书城传记数学战略家:谷超豪传
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第15章 数学家的多彩生活数学战略家谷超豪传(2)

二、谷超豪星——属于先生的星星

小行星是太阳系内类似行星环绕太阳运动,但体积和质量比行星小得多的天体。

小行星的命名权属于发现者。早期喜欢用女神的名字,后来改用人名、地名、花名乃至机构名的首字母缩写词来命名。比如C类小行星253Mathilde,小行星的名字由两个部分组成:前面部分是一个永久编号,后面部分是一个名字。

每颗被证实的小行星都会获得一个永久编号,而且其发现者可以为这颗小行星的命名提一个建议。这名字要得到国际天文联会的批准才被正式采纳。因此有些小行星没有名字,尤其是永久编号上万的小行星。假如小行星的轨道可以足够精确地被确定,那么它的发现就算是被证实了。在此之前,它会有一个临时编号,是由它的发现年份和两个字母组成的,比如2004DW。

第一颗小行星是意大利天文学家皮亚齐于1801年在西西里岛发现的,他给这颗星起名为谷神·费迪南星。前一部分是以西西里岛的保护神谷神命名的,后一部分是以那波利国王费迪南四世命名的。但国际学者们对此不满意,将第二部分去掉了。因此,第一颗小行星的正式名称是小行星1号谷神星。

在此之后,被发现的小行星都按这个传统以罗马或希腊的神来命名的,比如智神星、灶神星、义神星等等。

但随着越来越多的小行星被发现,古典神的名字都用光了。因此后来的小行星以发现者的夫人的名字、历史人物或其他重要人物、城市、童话人物或其他神话里的神来命名。比如小行星216是以埃及女王克丽欧佩特拉命名的,小行星719阿尔伯特是以阿尔伯特·爱因斯坦命名的,小行星17744是以女演员茱迪·福斯特命名的,小行星1773是以格林童话中的一个侏儒命名的,等等。而且,需要强调的是,对于编号是1000的倍数的小行星,习惯上要以特别重要的人或物来命名。

根据《国际小行星通报》2009年8月份的命名公报:国际永久编号为171448号的小行星是中国科学院紫金山天文台盱眙观测站于2007年9月11日发现的。据了解,这颗小行星处于火星和木星的轨道之间。盱眙观测站当时使用刚安装的近地天体望远镜观测,发现时小行星正在双鱼星座运行,距离地球大约1.31亿公里。专家经过大量轨道认证研究,对比多个不同年份观测资料并计算出精确的轨道根数。这颗星的运行轨迹是一个偏心率为0.239的椭圆,它到太阳的平均距离为3.44亿公里,绕太阳一周需要3.47年。这意味着,如果今后宇航员能登上171448号小行星住一年,当他回来时已经度过了四度春秋。小行星在其运行轨道上,以170.4万公里的速度奔腾前进,它离地球最近时只有1.12亿公里,最远则可达5.76亿公里。按照国际惯例,紫金山天文台拥有该小行星发现的命名权。

谷超豪是一位在纯数学和应用数学等领域都作出重要贡献的数学家,1980年被选为中国科学院院士,1994年当选国际高等学校科学院院士,2010年获得国家最高科学技术奖。他在超音速机翼绕流问题、多元混合方程等研究中取得了重要成果。为纪念和表彰温州籍数学家、复旦大学教授谷超豪院士在数学领域的卓越成就,国际永久编号为171448号的小行星,被正式命名为“谷超豪星”。紫金山天文台表示:“对谷超豪星的发现和命名,对该天体的研究和开发应用起到了前驱和开拓的作用。”

谷超豪在随后的感谢词中说,他从小就对天象观察和天体运动规律研究很有兴趣。在1970年我国第一颗人造卫星上天时,他根据报纸上公布的资料,判断报上登的卫星经过上海上空的时刻不准确。结果人造卫星实际经过上海天空的时间,准确地印证了谷超豪的判断。这是谷超豪把数学知识应用到天体运行计算的最好例证。

三、教育——和数学一样重要的事业

复旦大学师生如此评价谷超豪:“他是科学家,是科技功臣,但他更是教育家,是教育功臣。”他的弟子中科院院士李大潜说:“老师教会的不仅是加减乘除,更是治学风范!”

