后遇25次日机空袭。

1941年9月21日,在战时极端困难的条件下,张钰哲组织完成了我国境内第一次日全食的科学观测,拍摄了中国境内第一张日全食照片和第一部日全食彩色影片,为中国天文学留下了极其宝贵的记录。张钰哲在返途中,还克服各种困难写成《在日本轰炸机阴影下的中国日食观测》一文,很快在国外一家刊物上发表了。

赴美研究 艰难返国

抗战胜利后,中央研究院天文研究所迁回南京紫金山。由于紫金山天文台在战争中遭到破坏,天文台最大的60厘米反射望远镜无法运转,一些仪器设备不知去向,工作很难开展。

1946年,张钰哲再次前往美国考察和从事研究工作。旧地重游,他又来到叶凯士天文台与老师凡比博教授一起工作。

在美国,张钰哲取得了不俗的业绩。他在此进行变星照相观测时,又发现了一颗新的变星。随后,张钰哲应邀出席于波士顿召开的美国天文学会年会,宣读了题为《一颗新的食变星的速度曲线》的论文,深受好评。与此同时,他还写了《大熊星座交食双星的光谱观测》一文。这两篇论文都很快地发表在美国《天体物理学》杂志上,引起世界天文学界的高度关注。世界著名天文学家斯特鲁维在其名著《恒星的演化》一书中,详细引用了张钰哲的上述研究成果,并转载了张钰哲手绘的室女座AH星的速度曲线图。

1948年3月,张钰哲完成了预定的考察和研究工作,准备回国。不料,已濒临崩溃的国民党政府赖掉了原来提供给张钰哲回国的路费。他的夫人在国内四处奔走呼吁,但毫无结果。在国外的朋友劝告他留在美国,美国的一些大学以高薪和极好的科研条件盛邀他留下任教,但对祖国怀有高度责任感的张钰哲,矢志回国。他对一位好友说:“中国古代有楚材晋用的故事,我虽算不上楚材,但也不甘心为晋所用。”凡比博教授十分理解并尊重自己高徒的爱国之心,为他归国效力四处奔走。

天赐良机,就在这时美国天文台预报,1948年5月9日将有一次全日食发生,自太平洋上的阿留申群岛经日本千岛群岛、中国浙江到越南,这一线都可以看到。美国国家地理学会将派一支观测队到我国浙江省武康地区进行观测。得到这个消息,凡比博教授立即和美国国家地理学会商量,让张钰哲参加这个观测队,得到允诺。后来虽然由于天公不作美,观测失败,张钰哲却趁此机会,于是年5月回到祖国的怀抱。

1948年11月,中央研究院有些机构撤往台湾,张钰哲与天文研究所部分人员迁往上海,迎接解放。

院士台长 天文宗师

1949年9月,张钰哲返回解放了的南京,积极参与紫金山天文台的重建工作。

1950年,张钰哲被任命为中国科学院紫金山天文台台长,一直在紫金山天文台工作到1984年。历任研究员、台长、名誉台长,1955年他当选为中国科学院首届学部委员(院士)。

张钰哲对小行星、彗星等太阳系特殊天体的研究和探索取得富有开创性的成就,提供了揭示天体物质运动规律和太阳系起源演化问题的重要线索,丰富人类对自然现象的认识,特别是一些近地小行星更有探索研究和开发利用的广阔前景。

经过近40年的观测研究,张钰哲开创的对小行星、彗星的探索,取得了丰硕成果。他和他领导的紫金山天文台行星室共拍摄小行星、彗星底片8600多张,获得有价值的精确位置数据9300多个,发现了1000余颗新小行星,并计算了它们的轨道。其中有100多颗小行星和3颗紫金山彗星获得了国际永久编号和命名权。这些观测和研究,在实际观测和轨道计算的精度方面都达到了国际先进水平。张钰哲先后发表学术论文101篇,出版专著、译作10本。

与之同时,张钰哲建立了太阳系天体摄动运动的动力学数值模型,编制了小行星、彗星轨道(含精确摄动)连续计算软件,提出了研究天体轨道长期演变的方法,计算研究了300余颗小行星、彗星的近期轨道和40余颗小行星、彗星的长期(百万年)轨道。

张钰哲开创并领导了多个领域天文学研究,取得多项重要成果。他领导的这项太阳系天体的基础研究,具有系统性和完整性,对我国天体力学和方位天文学的发展开拓之功,曾获1978年全国科学大会奖,1987年国家自然科学奖二等奖。国际小行星中心也于1978年8月1日将哈佛大学天文台发现的第2051号小行星正式命名为“张”(Chang),以彰显张钰哲对世界天文学的贡献和世界天文学界对张钰哲的推崇。

建功“卫星” 立勋“火箭”

