郭贻诚,物理学家、物理教育家。我国磁学和磁性材料教学和研究工作的奠基人之一。在微磁化理论、磁性薄膜和非晶态磁性的研究工作中取得了重要成果。创办山东大学磁学专业并建立了磁学实验室。所著《铁磁学》是我国第一部磁学专著。执教50余年,为我国培养了几代物理学人才。
——《中国科学技术专家传略·理学编》
整理 | Zebra
排版 | Zebra
美编 | 农民
责编 | 理趣
郭贻诚先生于1906年10月出生在北京一个教师家庭,其父郭家声,系清末著名教育家。从小培养的学习习惯和书香浓郁的家庭氛围使得郭贻诚自小成绩出众。1922年考入北京大学预科,三年后,入本科物理系。在这里,受益于蔡元培“兼容并包,学术自由”的理念,许多远渡重洋的学子归国教书,而郭贻诚先生正是在这些学术气息浓厚、科研态度上进的老师们的指导下,打下坚实的物理基础,并且培养了强烈的爱国情怀。1928-1936年间,郭贻诚先生先后在北京中法大学、青岛山东大学执教。
郭贻诚先生之父——郭家声先生
时值“九一八”事变之后,面对中国民族之危难,他常以赋诗自励。1936年,郭贻诚先生获得公费资助到美国加州理工学院留学,师从C.D. Anderson教授(因发现正电子,获得1936年诺贝尔物理学奖,同年,与S. H. Neddermeyer一起发现μ介子)。为证实导师的发现,郭贻诚先后拍摄、观测、分析了2000多张宇宙线照片,并从中找到μ介子(当时叫重电子)的轨迹,为其导师的发现提供了新的证据。他是我国研究μ介子第一人。1939年,郭贻诚以优秀的学习成绩和出色的研究结果在该校取得博士学位。当时正国难当头,日本侵略军的铁蹄已践踏大半个中国,在外的华夏之子牵挂祖国的命运。郭贻诚无法安心进行实验,毅然放弃了在美国安逸的科研机会,返回自己的祖国执教,这一教,就是半个多世纪。
郭贻诚先生聘于国立青岛大学和国立山东大学聘书
1939年9月,郭贻诚到当时条件较差,设施简陋的浙江大学龙泉分校任物理教授,他把全部精力投入到了教育事业。只是父亲的衰老,家计的艰辛使他不得不于1941年离开龙泉分校,回到阔别已久的北京。在以后的岁月里,他先后担任过燕京大学数学讲师、北京师范大学物理学教授,并发表了关于宇宙线研究的论文。在中国人民抗日救国的岁月里,他在地处一隅的敌后方,为国家培养了一大批科技人才。
郭贻诚先生在教学方面的最大特点是严格认真,一丝不苟。他先后主讲过热力学、光学、电磁学、电动力学、量子力学,并亲自辅导普通物理实验。尽管有许多课他已教过多遍,但在每次上课前都重新进行认真的准备,并努力找出改进的地方。此外,他还注意知识的理解与吸收,不仅所讲内容层次分明,逻辑清晰,并且一定要亲自答疑和批改部分作业,以便及时了解讲课效果。答疑时,他态度和蔼,循循善诱,善于把问题讲得深入浅出。他还时常找同学谈心,同学们对他都非常爱戴。
国立山东大学校门
郭贻诚在教学方面的另一重要特点是重视实验教学。他常说:“物理学从本质上来看,是一门实验科学。只有实验才能检验理论是否正确;只有实验才能发展这门科学。”在他担任山东大学物理系主任期间,正是由于他重视物理实验,亲自辅导普通物理实验和参加实验室建设,该系的实验教学有了明显的改善。此后,山东大学建起了具有国内先进水平的磁学实验室。这个实验室在我国的磁学研究和教学工作中发挥了重要作用。
郭贻诚先生在教学方面成果斐然,先是与杨肇燫等人合译并出版了《大学物理》。1955年后,郭贻诚主要从事磁学专业的教学工作。他在博采各国教材之长的基础上,结合国内及自己的研究结果,编著出版了《铁磁学》一书。这本书是我国第一部铁磁学专著,也是我国高等院校磁学专业正式出版的第一部教材和教学参考书。该书全面、系统地介绍了现代铁磁学的基础理论,长期为我国各个高等院校作为教材沿用。
《铁磁学》重排版,郭贻诚著
在“文化大革命”期间,郭贻诚受到了一些冲击,仍亲自编写了《磁性材料物理》讲义,这样在为基础理论薄弱的“工农兵学员”上课时可以避免应用复杂的数学推导,但他仍将主要原理讲得清清楚楚。50年代末期,郭贻诚担负起培养研究生的任务。“文化大革命”结束后,他又是我国第一批博士生指导教师。他对研究生要求十分严格,除了亲自给他们教授基础理论外,还定期辅导答疑。