前文说过,还在当助教时,谷先生就从前辈钱宝琮老师身上学到了一条——学生来问问题时,千万不能说这个问题很容易,免得让学生对自己失去信心。他从教60多年,桃李满天下。在谷超豪直接指导的研究生中,有3人成为中科院院士,听过他的课和接受过他指导的学生中还有3个科学院院士和3个工程院院士。如果说微分几何、偏微分方程、数学物理三个领域,构成了谷超豪生命中的“黄金三角”,那么毫无疑问,研究和教学就是他的“人生方程”缺一不可的纵轴与横轴。

谷超豪和胡和生一直带着研究生。因为工作繁忙,无法给学生更多的指导,他常常对学生说“抱歉”。但这声声“抱歉”的背后却是,老先生仍坚持每个星期至少有两个半天去复旦大学,参加由学生和青年教师组成的数学、物理、几何讨论班,甚至给一些学生开小灶。而这,是不少比谷超豪年轻许多的博导都无法做到的。他说:“我很喜欢和年轻人在一起,与他们一起讨论很有意思,从数学到天体物理,不断有新知识、新成果和灵感涌现。”

1.踏实

做学问要踏实。谷超豪常常满怀感激地讲起自己师从苏步青先生的经历。有一回,苏先生在讲解K展空间时提到该理论算法还没有解决,谷超豪就在课下开始准备资料,花心思研究,解决了这个问题。在苏先生支持下,他又写成了一系列论文。那是他的第一批比较系统的论文,并在《中国科学》、《科学记录》上发表。

谷超豪的踏实作风一直保持到老。在从事行政工作的那些年里,他把飞机和火车上的时间也利用起来,一张纸,一支铅笔,便可以用数学、物理公式把纸写得满满的。他的学生说,有一次外出游玩,大家兴致很高,商量着去哪里吃特色小吃,谷先生却突然说他的一个数学问题想到了解答方法,让身边的人莫名其妙更敬佩不已。

数学是门基础课,容不得半点偷懒和侥幸。谷超豪曾经举例说,1/3加1/5为什么不能等于1/8而是8/15?这些都需要扎实的数学理论基础,要死记硬背的。基础打不牢固,要想把数学应用到其他领域就很难。对他的学生,他的严厉多半也是为了让他们踏实做学问。他多次这样劝勉学生:“青少年要立志做大事,不可立志做大官,也不可立志赚大钱。”

谷超豪的学生穆穆记得,在他准备参加有关“大气物理”的博士论文答辩时,他的论文虽然得到了老师的肯定,但先生却“发派”他去大气物理研究所呆半年后再答辩,原因是“对大气物理的基础了解不够”。

葛墨林院士非常感慨:“谷先生这么大名气,还在踏踏实实地做学问做事情,我们这些人能说什么呢?他就是科学工作者的一面镜子。”

“谁云花甲是老人,孜孜学数犹童心。更兼巧荆喜硕果,夜阑求索乐知新。”这是谷先生《夜读偶成》里的诗句——他80岁时还在研究,一点也不觉得老之已至。

2.博学

谷超豪自小学习不偏科,到现在他还记得语文老师讲的每篇课文和历史老师讲的每一个历史事件。他这样告诫青年学子:“做学问就像下棋,要有大眼界,只经营一小块地盘,容易失去大局。”有些学生只看到了眼前的一点成绩,把面包渣当成了整条面包,以为靠着它就可以活一辈子了,又能做出什么大成绩呢?!

要有大眼界,就必须有大见识,除了课堂上的东西要牢牢掌握,课外阅读也很重要。谷超豪说他的学业进步很大程度上归功于课外阅读。他小时候很喜欢看课外书,中学一年级暑假里看武侠小说入了迷。他的哥哥谷超英叫他不要看小说了,另外介绍给他三本书,一本是艾思奇写的《大众哲学》,一本是苏联译本伊林著的《十万个为什么》,还有一本是数学的普及读物《数学的园地》。《大众哲学》以通俗的语言和有趣的事例讲解什么叫“唯物论”,什么叫“辩证法”,这对他的思想转变起了很大的作用。《十万个为什么》使他学到了许多科学知识,并且和日常生活相联系,同时提高了他学习数学的兴趣,例如,书里讲到用3个“9”字拼成一个最大的数,答案不是999、999、999、(99)9,而是99(9),使他第一次有了“概率”的概念。《数学的园地》这本书,也使他有了微积分的初步概念。总之,课外学习对自己的提高很有好处,能提供给学生更多广博的知识,但在选择图书时要有目标有选择,不能随便看,因为,现在已经不是开卷就一定有益的时代了。