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程開甲
來源:九三學社中央網站   日期:2014-01-10  瀏覽次數:

程開甲(191883日—),出生于江蘇吳江。理論物理學家。1980年當選為中國科學院學部委員(院士)1953年加入九三學社。

程開甲祖籍安徽,祖父程敬齋,父親程侍彤,母親董云峰。祖輩早年從徽州到江蘇吳江的盛澤經商,祖父去世后家境敗落。程開甲7歲喪父,畢業于家鄉淘沙弄小學,1931年考入浙江嘉興秀州中學。這所人才輩出的學校孕育出了陳省身、李政道、程開甲、顧功敘、陳世驤、譚其驤、周廷儒、周廷沖、欽俊德、潘文淵、方懷時等11名院士。程開甲來到秀中后,受教于中國近代教育史上出色的教育家顧惠人校長,從此開始了他的人生道路。在秀州中學,他讀了伽利略、牛頓、愛因斯坦、巴斯德、居里夫人、詹天佑等名人傳記,科學家追求真理、熱愛祖國的精神深深地打動了他,他處處以科學家為榜樣,在學習上刻苦鉆研,肯動腦筋,學習成績始終名列前茅。秀州中學的6年為他打下了堅實基礎。

1937年,程開甲高中畢業報考上海交通大學和浙江大學,兩所大學同時向他發出了錄取通知書,由于浙江大學給予他對個別優秀考生的公費生獎勵,他最終選擇了后被英國著名學者李約瑟博士稱為“東方劍橋”的浙江大學。時值抗日戰爭爆發,浙江大學開始“流亡”搬遷,從杭州到天目山、建德,到江西吉安、泰和,廣西宜山,直至貴州、遵義、湄潭,程開甲也就在顛沛流離、日機轟炸的流亡大學完成了學業。他在浙江大學幸運地遇上了束星北、王淦昌、陳建功、蘇步青等學界一流的老師,接觸到學術領域前沿的課題,感染到老師們學術研究求真務實、百家爭鳴的科學精神,在導師的培養下奠定了扎實的功底。還在三年級讀數學系陳建功教授的函數論時,就獨自完成了OnConformalMapping:TheoryofComplexFunction的研究,論文由陳建功教授推薦給英國數學家Tischmash教授發表。之后,文章被蘇聯斯米爾諾夫的《高等數學教程》全文引用。

1941年,程開甲畢業留浙江大學物理系任助教。他邊工作邊堅持學習研究,并開始鉆研相對論和基本粒子。受束星北相對論的啟發完成并發表了《用等價原理計算水星近日點移動》。他在量子力學和相對論的基礎上用正則運動方程導出物理學權威狄拉克教授提出的狄拉克方程,完成《對自由粒子的狄拉克方程推導》,這一成果由狄拉克教授推薦發表于劍橋大學的《劍橋哲學雜志》。1944年,程開甲完成了《弱相互作用需要205個質子質量的介子》的論文,英國學者李約瑟親自對其修改送狄拉克教授,狄拉克教授“目前基本粒子太多,不再需要更多的新粒子,更不需要重介子”的回信使文章終未發表,這也成為一件憾事,后來國外研究者因其重要實驗獲得了1979年度諾貝爾獎,測得了新粒子質量與程開甲當年的計算值基本一致。他還和王淦昌教授合作研究,撰寫了五維場的論文。

