束星北（1907.10.1-1983.10.30），出生于江苏扬州。著名物理学家、教育家。1932年9月，受聘到浙江大学任教，在浙大前后工作生活了近20年，培育了李政道、程开甲等杰出人才。此束星北教授逝世41周年之际，特推出程开甲《束星北先生的学术思想》一文，以传承求是记忆，弘扬求是精神。 

束星北老师的物理学思路十分敏捷深入，很多见解在今天实践过程中被证明是正确的，由于历史条件和机遇，没有能显示出来，这是十分令人惋惜的。

在这篇纪念文中，着重分两个方面讲：一是本人在浙大读书受到的教益，从历史的若干事例中，可以看出束星北先生对整个物理学内涵掌握的深度和洞察力；二是论述束星北先生的学术观点和为人正派的作风，可以看出其哲学思想和治学态度，当时若干论点和初步工作，今天来看仍是很有价值的，有些在今天已经证明是符合实际，并为人所接受。

一、束星北老师在浙大的学术活动

在教学和科研中,束星北先生对物理学内涵深刻的理解，国内是少有的。我第一次见到束星北先生是在1937年秋，那时抗日战争已经开始，浙大将一年级新生迁往天目山禅源寺上课。一天，束星北先生来到天目山，一年级物理老师朱福炘先生请他吃晚饭，我们几个一年级新生去找束先生，请他和我们谈谈。他当时同意到物理实验室去谈。他一开言便考我们，他摆动一下桌上的天平，问我们为什么会摆动，用这例子讲，学物理就是要把遇到的现象能分析解释。这就是我们进浙大所受到的生动的物理学第一节课。以后一年中，浙大又迁往江西泰和乃至广西宜山才定下来。那时我们已是二年级，听束先生的理论力学。他的讲法令人感到物理现象和生活融合在一起。就力学必须弄清什么是速度和什么是加速度。这是掌握牛顿第二定律的实质。因为速度是相对的，力和加速度是绝对的，而相对加速度只能是运动学上名词。对此有深刻的准确的认识才能对力的特性有所认识。束先生在第一次考试出了这么一个题：“月亮同时受地球和太阳的引力，而太阳的引力比地球的引力要大得多，为什么月亮跟地球转了?”我们有几个人答对了，他上课时说：“心中十分高兴，你们答对了。从这里看出他如何深思熟虑地将科学知识传授给学生，有深刻的内涵和启发性。你能忘记这个考题么?象这样事例在他教课中很多，大家说束先生的课难学，但能真正学到手。

我们在二、三年级时，经常参加物理系的讨论会，其中有束先生讲的傅里埃变换、光谱特性，其中他就埋伏了为量子力学中的测不准关系而分析研究了光学中的频率和时间分散关系Δv・Δt~i。其后讲量子力学，直到用 Darwin 计算的 Dirac 方程。但在这前，他有意的从光谱精细结构中的拉莫进动，又加 Themas 进动来说明，再用 Pauli 自旋理论，最后一下子进入 Dirac理论，使人觉得好的成果并非天上掉下来，而是几代人努力的结果，使人珍视一个科学真理的来之不易。他常说：“物理学真理是逼出来的，是逼上梁山。他结合朱正元先生讲他如何测量 4686这一条谱线及其精细结构来讲相对论量子力学。这样，使学生们认识到物理学是存在我们生活实践中的。

束星北在讲课

1939 年我们进入三年级，束先生就开始教数学方法和工具。主要讲：(1)正交函数及希尔伯特空间。(2)格林函数及积分方程。(1)是引入量子力学中的教学方法。但是（2）在当时还不能看到在量子场论或其他多体问题上的应用。1940 年初就提出用特异点解微分方程这一方法。可是真正有大的应用一直要在Feynman 理论出来以后，这真是令人惊异。这门课因为浙大再次从宜山迁遵义，没有能讲完。到遵义后，束先生一方面讲量子力学、电动力学和相对论。相对论是作为讨论讲座，教师们都参加听。束先生讲的相对论又是与众不同，他十分强调同时性的物理概念，用了许多 Paradox 阐明观点，去掉模糊思想。另一方面又从以太理论的许多实验中，如以太风等困难，一步一步逼近相对论。相对论在于转变牛顿的绝对时间，是一个革命性的突变。因此，自然要再三强调时间的相对性。对罗伦兹变换，他是从Maxwell 方程出发，达到光速不变的要求从而得出来(他的说法"逼上梁山”)，他也向我们演算如何凑出这个变换。因此，听了束先生的相对论，就不觉得相对论神秘，而是懂得认识真理必须经过一系列实践的过程，这是非此不可的唯一的途径。在遵义我是四年级了，他开的热力学和量子力学的讲演也很独特，着重讲了两种永动机失败的许多实例，并从中得出结论：热力学过程中的规律是只有在可逆变化中，世界上总的熵是不变而且熵可以积分成为状态的函数，其他过程的熵只能单调增加。把熵描述成可以捉摸的物理量，不象一般的叙述为数学公式。他十分强调热的概念：只是在能量流入或流出物体时才称为热，其余的不是“热能”，是内能。这样既生动实际又严格的描述热力学第二定律，给学生一个正确和具体的观点。实际上这是在排除接受常有的热力学中许多错误的认识。

