楊立銘：中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員(院士)、理論物理學(xué)家
來源：????時(shí)間：2011-01-04
楊立銘(1919年2月20日—2003年1月12日)，出生于江蘇溧水。理論物理學(xué)家。1991年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。1956年加入九三學(xué)社。
楊立銘出生于一個(gè)比較清寒的知識(shí)分子家庭。父親是前清秀才，后來當(dāng)了中學(xué)教師。母親勤儉持家。在父母敦促下，楊立銘從小就養(yǎng)成了勤奮、好學(xué)和簡(jiǎn)樸的習(xí)慣。在他上中學(xué)時(shí)，日本侵略者占領(lǐng)了他的家鄉(xiāng)。經(jīng)過半年多的顛沛流離，他逃到了四川，在四川讀中學(xué)時(shí)，日本飛機(jī)又炸死了他的老師。國(guó)家和民族的屈辱，堅(jiān)定了他工業(yè)救國(guó)的決心。當(dāng)1938年被保送中央大學(xué)時(shí)，他毫不猶豫地選擇了中央大學(xué)機(jī)械系。1942年，楊立銘于中央大學(xué)畢業(yè)，在昆明中央機(jī)械廠工作一年，又回到中央大學(xué)機(jī)械系當(dāng)助教。1944年通過了留學(xué)生考試，1945年被公派到英國(guó)學(xué)習(xí)。在英國(guó)一家工廠實(shí)習(xí)時(shí)，他曾幫助該廠解決了刀具設(shè)計(jì)方面的一個(gè)難題，使該廠不再?gòu)拿绹?guó)進(jìn)口這方面的產(chǎn)品。楊立銘進(jìn)大學(xué)后，逐漸認(rèn)識(shí)到，一個(gè)國(guó)家的國(guó)力是多種因素的綜合，要建設(shè)好一個(gè)國(guó)家，需要多種人才的共同努力，一個(gè)人在年輕時(shí)，應(yīng)該朝著最能發(fā)揮自己優(yōu)勢(shì)的方向去努力。從他的條件和愛好看，更適合學(xué)習(xí)物理學(xué)、探索自然規(guī)律。到了英國(guó)以后，他認(rèn)為是改行的好機(jī)會(huì)，便于1946年去愛丁堡大學(xué)學(xué)習(xí)理論物理。著名的理論物理學(xué)家、量子力學(xué)創(chuàng)始人之一、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、愛丁堡大學(xué)的玻恩(Max Born)教授十分賞識(shí)楊立銘改學(xué)物理的勇氣和決心，認(rèn)真了解了他的能力，不拘一格地把他收為自己的學(xué)生，并為他提供獎(jiǎng)學(xué)金。在愛丁堡大學(xué)楊立銘以超人的毅力，在很短的時(shí)間內(nèi)，通過自學(xué)打下了全面、堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，并投入科研工作，于1948年12月獲得愛丁堡大學(xué)理論物理博士學(xué)位。接著又在該校從事博士后研究。在此期間他在理論物理研究工作中嶄露頭角，發(fā)表了論文6篇。他以運(yùn)動(dòng)方程為基本出發(fā)點(diǎn)，首次導(dǎo)出動(dòng)量在坐標(biāo)表象中最普遍的表達(dá)式，由此導(dǎo)出量子對(duì)易關(guān)系。H.S.Green等人后來在此基礎(chǔ)上發(fā)展出一種滿足仲統(tǒng)計(jì)(Para Statistics)的廣義量子化方法，接著這種統(tǒng)計(jì)法被O.W.Greenberg用到強(qiáng)子的夸克模型中。楊立銘在量子場(chǎng)論的研究中導(dǎo)出的狄拉克矩陣求跡的普遍公式，后來被J.M.Jauch 及E.Rohrlich作為一個(gè)定理收入到他們的專著中。在玻恩教授的啟發(fā)下，他根據(jù)Thomas?Fermi模型在合理的核內(nèi)核子密度分布下，成功地解釋了當(dāng)時(shí)剛發(fā)現(xiàn)的原子核中的幻數(shù)，引起了國(guó)際上的重視。