夜空中最亮的星 | 张钰哲先生诞辰120周年

发布者:admin发布时间:2022-02-17浏览次数:122

题图:张钰哲先生(1902-1986)


今天(2022年2月16日)中国现代天文学事业的奠基人之一张钰哲先生诞辰120周年。

1928年11月22日,年仅26岁的张钰哲在美国留学期间,通过观测发现了第1125号小行星,将之命名为“中华”(China)。这是第一颗由中国人发现的小行星。

1929年,张钰哲从美国芝加哥大学天文系毕业,获得博士学位,回国担任中央大学物理系教授,1941年任国立中央研究院天文研究所所长。1950—1984年任中国科学院紫金山天文台台长。1943年-1946年和1949年-1985年任中国天文学会理事长。1955年6月当选为中国科学院学部委员(院士)。

作为中国现代天文学事业的奠基人之一,张钰哲亲手创建我国小行星和彗星的观测、研究工作,他还发表了我国第一篇论述人造卫星轨道的论文,为我国航天事业做出了卓越贡献。美国哈佛大学天文台将该台发现的第2051号小行星命名为“Chang”(张),以示对张钰哲的敬重和表彰。1978年《国际小行星通报》公布国际编号第2051号小行星命名为“CHANG”(张)。1990年10月,中国邮电部发行第二组中国现代科学家纪念邮票,其中一枚为张钰哲头像。 


张钰哲先生是南京大学杰出校友,也是担任紫金山天文台台长时间最长的学者,南京大学和南京人,不能忘记这位杰出的前辈学人。



为第1125号小行星命名为“CHINA”

“天文学乃中国古学,在我国启昌独早,其研究规模,千年前即已灿然大备,惜后中落……近百年复受晚清腐败政治之影响和军阀的摧残,天文古学更日就消亡,几成绝响。诸君关心国粹,扶翼文明,想亦深同愤惜也。”一天晚上,张钰哲在同学的宿舍里偶然发现了一本小册子,这是一本普通的天文科普读物,作者在卷首写了这样一段令人心泣的言语。

1902年,张钰哲出生在福建闽侯县城一个职员的家庭。他两岁丧父,家境贫寒。艰难的世道,磨练出他坚毅顽强的性格。他勤奋学习,刻苦钻研,成为学校里品学兼优的学生,无论在小学还是中学毕业的考试中,他都取得了全校第一名的成绩。1919年他又以优异的分数考取了清华的留美预备班。

张钰哲1923年去美国留学,1926年毕业于美国芝加哥大学天文系,1929年获博士学位。他在芝加哥大学的叶凯士天文台读博士研究生时,拜樊比博为师,后来这位老教授成为张钰哲一生的良师益友。

1928年11月22日,张钰哲用望远镜拍摄天体照片时发现在底片上出现了一颗新的天体,后来证实这是一颗新发现的小行星。这一发现使张钰哲在天文学上崭露头角,也对他后来所走的道路产生了巨大的影响。他在激动惊喜之余,暗暗盘算该给这颗小行星起个什么名字。根据国际规定,他有权为这颗小行星命名。他想到他的祖国曾经是世界上天文学发达最早、天象记录最丰富的国家,而现在国力不强,科学落后,受到洋人的欺侮和侵略,处处抬不起头来,因此他毅然决定,就把这第1125号小行星命名为“CHINA”,即“中华”,表达他对祖国的热爱之情。从此第1125号小行星便象征着中华民族在太阳系辽阔的太空中翱翔。


■ 张钰哲发现1125号小行星时所在叶凯士天文台(Yerkes Observatory)



完成了中国境内的第一次日全食科学观测

1929年,27岁的张钰哲获得了博士学位之后,满怀热情地回到祖国,立志为中国的天文学事业做出贡献。

中国的天文学发达甚早,有世界上最丰富的天象记录,其中包括世界上最古老的日食记录。但是,在中国大地上还没有进行过一次使用现代方法进行的日食观测,这一点张钰哲是清楚的,他决心为祖国填补这一空白。