促使郭贻诚放弃多年所从事的宇宙线研究而改为研究磁学的原因,依旧是一片赤诚的爱国心。1949年中华人民共和国建立后,他兴奋得夜不成寐,当时国家百废待兴,他决心用自己所学的知识为建设新中国效力。郭贻诚意识到开国之初急需发展工业,特别是发展电力工业和电讯工业,于是他转头研究磁学。在他的主持和领导下,山东大学在我国较早地建立了磁学教研室并建起了磁学实验室,以后又成立了磁学研究室,成为我国磁学教学以及科研工作的重要阵地。
郭贻诚特别重视磁学的实验研究,所做工作大致可分为三个阶段。第一阶段是50年代末至60年代初,主要研究铁氧体磁性材料,注重改进这类材料的工艺、提高这类材料的性能,为我国发展铁氧体磁性材料工业做出贡献。第二阶段是60年代初期至中期,该阶段为了满足国家对于计算机快速磁膜存贮器的要求,郭贻诚承担了教育部下达的“铁磁薄膜研究”的重点课题。在他的指导下,山东大学磁学研究室很快建成了镀膜室并自行制造了克尔磁光效应磁畴观察仪、测量各向异性的转矩仪、铁磁共振仪以及测量铁磁薄膜静态和动态磁特性的各种设备。
山大华大合校成功庆祝大会主席团成员合影(左起:刘椽,吴富恒,罗竹风,余修,陆侃如,华岗,童第周,陈瑞泰,丁履德,刘宿贤,郭贻诚等)
郭贻诚及其课题组利用这些设备对Ni-Fe薄膜的磁畴结构以及磁特性等进行了系统的研究,为理解和改进Ni-Fe薄膜的磁存贮特性提供了实验基础,并在第一届及第二届全国磁学和磁性材料会议上发表了一些有影响的论文。在70年代初,他们终于研制成功了216×50字位的磁膜存贮器。第三个阶段是1976年后,当时郭贻诚承担了国家下达的非晶态磁性薄带和薄膜的重点研究课题。在1978年召开的第24届国际磁学和磁性材料会议上,他发表了《Fe-Co非晶薄带的低场磁性》论文,受到与会者广泛的重视;接着又先后发表了《Fe-Co非晶薄带的晶化动力学》和《Co-Fe非晶薄带的磁化与温度的关系》两篇论文。以上三篇均收录于美国《应用物理杂志》。
第一届全国磁学及磁性会议,国内最早成立磁学专业的五所高校的教师在无锡太湖之滨合影(前排左起:山东大学郭贻诚、北京大学叶企孙、南京大学都有为、吉林大学张裕普)
郭贻诚在磁学理论研究方面也有所建树。在《微磁化理论》的学术报告中,他精辟地阐述了W. F. Brown的理论及结果。在自旋波理论方面,他进行了深入的研究并在改进计算过程方面提出了新的方法。1977年他主持翻译出版了《结环行器》,适应了当时进行的微波铁氧体结环行器的设计和制造的需要。1984年,与王震西共同主编出版了《非静态物理学》,这是我国第一部系统论述非静态物理的专著。
郭贻诚是我国磁学学术交流的领头人。他于1964年在济南组织并主持了第一届全国磁学讨论会,直到1981年,他是我国历届全国磁学及磁性材料会议的主要组织者之一。由于在非晶态磁性方面突出的贡献,他应邀到东京大学等地作学术报告,向全世界介绍我国磁学研究的进展,反响强烈。在长期的学术交流和交往中,郭贻诚和我国磁学届的施汝为、潘孝硕、戴礼智等磁学大师结为挚友,他们亲密无间的合作精神,为我国磁学界树立了良好的榜样。
青年的郭贻诚抱着“科学救国”的远大志向,积极参加各种学术活动,是中国物理学会早期成员。建国后,他真正认同只有中国共产党、只有社会主义才能救中国。燃烧着心底的政治热情,郭贻诚积极参加由中国共产党所领导的各项社会活动。1951年加入中国民主同盟,在山东省甚至全国的民主同盟委员会中担任重要角色。郭贻诚还长期担任物理学会领导工作,担任山东省物理学会理事长长达25年,此外,他还曾任中国物理学会理事。
郭贻诚先生塑像
为了表彰郭贻诚对人民的贡献,中国物理学会于1982年向他颁发了从事物理学教学和科研工作50周年的荣誉奖状和金质奖章;山东省教育厅于1984年授予他忠于社会主义教育事业、从事教学工作30余年的荣誉证书。郭贻诚先生把毕生的经历都奉献给了人民,奉献给了物理学教育和磁学研究工作。
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参考文献:中国科学技术专家传略 理学编 物理学卷1[M].河北教育出版社.
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