在流體統(tǒng)計(jì)理論的研究中，他把Born?Green液體理論推廣到混合液體，并用統(tǒng)計(jì)描述對(duì)流體內(nèi)單個(gè)分子進(jìn)行追蹤，導(dǎo)出了擴(kuò)散系數(shù)。在愛丁堡大學(xué)期間，玻恩教授的言傳身教，使楊立銘受益匪淺。玻恩教授的博學(xué)和大師風(fēng)范使他大開眼界，更增加了他探索自然奧秘和獻(xiàn)身科學(xué)的決心。1950年冬，周培源教授去英國(guó)訪問，邀請(qǐng)楊立銘到清華大學(xué)工作。
楊立銘滿懷建設(shè)新中國(guó)的愛國(guó)主義熱情回國(guó)，任清華大學(xué)物理系副教授，1952年院系調(diào)整到北京大學(xué)物理系，先后任副教授、教授、博士生導(dǎo)師。他花了很多精力和時(shí)間從事教學(xué)工作，先后講授了原子物理、量子力學(xué)、群論和原子核理論，并編寫了講義，同時(shí)培養(yǎng)了不少研究生。另外，為了我國(guó)發(fā)展原子能事業(yè)的需要，在50年代末舉辦的全國(guó)核物理講習(xí)班上，楊立銘是主講人之一，他和于敏合作，用講習(xí)班上講課內(nèi)容撰寫了《原子核理論講義》。在繁忙的教學(xué)工作的同時(shí)，楊立銘堅(jiān)持不懈地開展前沿領(lǐng)域的科學(xué)研究工作?；貒?guó)后，他的科研工作主要在原子核理論方面，特別是核多體理論與核集體運(yùn)動(dòng)。他的工作都是與國(guó)際上核物理的新發(fā)展相呼應(yīng)的。50年代末期，國(guó)際上出現(xiàn)了Brueckner理論，它是核多體理論的重要發(fā)展。楊立銘通過對(duì)核內(nèi)多次散射的分析，導(dǎo)出了這一理論。60年代末期，核理論又一個(gè)重要發(fā)展是超導(dǎo)體中的“對(duì)關(guān)聯(lián)”理論在原子核中的應(yīng)用。1964年他提出了處理變形核中核子對(duì)相互作用的新方法，與流行的Bogoliubov準(zhǔn)粒子方法相比，不但計(jì)算簡(jiǎn)單，而且克服了粒子數(shù)不守恒的缺陷和不同激發(fā)態(tài)不正交的困難。這個(gè)方法已在有關(guān)計(jì)算中得到大量應(yīng)用。從70年代起，楊立銘開展了原子核集體運(yùn)動(dòng)的微觀研究。1974年A.Arima 和F.Iachello提出了相互作用玻色子模型(IBM)的唯象理論，取得了極大的成功，在國(guó)際上掀起了研究原子核低激發(fā)態(tài)集體運(yùn)動(dòng)的熱潮。但這個(gè)唯象理論還缺乏更為基本的和嚴(yán)格的微觀基礎(chǔ)。為了深化對(duì)原子核低激發(fā)區(qū)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，楊立銘提出了系統(tǒng)的IBM微觀理論。他直接在費(fèi)米子空間構(gòu)造有玻色子行為的費(fèi)米子對(duì)，而不進(jìn)行通常流行的向玻色子空間的映射，這就嚴(yán)格地遵守了泡利原理，避免了偽態(tài)的出現(xiàn)。在構(gòu)造“S”、“D”對(duì)時(shí)，提出了廣義的算符化的粒子數(shù)守恒的Bogoliubov變換，將構(gòu)成“S”對(duì)的核子與攜帶前輩數(shù)(Seniority)的核子區(qū)分開來，從理論和實(shí)踐上避免了前輩數(shù)混合的難題。在他的微觀理論中的玻色子是由模型空間中的矩陣元所定義的具有確定結(jié)構(gòu)的費(fèi)米子對(duì)算符，可直接在選定的模型空間中計(jì)算各種可觀察量與實(shí)驗(yàn)比較。楊立銘的微觀理論不但可以作為IBM唯象理論的微觀基礎(chǔ)，也適用于原子核的一切低激發(fā)集體態(tài)。