生平簡介
盧鶴紱字合夫,祖籍山東省萊州市掖縣。1914年6月7日生於遼寧瀋陽一個知識分子家庭。在家庭的薰陶下,盧鶴紱從小熱衷於鑽研理工科學。國中就讀於瀋陽市省立第二中學。1929年考入瀋陽東北大學附屬中學高中理科班。1931年“九一八事變”,日軍侵占瀋陽,盧鶴紱隨父去天津,在河北省工業學院機電預科學習。1932年考入燕京大學理學院物理系。1935年冬,“一二九運動”爆發,盧鶴紱擔當糾察隊員,護送遊行隊伍,聲援古北口前線。1936年大學畢業獲理學士學位。同年赴美國明尼蘇達大學研究院深造,專攻近代物理和原子物理。1941年獲哲學博士學位後回國。歷任中山大學、廣西大學、浙江大學、復旦大學、北京大學教授,還兼任中國科學院上海原子核研究所副所長兼第一研究室主任,上海物理學會理事長、名譽理事長,中國科學院院士,中國物理學會永久會員、理事兼物理學名詞委員會副主任,國家科委物理學專業組成員,《原子核物理》副主編,美國物理學會會員,美國希格瑪賽科學榮譽會會員等職。
盧鶴紱幾十年來主要從事理論物理和核物理方面的教學和研究。發現了熱離子發射的同位素效應;發明了在質譜儀中測定輕同位素豐度比的時間積分法。在國際上首次公開估算鈾235核子彈和費米型鏈式裂變反應堆的臨界大小的簡易方法及其全部原理;提出了最早期的原子核殼模型並首次提出了核半徑新的計算公式。建立了流體的容變黏滯彈性理論並對經典流體力學基本方程作了多項推廣。
20世紀30年代原子物理學是美國科學研究的熱點。那時質譜學還在創始時期,質譜儀必須自己設計裝置。1937年盧鶴紱製成了一台180度聚焦型質譜儀,研究熱鹽離子源的發射性能。他在帶狀薄鈦片上電焊小白金盤,將含鋰礦石粉末置於盤上,用電流通過鈦片加熱,使礦末釋放鋰離子。在用質譜儀測量鋰7及鋰6離子釋放量的比值時,發現此值在不同時刻不盡相同,從而發現了熱離子發射的同位素效應。他使用時間積分法,在世界上第一次精確地測得鋰7及鋰6的天然豐度比為12:29,當時美國的一家報紙報導了此事,並在頭版位置標出“中國人在稱原子重量”。由於他創造性的實驗和研究,解決了世界上前人從未準確測定的問題。盧鶴紱測定的數值被選定為同位素表上的準確值,被國際同位素表沿用了50多年,一直到1990年美國核數表還引用的是這一測定值。盧鶴紱的碩士論文“熱鹽離子的質譜儀研究”和實驗的成功,被國際公認是一種創舉。1953年,諾貝爾獎獲得者雪格瑞主編的《實驗核物理》認為是盧鶴紱首先發現了熱鹽離子發射的同位素效應。1958年,英國劍橋大學沃爾士著的《質譜學》介紹了他的時間積分法,認為這項成果來之不易。
1939年在獲得科學碩士學位後,他又繼續進行博士論文的準備工作。當時正值鈾235核裂變的發現震驚全世界物理界之際。如何用特大的質譜儀長時間積累出足夠數量的鈾235,是當時面臨的難題。盧鶴紱提出了扇狀磁場對入射帶電粒子有聚焦作用的普適原理,並據此設計製造了一台新型60度聚焦的高強度質譜儀。1941年他以題為“新型高強度質譜儀及在分離硼同位素上的套用”的論文獲得哲學博士學位。這一研究成果,因涉及當時保密領域而被扣發。論文的全部提要在1950年美國原子能委員會刊物《核科學文摘》上發表。
1941年盧鶴紱放棄了在美國的優越工作條件和舒適生活,毅然回到了正在進行著抗戰的祖國。先後被中山大學理學院、廣西大學理工學院、浙江大學理學院等學校聘為教授。當時內地生活十分艱苦,為了講授量子力學、近代物理、力學和地球物理探油術等課,他常常只能在點燈草的油燈下備課,在古廟裡給學生講課。
