百年清华

侯伯宇:理论物理山脊上的攀登者

2023-07-25 | 严涛 | 来源 科学网2023/7/23 |

“以创新湮灭顽疾之痛苦,以创新来消灭死。誓以我有生之年,在国际竞相攀登科研高峰中顽强攀顶,以作为最后的礼物。”这是优秀共产党员、著名理论物理学家、“侯氏理论”创立者、西北大学教授侯伯宇,在生命的最后阶段写在日记本里的一段话。这位将他的一生奉献给中国物理学的科学家,在弥留之际,依然心系我国理论物理事业发展,依然要向科研“顶峰”攀登。

“侯氏理论”被誉为中国的骄傲

侯伯宇1930年生于天津,曾就读于北平清华大学,参加过抗美援朝。1956年来到西安,插班考入西北大学物理系二年级,1958年毕业,1963年考入中国科学院授时研究所,师从著名物理学家张宗燧教授攻读研究生,19736月开始在西北大学长达37年的教学科研工作。

侯伯宇始终锲而不舍地走在世界理论物理研究的前沿,取得了一大批国际一流的研究成果,在国际理论物理界产生了广泛的和重要的影响。

1981年,侯伯宇在耶鲁大学访问期间利用协变分解方法,得到了含谱参数的Noether守恒流,按谱参数的展开可以给出无穷多守恒流,满足Kac-Moody代数,推广得到非定域守恒流,并得到Virasoro型变换。被称为H-变换或侯氏理论。

1986年,新华社以中国的骄傲为名,展示了包括侯氏理论在内的20以中国人姓氏命名的现代科技成果。其中全国高校共有8项,西北大学占2项,分别为侯伯宇的侯氏理论和王戍堂的王氏定理

侯伯宇与学生李卫合作得到引力场中由真空平庸解到静轴对称及柱对称一切解的生成变换,攻克了世界性的难题——杰拉奇(R.Geroch)猜想,被国外学者称为李变换。相关成果获得1987年国家教委科学技术进步一等奖。

侯伯宇解决了国际权威期刊《数学物理》两位主编MoshinskyBiedenharn等人历时十余年努力未完成的SU(N)代数表示的Gelfand-Tsetlin式的证明。1978年,全国科学大会上,侯伯宇作为一等奖获奖代表上台领奖,受到邓小平等中央领导同志的接见。

侯伯宇(前排左)参加国际学术会议。

侯伯宇是我国较早研究规范场、量子场及大范围拓扑性质的理论物理学家之一。在20世纪70年代,他利用微扰论证明同阶费曼图内非物理粒子的规范贡献全部抵消、物理过程的规范无关性及任意规范的幺正性。相关学术成果获得1978年陕西省科技成果一等奖、1982年国家自然科学三等奖。

20世纪80年代中期,量子反常及其大范围拓扑性质为当时国际理论物理的研究热点,作为主要承担者,侯伯宇参加了量子反常及其大范围拓扑性质的研究。他独立提出与分析 3上同调链,给出反常系列整体特征数的继承性;证明流守恒反常、对易反常和Jacobi反常的微分继承式积分满足Cech双上同调关系。这项工作获得1989年国家自然科学二等奖。

侯伯宇撰写了四本学术专著。其中,与弟弟侯伯元合著的《物理学家用微分几何》入选现代物理学基础丛书,美国犹他大学吴咏时教授评价该书“作为物理学专业研究生的必读书目,指导了几代物理人”。这本书的英文译本,是国际理论物理专业学生的重要参考书目。《规范场、群论与完全可积问题》入选中宣部“播思想火种 铸文化伟业——庆祝中国共产党成立100周年出版专题展

他是著名的理论物理学家、国务院首批博士生导师、国家有突出贡献专家、全国优秀党员、全国劳动模范、五一劳动奖章荣誉获得者、全国优秀教育工作者。20128月,侯伯宇被中央确定为全国重大先进典型,被评为把一切献给党和国家教育科学事业的时代先锋。20199月,荣获最美劳动者、新中国成立以来陕西最具影响力的劳动模范称号。侯伯宇一生致力于理论物理和数学物理的研究,为我国理论物理和数学物理的发展做出不可替代的重要贡献。

协助李政道建立中国博士后制度

侯伯宇与诺贝尔奖获得者杨振宁和李政道在上世纪70年代末已经开展了广泛的学术交流。改革开放初期,针对国内物理学人才匮乏的现状,两位著名华人科学家分别通过自己在国内外的资源和影响力,为中国科学人才的培养出力,杨振宁设立了CEEC奖金,支持国内物理学界优秀的中青年科技人才前往美国进修,侯伯宇也应邀赴美国耶鲁大学、美国纽约州立大学实习并开展研究工作,作出了知名成果。

