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"北京时间"标准创立者:92岁仍在岗,为2070年奔忙

字号+ 作者:香蕉妹妹 来源:网络整理 2019-04-04 我要评论

网易科技重磅推出全新系列栏目《科学大师》,汇聚顶级科学家,畅谈科学愿景,分享科学智慧。本期上线《科学大师》第二季第05期,上线天文学家,中国科学院院士,

叶叔华,生于1927年,天文学家,中国科学院院士,中国科学院上海天文台研究员。中国第一位女天文台台长。

长期从事天体测量和天文地球动力学研究,1957年受命组建中国世界时综合系统,精度达到世界排名第二;20世纪60年代后期起,开始研究运用新技术测定地球自转运动和地壳的运动方法;牵头建立了与世界同步的甚长基线射电干涉网建设,为嫦娥卫星保驾护航;90年代开拓天文地球动力学研究,发起成立了“亚太空间地球动力学”(APSG)国际合作计划。

研究成果曾获全国科学大会和中科院重大成果奖,中科院科技成果一等奖、国家自然科学二等奖等。

以下为正文

3月23日,周六。《我是科学家》活动如期在中国科技馆举行,叶叔华院士在上海远程视频,作了一堂近50分钟的演讲,她说自己还想做两件事,一件事是,想在中国建立一个平方公里阵列射电望远镜(SKA)项目的地区中心,另一件事,是想向太空发射两颗VLBI卫星,使他们的FAST大口径望远镜能够在中低频范围内开辟新科研的疆界。

全场演讲,92岁的叶院士一直站立在投影屏边演示讲解,未作间歇休息。尽管隔着视频远在上海,但北京现场掌声阵阵,对叶院士的长者风范表示敬意。

按照叶院士的构想,这两个项目要完全落地实施,已经是2070年的事情。叶院士请在座的听众放心,她说,相关技术,中国已经基本上可以完成,是可行的。

“我今天心理上非常怯,结果我是看不见了,”叶院士对听众们说,希望在座的青年和中青同志,多多努力,“我只能在这里敲锣打鼓、摇旗呐喊了。”

中国科学院高能物理研究所研究员张双南与叶院士多有合作。他介绍,叶院士如此高龄还在为天文科研奔波操持。2003年,上海天文台和上海市等机构决定为中国申办天文界的“奥林匹克”——国际天文学联合大会,叶院士要张双南撰写申办报告,结果没有成功。

叶院士给他打气,今后再战。2006年,再一次申办,叶院士还要张双南来做这个报告,还没有成功。经过中国天文学会的努力,如愿,2012年终于在北京举办了国际天文学联合会大会。

人们通常称叶叔华为“先生”。在中国,名字上能被冠以这个敬称的女性长者,并不多。这个称谓,在中国式语境里,指代的不仅是女性的高寿,通常更代表了才华学识,以及某种出众的气质。

大多数非天文学界的公众,对她的名字可能会感到陌生,但是,中国人谁也摆脱不了和她的科学创举的联系,事实上,我们每天都生活在由她创立的标准时间——北京时间之中。早在1965年,由叶叔华主持筹建的中国“精确授时”系统,即已正式通过国家鉴定,作为时间基准向全球发布。

叶院士为科学事业的那种执著,给张双南留下深刻印象。2018年夏天,国际天文学联合会第30届大会在奥地利维也纳召开,叶院士亲自率团参会。期间本来团队里大家约好了要去下馆子,吃当地著名的炸猪肘子,结果等了老半天,人都没到齐。张双南从姗姗来迟的同事那里才了解到,是叶院士当天临时要求加一场报告,拖了堂,耽误了大家吃猪肘子。

那天加的报告,与这次“我是科学家”远程演讲的主旨一致,就是讲她还想要做的上述两件事。

一、深空中,有一颗“叶叔华星”

叶叔华院士已坚守天文科研六十余载,虽已迈入鲐背之年,但叶院士依旧每天都到上海天文台的办公室工作。

1951年,叶叔华进入上海徐家汇观测站工作,在徐家汇观象台一间半地下室里,开始了她的第一份任务——观测和计算“时间”。以前的她认为天文工作有趣且浪漫,等真正上手之时,才体验到单调枯燥的一面:观测到半夜甚至凌晨是常事,然后再走半小时才能到家。

上世纪50年代,全国没有一张标准地图,很多省份都没有精确测量过。

1958年,中国提出建立自己的时间标准系统,叶叔华成为主要领头人,但一开始她的心里没底。而经过团队的努力,到了1964年,中国的世界时系统精确度与国际时间局计时系统相差无几,排在世界第二位。

1965年,中国终于结束了依靠全球合作以及苏联系统提供的时间标准。

在承担这项工作时,叶叔华刚刚31岁,结束时,她已经38岁。

此后几年,中国天文研究停滞不前,世界技术却日新月异。等到1970年,叶叔华在图书馆查阅国外最新天文进展时才发现,由于美苏的空间竞赛,精准度比以前提高了几十倍。这也使她的内心受到巨大的冲击。

甚长基线干涉测量(VLBI)激光测距等空间技术使测量精度进步好几个量级,这些技术也受到了她的关注。

在叶叔华和团队的努力下,中国于1979年建成6米射电望远镜,并开始参与国际一系列国际联测。而在1981年10月叶叔华担任上海天文台台长后,VLBI项目也正式启动。

努力从事科学事业,却苦于“囊中羞涩”是当时的中国科研界的现状,刚起步的中国天文事业也不例外。在叶叔华的印象中,研制氢原子钟时,本来要求恒温的实验室都没有钱开空调。为了建造25米的射电望远镜,她跑到当时的第四机械工业部询问一位处长,却被一口否决。

“在已经被拒绝的情况下,我在他的办公桌前站了十五分钟,最终见到了部长,得到支持。”回忆起那段历史,叶叔华坦言这个举动是受到东周列国“申包胥哭秦庭”的启发。

在几十年后,叶叔华的坚持得到了证明,在探月工程中,VLBI测量系统发挥了重要作用。

与此同时,上世纪90年代起,叶叔华开拓天文地球动力学研究,负责“现代地壳运动和地球动力学研究”攀登项目,发起“亚太空间地球动力学”国际合作项目。该研究首次建立了中国天文的完整图像,并成功预测了厄尔尼诺灾害,第一次清楚地测定了中国的地壳运动,掌握了地壳运动剧烈的分布区域。

北京时间、亚洲第一的射电望远镜——天马望远镜、现代地壳运动和地球动力学研究、VLBI网等一系列天体测量和天文地球动力学研究成果,都离不开叶叔华的努力。

1994年,紫金山天文台同仁把天空中一颗编号为第3241号的小行星命名为叶叔华星。

二、第一件心愿:在上海建立一个SKA数据区域中心

经过几十年的发展,中国的天文研究不仅早已和国际接轨,也在积极参与多个国际合作的天文项目,其中SKA项目是叶叔华最重视,也是最念念不忘的。

SKA是现今最大的天文合作项目,项目开始于上世纪末,是中国参加的第二个国际合作大科学工程。今年3月12日,中国作为七个原始发起国之一,在罗马签署天文台公约,这也标志SKA项目正式开始。

SKA全称平方公里阵列射电天文望远镜(The Square Kilometre Array)。作为世界最大综合孔径射电望远镜,SKA是由包括中国在内10多个国家共同参与的全球大科学装置。

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