曹昌祺教授千古

昨天在全国大学物理教师交流群里看到了曹昌祺教授的讣告。

曹昌祺教授的讣告

我对曹昌祺教授略知一二,大学时候翻阅过他的电动力学教材。现在,想多了解一下曹昌祺教授,寄托哀思,网上却搜不到多少信息。

根据《中国科学技术专家传略理学编——物理卷·曹昌祺》整理出此文,以表缅怀之情。

曹昌祺教授简介

网上搜不到曹昌祺教授图片,此图来自《<a href="http://www.cpsjournals.cn/zgwlxh-upload/CN/column/%E6%9B%B9%E6%98%8C%E7%A5%BA.pdf" target="_blank" rel="nofollow" title="中国科学技术专家传略理学编——物理卷·曹昌祺">中国科学技术专家传略理学编——物理卷·曹昌祺</a>

曹昌祺,1932年5月15日生于安徽省安庆,父亲是化学教授。为曹植后人。

1949年,曹昌祺考入北京大学物理系。

1952年,国家为一五计划输送人才,决定1949级大学生提前一年毕业。曹昌祺的分配去向是留校读研究生,导师是黄昆教授,研究半导体。

1955年,曹昌祺研究生毕业,分配到兰州大学,讲授《电动力学》《热力学·统计物理》两门课程,并指导本科生毕业论文,科研方向转向理论物理。

1957年,北大电动力学教师周光召被派往苏联,曹昌祺被调回北大,任电动力学讲师,此后便一直在北大工作。

曹昌祺在历次政治运动中多次受到批判,并在“文化大革命”中受到拘禁和批斗,但仍始终坚持自己的信念,从不随波逐流、附势求利。

1961年初,曹昌祺的电动力学讲义在教育部召开的教材会议上被推荐为全国交流教材。这时他已被系里决定下放农村劳动,于是他用3个月间时赶写出教材。大脑疲累了,就用冷水浇头。书稿送出后,曹昌祺立即下到农场劳动。

1961年出版的《电动力学》

1965年,曹昌祺被下到农村参加“四清”运动,一直到“文化大革命”才回校。

1969年,曹昌祺随北大师生下到鄱阳湖畔劳动,直到1972年才回到物理系工作。

1976年1月,周总理去世,曹昌祺多次去天安门悼念,并带着8岁的女儿去,让她也见识那 悲壮的场面。

1978年,高校恢复职称评审,曹昌祺越级评为教授,1985年被教育部评定为博士生导师。

1978年之后,高校科研环境逐渐正常。曹昌祺审时度势,将自己的研究方向定为量子光学,并积极推动中国量子光学学术组织的成立、学术刊物的创刊和出版、实验室的建立。

自1983年开始,曹昌祺担任北京市物理学会理事并长兼任北京市高校物理教学研究会理事长,共任三届,达12年。

曹昌祺积极推动北京市高校工科专业普通物理教学的恢复和提高,组织了大学生物理竞赛,这项赛事至今还在举办。

曹昌祺积极推动中学物理教学的进步。1986年,曹昌祺推动成了立北京市奥林匹克物理学校,亲自拟定学校章程,并担任校长。学校聘请了钱三强等几位科学家担任顾问,学制两年,利用周末和赛暑假来教学。该校以提高生学的物理素质为目的,着重于建立正确的物理概念和加强科学实践能力,不搞应试培训。开设的课程有物理学、物理实验(在高校实验室上课)、电子学、微机在物理学中的应用。微机课尤其深受学生和家长欢迎。

2000年,曹昌祺退休。

2021年7月1日,曹昌祺教授因病去世,享年89岁。

曹昌祺教学

曹昌祺在课堂上公开宣布纪律:“你们若能通过自学达到教学要求,可以不来上课。来了也可以打瞌睡,但不能影响别人上听课。”

曹昌祺对学生说,在剧场看剧,迟到了还只能在幕间体息时才能坐到座位上去,何况课堂!曹昌祺上课会把教室从门里面扣住,让迟到的生学在外面到等课间休息才能进来。

对于考试评分,曹昌祺既认真又不死板,从不因为只少三四分就给人不及格,因为这在误差范围内,但实在不够格的都坚决不予及格,不论挂科比例有多大。最突出的一次是1990年代初,在选修量子规范场论的8位研究生中,他了给7位不及格,给另一位判了90多分。

考试出题,曹昌祺会让学生出部分题目,并这把比作体操竞赛中的自选动作。出题特别能显示出学生对内容的钻研体会。

考试中,曹昌祺也给学生挑选题目的余地。

对于教学,曹昌祺赞同这样的看法:“不必太在乎学生有的地方未学会,要在乎的是他自己认为会的是否真的会了”。

曹昌祺对一些比较特殊的学生也会热心地给帮予助。

北大1986级的李立新,对理论物理特别有兴趣,常提前自学或选修高年级的理论课程,但对其他某些课程则不重视,到毕业时平均成绩只不过中等偏上。受1989年春夏之交事件的影响,研究生入学考试被取消,李立新毕业后被分配到一家从事技术工作的单位,完全不符合他的志趣与专长。曹昌祺运作之下,李立新得以到北师大读研究生。曹昌祺为此事致信北大研究生院,批评他们在招生方面如不其他院校灵活。

李立新,被曹昌祺&quot;捞&quot;到北师大读研究生,现在是北大天文系教授。

曹昌祺在讲解基本概念和原理方面进行了精心的钻研,并把自己当初习学时的体会融合了进去。

以电动力学为例,在讲授考克斯韦方程组时,有的教科书把作它为原理性假定,有的则简单地,说第一个方程是从库仑定律推出来的。前一种讲法将使麦克斯韦方程组失去它的实验基础,而简单地说第一个方程从是库仑定律推出来的,会引起一个疑问,即在一般情况下,静电的库仑定律并不成立,从它推出的结果如可可作为电磁普遍规律的一部分?