1945年,在李約瑟博士的推薦下,程開甲獲得英國文化委員會的獎學金。19468月,他抱著科學救國的思想赴英國愛丁堡大學留學,成為物理學大師M  玻恩(Born)教授的學生。在此期間,他主要從事超導電性理論的研究,與導師共同提出了超導電的雙帶模型,認為超導電性來源于能帶中的空帶,由于布里淵區角出現電子的不對稱奇異分布。1948年秋,程開甲獲哲學博士學位,任英國皇家化學工業研究所研究員。當聽到解放軍擊敗阻撓我渡江行動的英國“紫石英”號軍艦時,他婉謝導師和朋友的好意,購買了建設祖國所需的書籍,整理好行裝,于19508月回到浙江大學物理系。1952年,全國高等學校院系調整時,他被調到南京大學物理系任副教授,一直從事理論物理等方面的教學和研究。為了國家建設,他全身心地投入金屬物理教研室的籌建和金屬物理專業的建設,編寫金屬物理和固體物理等教材,親自上課講授。1959年出版了我國第一本《固體物理學》專著。該書對我國固體物理的教學與科研起到了重要作用。同時,他竭力倡導把當時理論物理學的新成果、新方法應用于固體物理中。為此,他親自主持了一個理論講習班,組織蔡建華、龔昌德等青年教師和研究生參加,為我國固體物理和固體理論的發展與人才的培養做出了貢獻。20世紀50年代末,他用不可逆過程熱力學原理建立了內耗熱力學理論,為處理更為復雜的內耗過程提供了有力的理論分析工具。為培養我國原子能研究人才的需要,1958年程開甲再一次改變專業,與施士元一起創建南京大學核物理教研室,又接受任務參加江蘇省原子能研究所的籌備。他帶領幾個年輕教師研制出我國一臺雙聚焦β譜儀,成功地測量了一些元素的電子衰變能譜,接著又研制出一臺直線加速器。1956年,程開甲參加了國家的《一九五六年—一九六七年科學技術發展遠景規劃綱要(草案)》的制定。

1960年,程開甲接到命令,第二天即去北京報到,但不知道去干什么。直至來到第二機械工業部第九研究所任副所長時方知是研制原子彈,從此隱姓埋名。1967年研究所改制研究院,程開甲任研究院副院長直至1977年。19601962年期間,他仍兼任南京大學教授,為南京大學核物理專業的建立做了大量工作。

在原子彈作用機制的研究中,程開甲分管狀態方程理論研究和爆轟物理研究兩大塊工作。他在國內第一個計算出原子彈爆炸時彈心的溫度和壓力,在原子彈內爆機理研究中,解決了原子彈研制中關鍵問題之一的起爆沖擊聚焦條件設計,為彈體結構設計與加工精密度和武器爆炸威力的設計提供依據。他在原子彈研制的開拓性研究中做出了貢獻。

1962年夏,為兩年內進行第一顆原子彈試驗,程開甲被調到國防科委(后國防科工委、現總裝備部),任國防科委核試驗基地研究所副所長、所長。1977年任基地副司令員兼研究所所長。1984年至今,任國防科工委(總裝備部)科技委常委、顧問,國家超導專家委員會顧問。

程開甲來到國防科委負責核試驗科研總體工作,籌備創建核武器試驗研究所。他與呂敏、陸祖蔭、忻賢杰等人,擬定并論證原子彈爆炸試驗的總體方案,研制原子彈爆炸測試所需的有關儀器和設備,為第一顆原子彈的試驗做準備。

核試驗是大規模、綜合性、多學科交叉的科學試驗,涉及多種學科及各種實驗方法和測試手段,在我國準備核試驗的初期,國內沒有人懂、也不知道怎樣干,沒有儀器、沒有設備,又無可借鑒。程開甲就親自編寫沖擊波、電磁波理論等方面的教材為科研人員講課,闡述核爆炸的各種物理、力學的作用和過程。他帶領科技人員有針對性地鉆研核試驗的理論和技術問題:點爆的流體力學和空氣動力學理論,核爆炸鏈式反應的測量技術和設施;微秒級示波器、快速傳輸電纜、射線探測和記錄系統;每秒幾千次到百萬次的遠距離長焦距高速攝影機;在爆炸后高空煙云之中收取放射性樣品和進行放化分析;保證下風方向居民點不受裂變碎片沉降的放射危害的氣象預報;高精度、高可靠性的全系統同步控制系統研制等。在國防科委機關的協調下,開展了大規模的聯合攻關。短短兩年中他到科學院、研究所、院校、各軍兵種召開數十次任務會,提出具體科研要求。經過研究,逐步給出了一個全面的、在科學技術上廣泛交叉的、有高度預見性、準確性和創造性、切實可行的102米高鐵塔爆炸的試驗方案;提出了有定量分析的爆炸圖像;研制出1000多臺測試儀器。他遵照周總理提出的要求——“嚴肅認真,周到細致,穩妥可靠,萬無一失”,做到“一次試驗,全面收效”,做到“保響、保測量、保安全、保取樣”,堅持“一切通過實踐”,終于在19641016日圓滿地完成第一顆原子彈爆炸試驗任務,讓蘑菇云在羅布泊上空升起,并拿到了全部測試數據。