第二次世界大戰前後,如何製造核子彈成為世界矚目的課題,盧鶴紱對此也進行了研究。二次世界大戰結束不久,他就在《美國物理月刊》上發表了“關於核子彈的物理學”一文,簡要闡明了估算鈾235臨界質量的方法。這是世界上首次公開發表估算鈾235核子彈及費米型鏈式裂變反應堆的臨界體積的簡易方法及其全部原理。這一文獻已被世界上廣泛引用。
新中國成立後,黨和政府非常關心盧鶴紱的科研工作,當時他在浙江大學任教,學校儘可能地為他提供了有利的科研條件。他傾注全部精力於科學研究之中,不久便在流體動力學的研究上取得了重要的進展。1950年發表了“容變黏滯性之唯象理論”一文,提出了容變黏滯性理論,進而首次推出容變弛豫方程,並以此對經典流體動力學方程(納威爾—斯托克斯方程)進行擴充,以容納容變黏滯性。1951年在美國《聲學會月刊》上發表的“從聲現象研究體積黏滯性和壓縮性”一文又擴展了原來的工作,把容變黏滯性理論從聲學上的套用範圍延伸到全部頻率。同年發表的“容變黏滯性與聲之速度與吸收”一文則進一步把理論從適用於一種分子的弛豫過程,推廣到有多種弛豫過程同時存在的情況。同期雜誌上還發表了他的“可壓縮流體之散逸函式”一文,從他自己推廣了的流體動力學基本方程導出包括容變黏滯性效應的流體耗散函式。這一系列論文的發表引起了國際學術界的重視,弛豫壓縮基本方程被譽為“盧鶴紱不可逆性方程”。聯邦德國的《物理學大全》和伯格曼的名著《超聲學及其在科學技術上的套用》都引用了這一方程。
在此期間,他還繼續了對原子核結構的研究。1950年在美國《物理評論》上發表了“關於核模型”一文,首次明確肯定核半徑公式應改為R=123×10-13A1/3厘米。
1952年夏,全國進行高等學校院系調整,盧鶴紱來到復旦大學。為了講授“熱力學”及“統計物理學”兩門課,他自編教材,結果聽課學生猛增,每班學生近百人。那時,盧鶴紱還自學了俄文,參加翻譯了史包爾斯基著《原子物理學》一書,還同陳傳璋合譯出版米哈林著《積分方程及其套用》 。1955年夏,盧鶴紱調到北京大學新辦的物理研究室工作,為從全國各高校選調來的高才生講課。1957年完成任務後重回復旦,被任命為原子核物理教研室主任,參與了原子能系的籌建,並積極參加了創建上海原子核研究所的工作,擔任該所副所長兼一室主任。
60年代初,盧鶴紱對受控熱核反應進行研究,提出了快脈衝、慢脈衝和穩態的三大分類法,並對其能否成功進行了深入討論。主編了《受控熱核反應》一書,總結了1960年以前國內外在此領域的理論研究及實踐探索方面的成果,這是我國第一本有關熱核反應的專著。1979年受美國斯瓦爾斯莫大學校長的邀請作為1979—1980年度康涅爾尊貴訪問教授,又應巴丁教授及其他學者邀請去伊利諾大學等20多個大學和研究機構訪問講學,並獲紐約科學院授予的1980—1981年度“活躍院士”稱號。
近年來,高能物理髮展很快,高能物理與核物理的關係越來越密切。盧鶴紱帶領他的課題組進行著高能核物理方面的研究工作,探討原子核內的夸克自由度效應及夸克膠子電漿產生的可能性。
盧鶴紱治學嚴謹,注重理論聯繫實際。他為復旦大學校慶80周年題詞“格物致知、運用自如”。並解釋說,物就是物質,格就是指探討尋求它的規律性,把客觀世界物質現象規律化。有了這個規律就可以作出科學的預言,可以指導實踐了。他積極主張“學理科的學生畢業後到工業部門去搞發明創造。”他認為自然科學是以實踐經驗為基礎的,在中學階段就要讓學生動手做實驗。
盧鶴紱歷任復旦大學教授,分子物理教研組、理論物理研究組、原子物理研究組主任,校務委員會副主任,中國物理學會理事兼物理學名詞審定委員會副主任,上海物理學會理事長。1977年盧鶴紱被評為上海市先進科技工作者,1988年被中國科學院授予從事科學工作50年榮譽獎狀。
在數十年的教育、科研生涯中,盧鶴紱為我國的物理事業和培養我國第一代原子科學技術骨幹做出了重要貢獻。實踐了自己的格言“知而告人,告而以實,仁信也”。
