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邃密群科叩苍穹——天体力学家 孙义燧

发布于:2008-04-10    来源:互联网   文章阅读数:

孙义燧(1936-  ),天体力学家,中国科学院院士,1958年毕业于南京大学天文系,南京大学教授。在天体力学定性理论和非线性天体力学的研究中,得到了三体问题中三体运动轨道根数变化范围的充要条件,彻底解决了三体轨道形状和空间位置的变化范围问题。证明了三体问题椭圆Euler特解对应惯量矩的最大下界便是所有有界运动惯量矩的最大下界。首先发现并证明了不具有Hamilton结构的保守系统中,余维1(即比空间维数低1维)不变环面的存在性,此结果否定了两个著名的猜测:保守系统的拟遍历猜测和Pesin关于保体积映射非零Liapunov指数的猜测。     

1936年12月30日出生于浙江省瑞安县。1958年毕业于南京大学天文系并留校任教至今,1985、1986年相继晋升为教授、博士研究生导师,1993年至今任南京大学研究生院院长、校学位评定委员会副主席。1979年9月至1981年10月曾在法国尼斯天文台任访问学者。曾任国家攀登计划“非线性科学“专家委员会委员和国际天体力学学术会议大会执行主席之一。现任国务院学位委员会第三届学科评议组(天文学)成员、全国博士后管理委员会第三届专家组(数学天文学)成员、国家自然科学基金委员会天文学科评议组副组长、国际天文学联合会天体力学专业委员会委员、《天文学报》副主编等职。 他于1997年10月当选为中国科学院院士。   

 四方上下,古往今来,浩渺的宇宙,引来一代又一代人们无尽的追问思索。五十年代初,还是中学生的孙义燧凭着对天文学的兴趣,在高考时选择了南大数天系。四十多年后,他由“两小儿辩日”般的科学少年,成为中国科学院院士、国家攀登计划“非线性科学”的首席科学家。谈到所做的工作,孙教授笑谈道:那只不过是以现代科学的手段叩问无垠宇宙获取的些许星光、些许讯息。 科学的道路崎岖险阻,有时是满天星辰,有时是无边幽暗,不管如何,科学工作者本身必须拥有智炬和慧眼。凭着厚实的数理功底,孙义燧长期从事天体力学基础理论研究工作,在天体的三体和多体问题方面,他彻底解决了三体轨道的空间位置的变化范围问题,并得到了多体天体系统惯量矩参数和惯量矩的允许区域和禁区之间的分界线。为研究天体三体总碰撞流形成领域内的运动性态提供了一个很好的结论,在航空航天、人造卫星、宇宙星际探测等方面具有广阔的应用前景。 

 在非线性天体力学方面,孙教授对占据主导地位的汉密尔顿(Hamilton)系统理论提出了挑战性的研究,发现了一些最本质和最重要性的性质,即在椭圆型不变闭曲线领域内存在充分多的二维不变环面和周期性不变曲线,并用平均方法给以理论上的解释。此后他又与程崇庆教授合作,对他的发现进行了严格的数学证明,在国际上第一个证明没有Hamilton结构的近可积保守系统也具有充分多的不变环面,直接否定了著名的保守系统的拟遍历猜测,引起了国际天文学的广泛重视。孙教授还将研究的一些结果应用到彗星等天体的运动性态研究,发现了天体运动中一些非常复杂的现象。首次将保守系统的映射方法推广到近保守系统(小耗散系统),提出了构造这类系统映射的思想和方法。 

 谈到科学的思想和方法,孙教授说:“科学研究必须具备三点,一是热爱科学,二是坚强的毅力,三是正确的思维方法,而第三点尤为重要。”孙教授很感激师辈们对他独立思考解决问题的思维能力的培养。记得大学一年级,数学老师在课上讲了一个定理,他反复思考,再查找参考书,认为该证明有问题,当他告诉老师时,满以为会得到老师的表扬,但老师只是对他说:你既然发现了问题,为什么不自己解决呢?或许就是这一小事影响了他以后的科学道路,使他善于从实验、调查数据中找出规律性的东西,再上升到理论,反过来指导实验。同样,孙教授也注重对他的博士生进行新方法、新思维的训练,开启他们在天体力学领域的攻坚能力。有一次一位学生在数值探索中发现一个现象很怪,孙教授说,越怪的现象信息量越大,在他的鼓励下,学生做出了别人没有发现的结果。 

 科学的道路也是苦乐相倚的道路。孙教授深深感受到:穷究宇宙问题的快乐,蕴含在碰到困难和克服困难的过程中。在科学上没有问题,就没有了快乐。回想八十年代在法国尼斯天文台做访问学者的日子,为寻找否定两个猜测的证据,他成天苦思冥想,一旦得到证明时,那种快乐是暗夜中的摸索者发现启明星在天空闪烁的快乐,是远在他乡的游子回到魂牵梦萦的故里家园的快乐。孙教授说:以究天人之际为使命的中华民族的古代天文史上曾创造过的辉煌业绩,近代科学的落后曾使东方文明黯然失色,当代科学工作者的每一个创新,都会使我们的民族在地球上闪烁更多的亮点,它源于中国人根深蒂固的民族自豪感和自信心。近年来,孙教授在天文学方面的突出贡献,连续三次获国家教委科技进步二等奖,一次省重大科技成果一等奖。90年代在印度、奥地利等地召开的国际天体力学等学术会议上,孙义燧当选为科学组织委员会委员,并任大会执行主席之一。 

 今年61岁的孙教授,担任南大研究生院院长,同时又是国家攀登计划首席科学家。他说:长江后浪推前浪,身为教授,决心带好年轻人,同时自己还要更好的跟踪现代科学的最前沿,这意味着一种永无涯际的对宇宙问题的叩问和探索。

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