程開甲在技術上領導創建核武器試驗研究所,帶出了一支高水平的科研和技術隊伍,是我國核武器試驗事業的開創者之一。程開甲從1963年第一次踏進羅布泊到1985年,一直工作、生活在核試驗基地,為開創我國核武器研究和核試驗事業,傾注了全部心血和才智。他在20多年中主持決策、直接從事核試驗及測試的全局技術工作和研究,解決了許多具體關鍵技術問題,不僅成功完成試驗任務,更使核試驗成為原子彈的設計、改進和武器化不可缺少的組成部分,使我國走出了一條中國特色的核武器研制和試驗的道路。他設計的我國第一個具有創造性和準確性的核試驗方案,確保了首次核試驗任務的圓滿完成。還在第一顆原子彈爆炸之前,他就根據周總理的詢問和指示,提出并一再堅持向地下核試驗方式的決策性轉變,這一決策性轉變對武器水平的提高和試驗事業的發展具有決定性意義。他成功地設計和主持包括首次原子彈、氫彈,導彈核武器、平洞、豎井和增強型原子彈在內的幾十次試驗。他創立我國自己的系統核爆炸理論和效應研究,主持、參與和指導核爆炸效應的全面總結和目標效應的補充實驗研究,為核武器運用研究奠定了堅實基礎。他是我國親自研究并在技術上指揮核試驗次數最多的科學家,被稱為“核司令”。

程開甲還開創了抗輻射加固技術新領域。他起草了我國第一個抗輻射加固方案,領導輻射加固技術研究,并完成首次抗輻射加固試驗。他組織、開創我國定向能高功率微波研究的新領域,親自講課、報告,為其應用研究打下重要基礎。

1986年以來,程來甲進一步發展和完善了超導電性的雙帶理論,證明了BCS的電子成對理論錯誤,出版了超導專著StudyonMechanismofSuperconductivity和《超導機理》;他提出了凝聚態的新的電子理論,被同行稱為TFDC(ThomasFermiDiracCheng)理論并得到實驗驗證,為材料性能研究和新材料設計提供了新的理論依據。年逾九十的他仍關心著科學研究的第一線。

1956年,程開甲加入中國共產黨。1980年被推薦為中國科學院學部委員(院士)。他曾任中國物理學會理事、中國力學學會理事、中國核學會常務理事。他是第三、四、五屆全國人大代表,第六、七屆全國政協委員。20世紀50年代獲江蘇省教學先進工作者榮譽稱號;1978年獲全國科技大會重大貢獻先進工作者、國防科工委科技工作者標兵等榮譽稱號;歷年來獲國家科技進步獎特等獎一項、一等獎二項、二等獎一項、三等獎一項,國家發明獎二等獎、四等獎各一項,全國科學大會獎一項,國防科技進步獎一等獎四項、二等獎兩項。

19999月,程開甲獲中共中央、國務院、中央軍委頒發的“兩彈一星功勛獎章”。

 

主要論著

 

1  Cheng Kaijia,A Simple Calculation of the Perihelion of Mercury from the Principle of EquivalenceNature1945155(274).

 

2  Cheng Kaijia,Wang Ganchang,A Five Dimensional Field TheoryPhys  Rev.194670(516).

 

3  Cheng Kaijia,M  Born,Theory of SuperconductivityNature161968971.

 

4  Chen Kaijia,Derivation of Diracs Equation for a Free Particle,Camb  Proc  Phil.194642(185).

 

5  Cheng Kaijia,Sur la Theorie de la Superconducitivite,Le Journal de Physique et le Radium19489(18).

 

6  Cheng Kaijia,Particles with Spin and Principle of Reciprocity,Nature1949163367368.

 

7  Cheng Kaijia,Green,The Reciprocity Theory of Electrodynamics,Proc  Roy  Soc.(Edin  )195163105108.

 

8  Cheng KaijiaOn the Cohesive Energy of MetalsScience Record,19514(3)223236.

 

9  程開甲,正則系綜的分布函數,中國科學,21951

 

10  程開甲,電子與質子散射之糾正,中國物理學報,19518111122

 

11  程開甲,內耗熱力學研究(),物理學報,195511(163)

 

12  程開甲、李正中,內耗熱力學研究(),物理學報,195612(4)

 

13  程開甲、張杏奎,面心立方體金屬中間隙原子內耗理論,物理學報,195814(1)7181

 

14  程開甲,用FeimiThomas方法計算金屬的結合能,物理學報,195814(2)106113

 

15  程開甲,固體物理學,高等教育出版社,1959

 

16  程開甲、高占鵬、范啟科,TF(TFD)模型中原子的邊界勢及狀態方程,物理學報,198233(2)

 

17  Cheng Kaijia,et al  The Equation of State for Simple Minerals,Proc  of the International Symposium on Intense Dynamic Loading and Its Efects,1986.