以后，他又?jǐn)U展了這個(gè)微觀理論，引入了關(guān)聯(lián)空穴對(duì)和電荷交換力，成功地處理了滿殼核附近的原子核的闖入態(tài)。該微觀理論于80年代發(fā)表后，受到國(guó)際同行的重視和贊賞。1982年楊立銘應(yīng)邀作為主講人赴意大利Erice國(guó)際核物理講習(xí)班講授這一理論。1983年根據(jù)國(guó)際同行的建議，楊立銘在蘇州主持一次關(guān)于原子核集體態(tài)的國(guó)際會(huì)議。1985年IBM創(chuàng)始人之一F.Iachello邀請(qǐng)楊立銘到耶魯大學(xué)作訪問教授，1986年西德慕尼黑工業(yè)大學(xué)聘楊立銘為客座教授。1987年東京大學(xué)校長(zhǎng)，IBM另一創(chuàng)始人A.Arima教授主動(dòng)提出東京大學(xué)與北京大學(xué)兩校的核理論研究組簽定為期三年的合作協(xié)定，開展原子核集體運(yùn)動(dòng)的研究。國(guó)際上著名的核物理學(xué)家，MIT的H.Feshbach,F.Iachello 和I.Talmi(殼模型的奠基人之一)在他們的報(bào)告和文章中對(duì)楊立銘的微觀理論分別作出了肯定的評(píng)價(jià)，楊立銘也因此項(xiàng)科研工作獲得了1985年國(guó)家教委科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，1987年國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。
楊立銘在集中精力研究原子核低激發(fā)態(tài)的同時(shí)，又注意到核物理向更深層次的發(fā)展。由于自20世紀(jì)70年代以來微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)和基本相互作用研究的新進(jìn)展，核物理學(xué)也進(jìn)入了新的發(fā)展階段。楊立銘及時(shí)地將其科研組的工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到從強(qiáng)子層次和夸克層次去研究原子核。作為第一步，他先在推廣的NJL模型的基礎(chǔ)上提出求解強(qiáng)子的夸克波函數(shù)的方程，它既保持了QCD的基本對(duì)稱性，又包含了價(jià)夸克與?？淇说募ぐl(fā)。該項(xiàng)研究在強(qiáng)子結(jié)構(gòu)、強(qiáng)子相互作用及其在核環(huán)境中的改變等領(lǐng)域都有重要意義。幾十年來，楊立銘不斷探索，不斷前進(jìn)。他認(rèn)為，生命就是要對(duì)真理進(jìn)行不斷的探索，離開這種探索，生命也就失去了意義。
40年來，楊立銘培養(yǎng)了一大批理論物理和原子核理論的高水平的科研和教學(xué)人才，培養(yǎng)了博士、碩士研究生30余名，他們分布在全國(guó)各地，已成為各單位的業(yè)務(wù)骨干，其中很多是博士生導(dǎo)師。楊立銘在帶領(lǐng)年輕人開展研究工作時(shí)，總是循循善誘，充分發(fā)揚(yáng)學(xué)術(shù)民主，以平等的身份進(jìn)行學(xué)術(shù)討論，鼓勵(lì)年輕人大膽闖練，充分發(fā)揮自己的聰明才智。他總是提醒年輕人要虛心學(xué)習(xí)別人的長(zhǎng)處和經(jīng)驗(yàn)，密切注意國(guó)內(nèi)外科研的動(dòng)態(tài)，要開闊眼界，掌握第一手資料，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亻_展研究工作。他的良好的治學(xué)作風(fēng)，給年輕人做出了榜樣。楊立銘雖已年過八旬，仍然不停地工作，活躍在科研第一線。為了能更好地工作，他長(zhǎng)期堅(jiān)持適合自己身體情況的體育鍛煉，工作熱情也總是那么飽滿。
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