李政道创立的中美联合招生物理学研究生计划CUSPEA考试,在中国高校中选择优秀的青年学生到美国深造,侯伯宇协助李政道完成了该计划和中国博士后制度的建立,当CUSPEA考试和博士后科研流动站被中央批准后,李政道专门给侯伯宇写来感谢信。

他的很多弟子在现代物理前沿做出了一系列创新性成果,其中周玉魁作为侯伯宇首批博士毕业生,其科研工作受到杨振宁等国际著名学者的称赞和引用,杨振宁推荐他获批1989年德国洪堡基金,他还被教育部国务院学位委员会评选为作出贡献的中国博士学位获得者。李卫、顾樵的研究成果被国际学术界冠名为顾效应。张耀中1988年荣获中国首届青年科技奖,1989年获得霍英东奖,1990年获德国洪堡基金。

“侯李变换”论文。

中国科学院物理研究所曹俊鹏研究员、西北大学石康杰教授、杨文力教授与中国科学院物理研究所王玉鹏院士合作建立了求解可积模型能谱的普适理论方法——非对角 Bethe ansatz 方法,攻破了该领域几十年的难题,被国际同行评价为该领域的重要突破”“关键的一步开创了研究边界效应的新方法,并以四人姓氏命名为“CYSW方法

侯伯宇十分重视教学研究,他总结撰写的《立足西北,造就直达国际前沿的理论物理研究生》教学成果,荣获全国高等教育首届优秀教学成果一等奖。他带领的西北大学现代物理研究所的研究生班被评为全国先进集体,侯伯宇也荣获孺子牛金球奖荣誉称号。正如中国科学院院士戴元本所说,侯伯宇为我国理论物理队伍培养了一大批人才,特别是对于得到广泛认可的我国理论物理西北军的形成作出了重大贡献。2010106日,侯伯宇不幸于西安逝世,李政道特地发来唁电,称侯伯宇的去世是祖国物理事业的重大损失。

精神引领、薪火相传

201111月,陕西省委追授侯伯宇优秀共产党员称号。20123月,人力资源和社会保障部与教育部追授侯伯宇全国模范教师荣誉称号,6月被追授为全国创先争优优秀共产党员。20128月侯伯宇被中央确立为全国重大先进典型,中央媒体在教师节期间开始集中宣传报道侯伯宇先进事迹,新闻联播、焦点访谈、人民日报、新华社等纷纷在重要时段和重要版面进行了大幅报道。

2012年下半年,由中宣部、教育部、陕西省委共同组织的侯伯宇先进事迹报告团,先后在黑龙江、浙江、湖南、四川、河南、陕西等地开展巡回报道,直接听众达2万多人,侯伯宇的先进事迹,高尚的品德传遍大江南北,在干部群众和广大师生中产生了强烈的反响。西北大学专门设立了侯伯宇先进事迹专题网站,2014年,侯伯宇先进事迹展馆建成,2015年,展馆被确定为陕西省师德教育基地,2020年被确定为全省干部教育培训教学点。

西北大学物理学院多次举办“传承大师精神、争做优秀党员、培育时代新人”的主题活动。每逢清明前夕,学院师生代表都会在长安校区举行纪念侯伯宇先生的活动。

多年来,西北大学物理系始终坚持传承老一辈物理学人的家国情怀和科学精神,以侯伯宇、罗健夫的榜样为引领,推动物理学科基础创新。西北大学理论物理团队传承侯伯宇的科学精神,延续他所带领的学术团队在国际理论物理学术界的影响,长期坚持量子等相关问题的研究。自2012年以来,西北大学理论物理团队先后获批国家基金委西部理论物理交流平台、国家基金委文化高能基础理论研究中心、陕西省理论物理前沿重点实验室。

侯伯宇与夫人曹淑霞在西北大学校园。(文中图片来源均为侯伯宇专题网站)

西北大学物理学科近年来出版专著11部,其中4部教材入选现代物理学基础丛书。应Springer邀请出版的《严格可积模型中的非对角Bethe ansatz》被评价为该领域经典专著。与中国科学院物理研究所、量子科学与工程研究院、光电技术测量股份有限公司签署合作协议,设立实习实践基地,聘请校外导师致力于培养高端应用型人才,积极探索和企业协同发展的新型合作模式。

侯伯宇一生致力于物理研究,在场论拓扑性研究、二维可积场研究、规范场理论、共型场统计模型、量子群等领域做出了出色的创新性工作。侯伯宇是把一切献给党和国家的教育科学事业的时代先锋,他的精神是一座永远屹立的丰碑。

(根据西北大学物理学院院长杨文力教授在第十四届创新中国论坛上的报告整理。)

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