 

18  程開甲、高占鵬、范啟科,布里淵區角頂附近費米面的計算,計算物理,19874(4)389400

 

19  Cheng KaijiaA Suggestion to the Designing of Ceramic Superconductors with Higher Transition Temperature,Chinese Letter,11(6)376378.

 

20  Cheng Kaijia,Criterions on the Capabilities of the TFD Model,International Symosium of Physics of Materials,Shengyang,Proceeding of Workshop on Physics of Materials,pp  1117Sept  1989.

 

21  Li Wenzhu,Chen Kaijia,Quasitwo Dimensional Bose Condensation and High Superconductivity,Phys  Lett  A  ,1989135(2)137142.

 

22  Cheng Shuyu,Cheng Kaijia,A New Method to the Calculation of Equation of State at Null Temperature,Proc  of 1990CMRS International Symposium,1990.

 

23  程開甲,關于矢量勢積分的認識和商榷,大自然探索,199110(1)1112

 

24  程開甲、程漱玉,冷壓狀態方程計算的新方法和材料相圖的研究,力學進展,1991(1)

 

25  Cheng Kaijia,Study on Mechanism of Superconductivity,New Time Press,Beijing,1991.

 

26  Chen Kaijia,Electrodynamics on Superconductivity,Proceedings of International Symposium on Advanced Topics of Quantum Physics,pp  422436June 1216Shaanxi PRC,1992.

 

27  Cheng Kaijia,On Mechanism of Superconductivity,Progress in Natural Science,19933(1)319.

 

28  程開甲、程漱玉,超導機理,國防科技大學出版社,199312

 

29  程開甲、程漱玉,TFD模型和余氏理論對材料設計的應用,自然科學進展,1993(5)

 

30  Cheng Shuyu,Cheng Kaijia,Computation on Heat of Formation and EOS of Alloys by the Refined Model,ACTA Physica Sinica(Oversea Edition),19932(6).

 

31  Cheng Kaijia,Cheng Shuyu,The Proof of the Validity of the Virial Theorem,ACTA Physica Sinica(Oversea Edition),19954(5).

 

32  程開甲、程漱玉,論少子對材料特性的影響,材料研究學報,1996(1)

 

33  程開甲、程漱玉,論材料科學的理論基礎,自然科學進展,1996(1)

 

34  程開甲、程漱玉,納米硅和無定形硅混合物特性研究,自然科學進展,1996(6)

 

35  程開甲、程漱玉,薄膜內應力的分析和計算,自然科學進展,1998(1)

 

36  程開甲、程漱玉,界面和間界面邊界條件的重要作用,稀有金屬材料與工程,199827(4)

 

37  Cheng Kaijia,Cheng Shuyu,Dissent to Pairing Mechanism,Proc  of First International Conference on New Theories,Discoveries and Applications of Superconductors and Related Materials,Baton Rouge,US,1998,2.

 

38  Cheng Kaijia,Cheng Shuyu,On the Mechanism of Eutectic Structure,Progress in Natural Science,2001  115.

 

39  Cheng Kaijia,Cheng ShuYu,Interpretation of Structure of Dislocation on Ground of the TFD Model,Progress in Natural Science,2001  11(9) 

 

40  程開甲、程漱玉,納米管形成與內應力,自然科學進展,2003131)。

 

41  程開甲、程漱玉,復合薄膜的異常大電容,自然科學進展,2005156)。

 

42  程開甲、程漱玉,基于電子理論的斷裂機理新揮,自然科學進展,20061512)。

 

43  Cheng Kaijia,Cheng ShuYuOn possibility of Superconductivity in This Filos,稀有金屬材料科學與工程,2008

 

 

    
    
    
    
    
    
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