他讲的量子力学，十分强调测不准原理的事实根据，从实际测量中或数学推导中引出：将原理化成与实际等同。但这与实证论(Posilivism)不同：规律性只要有实践证明，并非要求每一过程的规律都要重复的证明。他讲量子力学着重坚持实践的结果而不必过分去猜测超实践的问题，这就排除了爱因斯坦等人去寻找隐函数的问题。量子力学本身是一个完全系统，并不需要和可能有更多的内在规律,只要严格推导他就可以了。比如按量子力学,同一核子为什么先后不同时间衰变发出粒子，我们回答这是量子力学讲几率。再问为什么有几率不同，那就问到家了，他指出“你说相同的核子，其实核子本来不都相同的！”这真有些象禅宗惠能回答的“本来无一物，何处染尘埃”。从这里看到束先生对原理上真是深思熟虑，已经深入到哲学境界了。他引用玻尔在“Atomic spectra and description of Nature”(原子光谱和自然描述）一书中最后的结语，描述量子力学:“We are both onlooker and player in the great drama of existence”。“在这个宇宙的戏剧之中，我们同时是观众也是演员”。

有人认为这是唯心论。其实我认为，只要规律是从客观实际中得出来的，便不能认为是唯心的。

1935年，浙大物理系师生合影（前排右5为束星北）

在其间，束先生和王淦昌等先生一起继续进行讨论，主要涉及核子物理，及裂变和 Bohr的色散理论，对于β-衰变讨论比较多。束先生开始研究费米的β-衰变理论。王淦昌先生用电子内转换对中微子探测的思想，从遵义开始逐步成熟，束星北参加讨论，但他的注意力在原子分裂研究。1941 年夏天，他组织讨论如何击破原子核。当时，因束先生回上海，此事就停下来。这里可以看出，物理系的学术思想十分活跃，已经进入国际的行列了。此后，物理系迁湄潭，讨论已经成为经常性。束先生研究群论，并继续研究β-衰变问题。这时束先生有一个很有意义的想法，对于量子电磁场的高次微扰的计算，因为发散不能计算,但若将发散上限切断（Cut-off），继续进行下去，可以得到原子能级的电磁场修正。这个想法实质已经接近了 Bethe 计算Lamb-Retherford 效应的观点(当时 Lamb 效应还未发现，到1948年才发现)。那时他要王谟显先生用手摇机计算，我用分析方法，对于 He 的电子能级计算，并得到相同的修正。当时只能作为一个预测的计算，并没有想到以后真会有Lamb 效应。这可明显看出束先生的深入远见，但束先生有一个弱点，工作做好就放下，不久就忘了。不然，这些工作以及他未继续下去的其他研究工作开花结果，那可以说是十分宏伟的。

束星北使用过的工作笔记本

1943-1944 年，束先生在雷达探索上也有进展。以后一段时间，兴趣仍关心雷达无线电。但是由于浙大有一批人对普遍相对论有极大的兴趣，促使束先生又挑起原先的专业，对普遍相对论进行推导。对于等价原理(Principle of Equivalence)方面做了不少工作，那时我也参加了用等价原理研究水星进动的位移。当时他集中研究了从罗伦兹均速变换发展加速变换，导出加速变换方程，他认为均速变换是相对的，而加速是绝对的；其桥梁应当是罗伦兹变换，他想证明由等价原理中时空变化率，进入相对论。这种思想实质是否定爱因斯坦的引力场理论，只承认罗伦效变换，放弃爱因斯坦的统一场论，时间空间的弯曲是由相对运动物质的加速度而来；将普遍时空变成相对于运动质点的时空，而不是一个唯一的统一的时空。现在物理学难于去证实这些论断。在今天，粒子物理、场论、宇宙物理是十分复杂的难题，远未得到规律性的理性认识。这样有深远见地的问题仍是值得深思的。解放后，束先生转向应用科学基本问题的研究，包括对大气气象等领域，同样也是敏捷观察，提出新问题，有独特的见解，但由于专业不同和学术素质不同，各人所见有差异，但其深入的思路仍不减当年。