1941年9月21日,又一次日全食的现象在中国大地上出现,全食带从西北到东南跨越八九个省区,长达数千公里。但是当时正值抗战时期,遍地烽火,给组织全食观测带来了极大的困难。在昆明刚担任中央研究院天文研究所所长不久的张钰哲,决心排除万难,为国争光,亲自组织了中国日食西北观测队。他们由昆明前往甘肃临洮,进行了一次观测日食的万里长征。携带着临时组装起来的观测仪器,从昆明出发的几位观测队员乘坐卡车,历尽旅途艰险,甚至顶着侵略者的飞机轰炸,终于圆满完成了中国历史上在中国境内的第一次日全食科学观测,拍摄了日全食的黑白照片以及当时少有的日全食彩色影片。


■ 日全食观测报告


■ 当时关于本次日全食的报道


这次日全食观测的经过和成果,除国内报道外,张钰哲还特地用英文写了一篇《在日本轰炸机阴影下的中国日食观测》的文章,发表在美国著名的《大众天文学》1942年第3期上。

■ 1941年9月21日,成功完成各项观测任务后,“日食观测西北队”全体成员在临洮县城东郊岳麓山泰山庙驻地合影。站立者右四为张钰哲、右二为高鲁、右五为陈遵妫。此地即为东经103度52 分13秒05,北纬35度22分33秒01



冒险抢救四架古天文仪器

1932年9月10日,正在南京紫金山天文台服务的张钰哲,受台长余青松的派遣,到北平将安放在古观象台上的四架古天文仪器抢运至南京,以免落入日本之手。

安放在北平古观象台上的四架古仪器,是我国的传世之宝,也是世界上罕见的古雕铸珍品。其中的两件——天象仪和圭表,曾遭八国联军的劫难,落入德、法侵略军之手,直到第一次世界大战结束后,由于我方是战胜国,才几经周折将宝物要回。

张钰哲令人将天象仪和圭表装入木箱内,然后运送到火车站,通过铁路运往南京。剩下的浑天仪和简仪竟是庞然大物。这两件铜铸仪器分别重8吨和7吨,像两座小山一样稳坐在古观象台上,难怪八国联军对它们都奈何不得!

他猛然想起了光绪年间浑天仪自钦天监紫微殿移到观象台,两地相距3公里之遥,这个庞然大物是如何过来的呢?经过了解,答案找到了,原来是在严冬季节,沿途百姓泼水成冰,100多个壮汉将仪器前呼后拥着自冰道上推过来的。张钰哲茅塞顿开。早在中学时代,他就学过摩擦力的原理。早秋的季节自然是制不得冰道,但滚动的圆木却可以将摩擦力降低到最小限度。

第二天清晨,张钰哲叫来几十名工人。在两座古仪的底座下垫起了一排整齐的圆木杠,在一声声的吆喝中,两架古仪一寸一寸地移向大门口,穿过裱褙胡同,经西观音寺由东单移到前门车站。12华里的路程,竟用了整整3天的时间。5天以后,4架国宝安全抵达南京。

■ 现存于紫金山天文台的浑天仪


通过计算研究哈雷彗星解答了历史悬案

1934年在南京建成的紫金山天文台,是中国第一座现代化天文台,是在国际上享有盛誉的天文台。紫金山天文台刚建成不久,抗日战争就爆发了,该台的重要图书和少数仪器及大望远镜的镜头等部分随工作人员迁移到昆明。八年抗战胜利之后,张钰哲随天文台返回南京。1950年,张钰哲被任命为中国科学院紫金山天文台台长。



■ 南京紫金山天文台




张钰哲和他领导的行星研究室共拍摄到小行星、彗星底片8600多片(每拍摄一片都要付出相当的辛劳),获得有价值的精确位置数据9300多个,观测到1000多颗在小行星星历表上没有记载的小行星,并计算了它们的轨道。其中有100多颗小行星获得了国际永久编号和命名权。在已发现的众多颗小行星中,有以“北京”“江苏”“上海”“台湾”“福建”以及“张衡”“一行”“祖冲之”“郭守敬”命名的。此外还有“紫金山1号”“紫金山2号”和“紫金山”这3颗以发现地紫金山天文台命名的彗星。


 


张钰哲领导的这些观测和研究,取得了丰硕的科研成果,对我国天体力学、方位天文学的发展,起了开拓性的作用,因而多次获得国家级奖励和表彰。此外,张钰哲还领导了一批研究人员开展对行星物理和小行星物理的研究工作,也获得了可喜的进展。