研究領域
盧鶴紱的研究成果很多。1937年,在美國學習期間,他用自製的180度聚焦型質譜儀,採用新方法、新熱源,測得正確的鋰元素的同位素鋰7與鋰6的豐度比12.25。這個數據在國際上沿用了50多年,至今可能還是最精確的。1945年,他研究出“估算鈾235核子彈和費米型原子堆的臨界體積的簡易方法”,並在國際上首先發表,引起物理學界的強烈反響,他也因此被稱為“第一個公開核子彈秘密的人”。1947年《美國物理月刊》發表了他的《關於核子彈的物理學》一文。1950年又在美國權威刊物《物理學評論》上發表了《論核模型》論文。1950年在浙大任教時,他開闢了分子物理領域的研究方向,並修改了納威爾�D斯托克斯非線性方程,國際上稱之為“盧鶴紱不可逆方程”。文化大革命以後,1979年12月至1981年6月,盧鶴紱應美國一所大學和二次諾貝爾獎得主巴丁的邀請在美國成功地進行了學術訪問,在20多所大學和研究機構講課或作學術報告,邀請方對盧鶴紱的學術水平作了很高評價,並認為雖經10年“文革”荒廢,他對物理學進展仍了如指掌。盧鶴紱的研究成果多而且質高,大多具有首創性,涉及範圍又廣,原子物理,分子物理,從實驗到理論,是一個多才的物理學家。
研究成果
世界上第一個發現熱鹽離子發射的同位素效應
中國第一個精確稱量鋰元素豐度比
世界上第一個揭露核子彈秘密
中國第一個觀察到核裂變
中國第一個給中國讀者全面介紹原子能物理知識及其套用
世界上第一個提出弛豫壓縮基本方程“盧鶴紱不可逆方程”
1937年發現熱離子發射的同位素效應,發明了時間積分法,並在世界上首次精確測定了鋰7、鋰6的豐度比為12.29,被國際採用近半個世紀。
1939年獲明尼蘇達大學理學碩士學位,提出扇狀磁場對入射的帶電粒子有聚焦作用的普適原理,發明新型60度聚焦高強度質譜儀,用以大規模分離微克量級的硼10,硼11,並製備同位素靶。由此解決了製造核子彈需用鈾235的難題。
1941年獲明尼蘇達大學博士學位後回中國,歷任中山大學、廣西大學、浙江大學、復旦大學、北京大學教授,還兼任中國科學院上海原子核研究所副所長、上海物理學會理事長、中國科學院院士。
1942年預言大規模利用原子能的可能性,隨後提出一種估算核子彈及原子堆臨界大小的簡易方法,因此被國外稱為"世上第一位公開揭露核子彈秘密的人"和"中國核能之父"。
1950年提出最早期原子核殼模型。
1951年提出的流體動力學弛豫壓縮基本方程,被美國著名理論物理學家馬卡姆等人命名為"盧鶴紱不可逆性方程"。
1954年發表用費米氣統計模型估算鈾235核裂變發出的中子數,擴充了愛因斯坦的化學弛豫學說。
1993年被英國劍橋國際傳記中心授予"20世紀成就獎",被美國傳記研究院授予"國際承認獎",先後載入英國劍橋傳記中心的《國際傳記辭典》和美國傳記研究院的《世界五千人物》《五百權威領導人》。
1995年檢驗了馬赫理論的正確性,被美國《伽利略電動力學》主編認為是向愛因斯坦挑戰的新方法。
1997年在上海逝世。
1998年美國休斯頓為盧鶴紱立銅像,並創辦盧鶴紱科學實驗室。
所獲榮耀
由於盧鶴紱的傑出貢獻及其在國際學術界的聲望,他被英國劍橋傳記中心授予“二十世紀成就獎”,並載入英國劍橋傳記中心《國際傳記辭典》;被美國傳記研究院授予“國際成就獎”並載入美國傳記研究院《世界五千人物》及《五百權威領導人名人榜》。
盧鶴紱一生的成就尤以“盧鶴紱不可逆方程”聞名於世。“盧鶴紱不可逆方程”為理論物理界所大力推崇,被列入德國物理百科全書《物理大全》中。他所測定的鋰六鋰七的同位素豐度比的精確值也被收錄於國際同位素表,迄今仍為世人沿用。