1957年,张钰哲以科学家的远见卓识,在世界上还没有一个国家发射人造卫星的情况下,应用天体力学基础理论研究了人造卫星轨道,发表了《人造卫星的轨道问题》的论文,从理论上探讨了地球形状和高层大气阻力对人造卫星轨道的摄动影响。

20世纪60年代初期,张钰哲又领导开展了月球火箭轨道的研究,发表了《定点击中和航测月球的火箭轨道》的学术论文。1965年,张钰哲亲自率领学者参加了我国第一颗人造卫星—“东方红”卫星的论证工作,研究并制定了卫星轨道的设计方案、观测网布局、最佳发射时刻的选择、跟踪观测和测轨预报方案,对“东方红”卫星的发射成功起了重要作用。之后,张钰哲领导了对我国第一颗赤道同步卫星在地球非球形引力场中的各种摄动的定性定量的研究,写出《关于赤道同步卫星轨道的研究结果》一文,这是我国第一篇较全面详细地研究赤道同步卫星的论文。

张钰哲在中国天文学史的研究方面也取得出色成就。1978年,他在《天文学报》上发表论文《哈雷彗星的轨道演变趋势和它的古代历史》,1982年又在他的著作《哈雷彗星今昔》一书中加以阐述。对中国历史上早期哈雷彗星记录进行了研究、分析和考证,得出结论:假若武王伐纣之年所出现的彗星为哈雷彗星,则是年为公元前1057—前1056年。他的研究成果对于中国古代史中迄今仍未解决的年代学悬案提供了重要线索,同时也引起世界天文界的关注,英国的《考古天文学》1979年2卷2期、英国《自然》杂志1979年10月第一期、美国《天空和望远镜》1979年9月号等有影响力学术刊物,分别对张钰哲的研究成果刊出专文进行介绍和讨论。日本著名天文学家长谷川一郎在1984年出版的《哈雷彗星史话》一书中,也多次引用张钰哲的研究成果。

献身天文 奋斗一生

在张钰哲的领导下,紫金山天文台成长为世界级天文台,拥有14个研究室、组和300余名科研人员,还亲率同行不断自制和引进了国际一流水平的科学仪器,使紫金山天文台软硬件条件不断优化,成为以天体物理和天体力学为主要研究内容的综合性天文台。他还为上海、北京、云南、陕西等地的天文台和南京天文仪器厂的建设尽心竭力,并积极支持南京大学和北京师范大学天文系的教学,20世纪50年代还亲自去南京大学天文系讲课。

1980年,年近八旬的张钰哲不辞劳苦,前往青海高原,登上海拔4800米的昆仑山口,为我国后来建立在格尔木的第一座毫米波射电望远镜观测台选址。3年后,他又前往根据他的建议于1958年设立的乌鲁木齐人造卫星观测站视察。

1984年,张钰哲以82岁高龄再度应邀访问美国,在哈佛天体物理中心做《今日中国天文台》的学术报告。

张钰哲在天文仪器研制、天文科普、推进技术交流等方面,也为国家做出重要贡献。早在1929年,他就在《科学》杂志上发表了介绍蔡斯天象仪和天文馆的长篇科普文章。1934年,收集了他众多科普文章的《天文学论丛》正式出版,成为国内最优秀的天文科普著作之一。1953年,春节的日偏食,张钰哲也带头进行了全国性的广播演讲,这是新中国第一次全国性科普活动。1980年,春节日全食是新中国第一次大规模的日食的观测与科普活动,张钰哲虽已高龄,但也积极参加。

张钰哲担任过中国天文学会第一至四届理事会理事长以及第五届理事会名誉理事长、第三至五届全国人大代表、九三学社第七届中央委员会委员。他曾任国家科委天文学科组组长,紫金山天文台第一至三届学术委员会主任(1957—1982年),《天文学报》主编,《中国大百科全书—天文学》编委会主任,江苏省科协副主席等职。张钰哲多才多艺,书法苍劲有力,篆刻造诣颇深,素描绘画水平甚高,文字水平甚高。

1986年5月5日,《人民日报》为张钰哲发表了专题短评,称他是一颗“永不熄灭的星”。

1986年7月21日,84岁的张钰哲在南京逝世。遵照他的遗愿,他的骨灰深埋在紫金山天文台内的一个极不起眼的角落,地面上没有任何标记。

图3·中国现代科学家(第二组)“张钰哲(4—2).jpg

1990年10月,中华人民共和国邮电部发行了第二组中国现代科学家纪念邮票,其中有一枚为张钰哲头像,以纪念这位对祖国天文事业做出重大贡献的天文学家。

 


指导单位:中国侨联信息传播部

主办单位:福建省侨联

协办单位:各设区市侨联

供稿来源:共和国归侨(福建卷)

责任编辑:福建省侨联全媒体中心



版权所有:福建省归国华侨联合会
备案证号:闽ICP备11004646号-4
闽公网安备:35010202000722号
涉密不上网 上网不涉密