 


张钰哲晚年在中国天文学史研究上做出了新的贡献,特别是对中国历史上早期哈雷彗星记录作了分析考证。他认为,经过对哈雷彗星的计算研究,可以确定武王伐纣究竟是哪一年的历史悬案,他认为那很可能是在公元前1057年~前1056年。


 



■ 20世纪60年代,张钰哲在紫金山天文台60厘米反射望远镜工作






致力于天文事业半个多世纪




半个多世纪以来,张钰哲致力于天文事业,他和他的助手们一起共获得8000多次小行星的成功观测,并先后发现1000多颗新的小行星和以“紫金山”命名的三颗新彗星。发表过近60篇观测和研究的学术论文。


 


1949年10月,在张钰哲的努力下,紫金山天文台的观测仪器得到了修复。他又倾注心血,花去4年的时间建成了我国最先进的天文仪器厂——南京天文仪器设备制造厂。以后,他又亲率同行自制和引进了国际一流水平的科学仪器,使紫金山天文台,名享四海,它不仅恒星、行星进行观测,同时对空间天文学、射电天文学、实用天文学、历算和天文仪器等方面进行综合研究,这一切包含着张钰哲一生的心血。




1954年他开展了小行星轨道测定、摄动计算和改进轨道方向的计算研究工作,当时在国内都具开创性。当年,中国科学院和全国科普协会计划建立北京天文馆,也得到他的大力支持。在中国天文学会的大量学术活动中,在《天文学报》的创办和编辑工作中,在中国参加国际天文学联合会的活动中,也有张钰哲的辛劳和足迹。


 


1957年初,世界上还没有一个国家发射人造地球卫星,张钰哲即在此时应用天体力学基础理论研究了人造卫星轨道,并发表了《人造卫星的轨道问题》的专题论文,从理论上探讨了地球的赤道隆起和高层大气阴力对人造卫星轨道的摄动影响。这项研究,为我国人造卫星轨道的研究工作奠定了基础。


 


60年代初,张钰哲又进行了有关月球火箭轨道的研究。1965年,他率领有关人员参加了我国第一颗人造卫星的轨道设计和方案论证工作,为成功发射我国第一颗人造卫星做出了贡献。


 



■ 1958年张钰哲(右四)参加苏联科学院的行星天文学会议






年近八旬,登上昆仑山口为观测台选址




1980年,年近八旬的张钰哲,不辞劳苦,前往青海高原,登上海拔4800米的昆仑山口,为我国后来建立在德令哈的第一台毫米波射电望远镜观测台选址。三年后,他又亲自去乌鲁木齐人造卫星观测站看望了那里的工作人员,这个站是根据他的建议于1958年设立的。


 



■ 晚年张钰哲向少年儿童进行天文科普教育




1984年,他应邀访问美国的几座著名天文研究机构,而他的老师樊比博已去世多年,老师的女儿接待了他。樊比博,这位国际知名的教授,生前曾观测过3万多颗双星和大量的彗星、小行星等,被誉为“天文观测的王子”,他对张钰哲勤于天文观测的一生有着极大的影响。




1986年张钰哲本来要求前往澳大利亚观测哈雷彗星并了却他未曾见过南半球星空的夙愿,然而因年事已高,未能成行,只能委派学生张家祥等前往观测。就在这一年的夏季,张钰哲竟如哈雷彗星般远去,离开了人间。


 


国际天文学界为了纪念他,在1978年8月1日出版的国际小行星通报第4420期中,宣布将美国哈佛大学天文台1976年10月23日发现的一颗小行星命名为“张” (Chang)。通报中说:“这颗小行星的命名,是为了表示对张钰哲的敬意,他是中华人民共和国的天文学界的领导人之一,紫金山天文台台长,他长时间积极从事小行星、彗星的观测和轨道计算,他还测定了小行星的自转周期,进行过分光双星工作。……”





■ 2017年11月24日上午在中国科学院紫金山天文台仙林园区隆重举行了张钰哲先生铜像揭幕仪式





南京大学校友会版权所有 苏ICP备10085945号