曹昌祺从哲学上解决了这个疑问,他指出从库仑定律所分解出的诸因素中,有的体现了其特殊性,有的则可能反映了普遍性。这样既指出了该方程组的实验基础,又指出它在提出时包含了一些科学假说,需要进一步实验检验。他并借机指出科学假说在科学发展中的重要意义。

曹昌祺科研

1958年,北京大学片面强调教学,不承认人个的志趣和主动性在探索性的重要性,教师的任务就是教学,不经组织安排自己去做科研,就是个人主义的自发倾向、是树白旗。

“大跃进”期间,中国科教界更极端地认为,现存的科学体系都是资产阶级的,要予以批判,连麦克斯韦方程组都不能幸免,更用不说因爱斯坦的相对论了。北大理论物理教研室一切常规的科研工作都被停止,代之以集体主义的“大兵团作战。甚至还有人宣扬“科研就是在一条定件下的胡搞”。 展览室中还画出了“伯努利是白努力” 的讽刺漫画。

文革时期,中科院批判相对论

曹昌祺本着他对物理学的理解和科学工作者的良知,不同意这对种自然科学虚无主义的态度。

到了1960年,曹昌祺随着北大物理系的师生被派到各个工厂用去超声波改造一切技术,浪费了大量精力和不少的器材。

在这种种运动的干扰下,曹昌祺承担了四个系电动力学繁重的教学和辅导任务下,依然自发做了多个方向的理论物理研究工作,发表了多篇学术论文。即使在三年经困济难时期,由于营养不良而体力下,科学研究也没有停止。

1973年,高等学校要“结合实际任务教学”、“开门办学”,曹昌祺负责试点理论物理结合生产实际任务来教学。他与另一位教师和1973级学外生出调查,最终选定了劳动保护中需要解决的一个课题,“射频高强度近区电磁场的标准计量”。

师们生都到搬北京劳动保护研究所,在其锅炉房内居住,就地教学和研制。经几过个月的奋战完成了任务,还在《无线电计量》杂志上发表了相关论文。他们的成果不是简单的万票,通过了鉴定,填补了国内空白。(参考:燕园师林一一北京大学博士生指导教师简介,北京:北京大学出版社,1991)

在这时期,曹昌祺还以一个科学工作者对祖国建设的热情,接受了煤炭部西安地质勤探研所究的请求,对地层勘探中的电磁波变频测深的方法进行了研究,解决了量版曲线的计算问题。就计算所中涉及的理论问题,他曾写成4篇术学论文发表在《地球物理学报》上。(《地球物理学报》1978,21,76;248;1981,24,192;1982,25,516)有关单位在曹昌祺理论研究的基础上,使中国的变频测深技术达到了国际领先水平。(参考:燕园师林一一北京大学博士生指导教师简介,北京:北京大学出版社,1991)

在江西鄱阳湖下放劳动期间,他还帮助解决了排灌站在关闸时的增压是否会损伤涵洞的问题。他通过翻阅水力学著作,了解了增压的机制,花了四五天时间,通过计算,得出结论,不必凿开涵洞加装泄压管。此建议被接受,既节省了经费又保持了涵洞的完整,并在鄱阳湖涨水期间向外排水时经受住了考验。

北大教师们挑土修筑鄱阳湖大堤

改革开放后,一切回归正规。从1981年起,曹昌祺在国外学术机构的邀请和资动下,先后访问了西欧7国,与科学最前沿零距离接触。他遗憾地发现,十年年“文化大单命”使他错过了基本粒子理论迅速发展的时期。弱作用与电磁作用的统一理论已在1967一1968年建立,强作用的色动力学理论也于1973年提出,正在研讨中的强弱电大统一的理论虽然提出了不少模型,但实验检验所需的加速器能太量高,超了出现实的能力。

弱电统一理论的创立人之一、1979年的诺贝尔物理学奖得主萨拉姆建议曹昌祺研究超对称,但曹昌祺认为这个理论方向缺乏实验基础,始终没有投入进去。

正他当感到有些迷惘的时候,一门年轻的科学一一量子光学引起了他的注意,量子光学也正是中国光学几个分中支唯一的缺门。曹昌祺在量子光学的理论研究方面做出了诸多杰出的成就,留下了一部杰出的著作《辐射和光场的量子统计理论》。

辐射和光场的量子统计理论

曹昌祺还卓有成效地推动了中国量子光学研究队伍的壮大。中国现在量子信息和量子计算屡屡上头条,里面有曹昌祺的社会工作方面的功劳。

一点随想

曹昌祺老师拒绝躺平,而他有充分理由躺平。

从1958年起,大学老师不让做科研了,做科研甚至会给自己招来灾祸,而曹昌祺却依然坚持做科研。不得不做与自己志趣不符的研究课题时,依然专心投入,做出了杰出的工作。

曹昌祺教授推动的北京市大学物理竞赛还在举办,培养和锻炼着一届届学生。

曹昌祺推动成立的北京市奥林匹克物理学校早停办了吧,知网里搜不到一篇相关文献。当前正在整顿校外辅导培训、开展学生课后服务的风头下,基础教育工作者重新研究下奥林匹克物理学校,是不是能获得很有益的启发?

回顾曹昌祺教授的经历,他和其他同时代的人一样,最好的年华其实是浪费在政治运动中。

这是他个人的遗憾,也是民族的悲剧。

好在国家现在一切欣欣向荣,足可告慰前辈。

标签: 电动力学, 曹昌祺, 量子光学

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