二、综合评论束先生的学术观点和工作作风

    从束先生学术活动的历史过程可以看出其为人和哲理思想。我认为突出有以下几个方面:

    1、治学严谨、一丝不苟的科学态度。他虽然思路活跃、敏捷但从不作怪诞的思想，他认为物理学是从事实中“逼上梁山”的，而并非从空想中得出来。他的研究一向是围绕已有事物，根据成熟的理论，从中找出问题。因此，他提出的问题，往往与后期发展相融合。比如上面所提到的，将发散微扰切断高频继续算下去的思想符合当今的重正化的理论课题，提出有 Lamb 移动的可能比如早期提出用 Grean 函数方法来处理物理中的同题，这正是今天场论及其他领域普遍应用的数学物理方法；比如在量子论中强调统计性和测不准，这是今天继续争论的问题，而比较普遍地承认统计的观点；又比如讲电动力学强调爱因斯坦的辐射关系，当时虽然还没有想到这里存在着相干共振发射的激光问题，却提出受迫辐射的重要性。这里再提一下，当时这方面存在着过于固执的观点，认为光源不会有同步的。因此对于设法使光源同步被认为是异想天开,束先生坚决反对。由于他治学严谨，一切从事实出发，因此在考虑问题时，实事求是，逻辑严谨。在物理中，几乎对每一个重大发现，都必须从最初认识开始，逐步根据历史的演变来认识。讲狄拉克方程，必然从测量精细结构开始，以及各种进动的修正，逐步逼近，得出泡里矩阵、最后形成狄拉克方程。而不是相反，一开始提出相对论，指出狄拉克方程，然后去说明精细结构。同样从黑体辐射到量子论，从以太到相对论。他的观点，结论是许多“事实逼出来的”。规律不是抽象的原则而是事物的综合，是具体的，认识也只能在发展中才得完善。这样，束先生不去苦思冥想作研究，而是对发展的东西具体计算和分析。在这些方面，束先生治学作风体现着唯物主义，当然在当时旧中国实验工作很贫乏，从实际中寻找规律，发展科学并非易事，这也是客观环境所限止的，要从国外文献中体会实际总是困难的。其后他对无线电、雷达以及气象上的工作也是从实际问题中去做的。

2、对于物理学基本原理，理解十分深透，因而非常坚定，一丝不苟地按原理来考虑问题。束先生对于几个原理(他说，“这是Principle”，和规律不一样)，牛顿惯性原理、相对论光速不变及时空相对原理、热力学熵的原理、量子力学中测不准原理，认为是天经地义，其重要性深透在各方面，这些属于哲学的范围，因此束先生认为自己是哲学家。他认为物理学要有深刻的思考能力，而不是跟着做计算。这一点可能有片面性，没有计算的实践，就没有理性认识的依据。这方面束先生偏离自己的实事求是，从事实逐步分析的信念。正是在这里，可能妨害着束先生在具体工作上的成就。束先生工作成就不少，但发表的不多。有些工作即使已经完成，可以公开发表的他也从不作声，放在资料室中堆着，包括他在麻省理工学院硕士毕业论文等。

学生们听束先生讲物理原理时，能会心的获得书本上难以获得的科学知识，真是有“心有灵犀一点通”之感。

在讨论复变函数中的解析延拓(Analytical Continuation )时，似乎有人认为运动关系有如函数的关系，也可以延拓，可以成为决定论。这里束先生引出了：物理中规律不是解析的，就不能有严格的因果律。这里涉及量子力学长期争议的 Born 和Einstein 间的“因果性和偶然性”的讨论，宇宙只能统计认识，同一种粒子并非等同等论点。他经常引用玻尔有名的量子论的话“我们同时是观众又是剧中人”的论断。同样在普遍相对论中，经过长期的研究后，毅然抛弃了爱因斯坦的普遍统一场论，而进入到纯罗伦兹变换的加速系统的时空观。这是他后期的工作，尚未能完成，但在思想哲学领域中将会有大的长期的作用。

3、束星北先生为人，刚直不阿。他认为真理面前应是百折不曲的，对于一些谬论，往往不饶人直率的批评。

最后，我想再用一次我的《超导机理》一书的题词对束先生的敬意作为本文的结束语：对束先生“dedicated to Prof. SohH. P. from whom students learn much of his inspiring physicalinsight and philosophy”；本文是对导师束星北先生以及他的深启发的物理远见和哲理表示感谢。

（原载于中国人民政治协商会议邗江县委员会文史资料委员会编《邗江文史资料》第6辑，1993年，有删节）

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