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“嫦娥之父”深情忆国图

(2009-09-02 11:21:59)
标签:

科学时报

孙一涵

麻晓东

国图

欧阳自远

中国

绕月探测工程

首席科学家

情感

欧阳自远:探月的思考从国家图书馆起步

欧阳自远是中国绕月探测工程首席科学家,被誉为“嫦娥之父”。他积极参与并指导中国月球探测的近期目标与长远规划的制订,具体设计国内首次月球探测的科学目标与载荷配置和第二、第三期月球探测的方案与科学目标。欧阳自远研究的领域非常广泛,包括天体化学、比较行星学和探月领域。

1957年至1966年间,欧阳自远在北京就读研究生并从事核子地质、陨石学和月球科学研究。因研究工作的需要,他与当时位于文津街的北京图书馆(国家图书馆前身)结下了不解之缘。当时的科研条件比较差,先进的仪器设备、试剂,国外的图书、杂志、参考资料等等都匮乏,而欧阳自远的科研脚步,却正是在这艰难的时期迈开的。

回忆起青年时在北京图书馆查阅资料时的情景,欧阳自远说:“对一个年轻人来说,北图给我提供了很多国内唯一有馆藏的、比较齐全的国外杂志,使我能从多方面了解到国际的最新进展和成果,吸取丰富的营养。这给予了我很大帮助和支持。”欧阳自远在北京图书馆里度过的那些日子,为以后的科学研究奠定了坚实的基础。在他眼里,那儿可是好地方,环境好、存书量大,是一座真正的知识殿堂。

以书为师,开拓新领域

1957年,苏联发射第一颗地球人造卫星,这对当时学习地质学的欧阳自远产生了极大的震憾。“地质学的根本任务是研究地球的起源与演化,世界上搞地质的人不计其数,整天跋山涉水,想方设法了解地球、研究地球,但毕竟局限性和片面性很大,研究人员关于很多基本问题仍然是各持己见、争论不休。”

地球是太阳系的一员,它和其他行星都是太阳系家族中的兄弟姐妹,具有家族共性和个体特性。第一颗地球人造卫星的发射使欧阳自远认识到:如果要更全面、系统和整体地认识地球,就得先“跳出”地球,从更大的时空尺度看地球,可以避免孤立研究地球的局限;要研究组成地球最原始的物质,也就是太阳系中的小天体,而不是来自现今地球的物质。抱着这个原始的想法,欧阳自远开始研究非地球的物质——陨石。

空间科学的发展将使人类在更大的时空尺度里整体性地加深对地球的认识,这是地球科学发展新的生长点。欧阳自远深感要开拓这片科学的处女地,必须抓紧时机着手准备,打好基础、开展前期研究。但在当时,中国从未有人做过这方面的系统研究,欧阳自远自身也不具备这方面的知识。但好在北京图书馆保存了大量的国外研究资料。就这样,抱着强烈的求知欲望,欧阳自远踏进了北图的大门。

当时,欧阳自远正在中国科学院地质研究所读研究生,研究所离北京图书馆非常近。那段时间,他几乎每天都泡在北图,一待就是一整天,中午饭吃的是自带的馒头。欧阳自远笑着说:“那里的环境实在是太好了。阅览厅在二楼,非常清静,椅子很舒服,取阅图书也非常方便,还提供免费的水给我送馒头。”

在积累了丰富的知识后,欧阳自远拥有了开展陨石学研究的基础。1960年,他拉开了中国陨石学研究的序幕,并很快取得了成果。

1959年以来,美、苏两国开展了以月球探测为主线的空间霸权的激烈竞争,各种探测成果不断涌现,欧阳自远逐渐清晰地萌发了关于月球探测的思考。

“自己开拓新的领域来做,没有一个老师教我,知识都是通过阅读,不断消化、分析和总结得来的。我真的感谢北京图书馆给我提供了这么好的学习条件。”

以书为师,研究新问题

1960年,欧阳自远研究生刚毕业,又跟随侯德封研究核子地质。研究地球演化有几个根本问题:第一,地球内部为什么会蕴含如此巨大的能量,使地球产生热流、板块运动、岩浆与火山活动、地震、温泉等;第二,这巨大的能量从哪里来;第三,什么是产生巨大能量的主要原因。在当时,中国还没有人研究过这些问题,但欧阳自远就是摆脱不了对它们的思考。

国外的研究普遍认为,地球内部的能量主要是由长寿命的天然放射性核素衰变产生的。问题是,在元素形成时产生了一系列的短寿命、中等寿命和长寿命的放射性核素,在地球早期和不同的演化阶段,各类放射性核素的衰变能贡献是不同的。除了核衰变,地球中广泛发生的重核自发裂变与中子诱发裂变和低能核反应又该如何计算?欧阳自远明白,只有彻底弄清楚这些问题,才能在专业领域提出新的见解。于是,他又一头钻进了北京图书馆。

在图书馆里,欧阳自远阅读了大量的国外资料和数据,他把它们收集起来进行综合分析。1963年,他写成了《核转变能与地球物质的演化》一书。该书在严格的核物理理论的约束下,对地球演化的能量体系提出了一个定量表征的框架,指出地球物质的演化取决于地球内能的产生、传输、积累与释放的过程;地球的内能来源于重力调整、物质相变和核转变(核衰变、重核的自发裂变与中子诱发裂变和低能核反应),核转变能是地球演化的主要能源。

《核转变能与地球物质的演化》中还提出了一个预测:在元素起源时,天然铀中235U的丰度比238U高,在地球形成初期,根据间隔年龄可以计算天然铀中235U的丰度,完全达到了高度浓缩铀燃料的水平,地球中天然中子源广泛发育,在有适当的中子慢化剂存在的条件下(水、碳质)天然铀矿层可以产生链式反应。经计算,距今18亿年前天然铀矿层具备产生链式反应的条件,因而有可能在18亿年前古老的地质体中发现天然核反应堆——越老的富铀地质体,天然铀中235U丰度越高,形成天然核反应堆的几率越大。后来,在非洲加蓬共和国发现的20亿年前的奥克洛天然核反应堆,证实了上述计算的可能性。这次成功的预测,便是欧阳自远在图书馆里整理资料、综合分析的成果体现。

欧阳自远说:“在北京图书馆中效率特高,没有其他事情,就是老老实实地看书。图书馆内每个座位都有专用的台灯,大厅里还有当时非常稀有的日光灯,在那底下看书,真是极高享受。”

来源:http://news.xinhuanet.com/book/2009-09/01/content_11975004.htm

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