明天，一張“黑洞”的相片刷了屏，這張相片將載入人類歷史。多少個(gè)皓月當(dāng)空的清晨，天幕拉開，繁星點(diǎn)點(diǎn)。人類自古以來就在欣賞這宇宙的神奇和美妙!在對(duì)宇宙的探求之路上，不少湖湘科學(xué)家孜孜以求。中國科大學(xué)江西天文臺(tái)研究員、天體化學(xué)學(xué)家，中國科大學(xué)物理化學(xué)學(xué)部教授，衡山人黃潤乾(1933.12.5-2013.10.10)就是其中最杰出的一位。
明天，讓我們讀他仰望星空的故事——
表演的舞臺(tái)是整個(gè)銀河系，出場(chǎng)角色是它的千億顆星體和月球上不懈求索的天文學(xué)家。而在世界著名的天文學(xué)屋內(nèi)，有一位中國廣東籍的天文學(xué)家，對(duì)星體研究做出了重要貢獻(xiàn)：提出了星風(fēng)沖擊波理論和發(fā)覺了關(guān)于星風(fēng)物質(zhì)損失以及對(duì)流對(duì)星體演變的一些重要效應(yīng)，在國際和國外重要學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文48篇，撰寫了5本天體化學(xué)著作，先后獲得了中國科大學(xué)自然科學(xué)二等獎(jiǎng)、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)和教學(xué)成果二等獎(jiǎng)，以及中國天文學(xué)會(huì)首屆張鈺哲獎(jiǎng)。他就是中國科大學(xué)江西天文臺(tái)研究員、天體化學(xué)學(xué)家，中國科大學(xué)物理化學(xué)學(xué)部教授黃潤乾。
艱難求學(xué)路
黃潤乾可以說是一位大器晚成者。他12歲才走入學(xué)堂門;過了弱冠之年才即將從事天文學(xué)研究;到了較大的年紀(jì)才開始出成果;而重要的成果和最主要的工作是在他48歲之后完成的。其實(shí)，他少年、青年及中年時(shí)的求知精神與孜孜不倦的努力，不懈的開拓和進(jìn)取為他攻破天文學(xué)難關(guān)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
黃潤乾原籍廣東衡山。1933年12月5日，他出生在上海良鄉(xiāng)一個(gè)普通的知識(shí)分子家庭。"歲時(shí)，抗清戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)，他隨父輾轉(zhuǎn)至湖南郴州。因?yàn)榧彝ヘ毢粼谠颇系泥l(xiāng)下達(dá)7年，未曾上過中學(xué)。
快13歲了，他只從爺爺奶奶那兒學(xué)會(huì)了簡(jiǎn)單的加減乘除運(yùn)算。但是他考取一所西安的國立學(xué)校時(shí)，入學(xué)考試居然不考簡(jiǎn)單的算術(shù)運(yùn)算，而是考他未曾學(xué)過的文字題，自然他得了零分。因?yàn)閷?duì)知識(shí)的渴求，他在填寫另一所公立學(xué)校的報(bào)名單時(shí)，家庭條件非常有限的他卻“斗膽”填寫了有能力全部自費(fèi)。于是這所公立中學(xué)收下了他。“沒有別的意思，我只是太想念書了。”黃老追憶起半個(gè)世紀(jì)前的辛酸求學(xué)之路時(shí)，深有感慨。當(dāng)時(shí)班上招收了60名中學(xué)生，他在投檔榜上是排在第60名。
看到書本，一種久違的渴求，驅(qū)使他如饑似渴地汲取知識(shí)，晚上和朋友們一起學(xué)習(xí)，下午經(jīng)常躲到公廁微弱的燈光下加班學(xué)習(xí)，幾乎步入了如癡如醉的窘境。一年后，奇跡出現(xiàn)了，未曾上過三天高中的他成績(jī)竟然步入了班上前三名。第二年他轉(zhuǎn)到重慶天祥小學(xué)，愈發(fā)發(fā)憤了。1951年出席中考，考入北大學(xué)院氣象系。
在北大學(xué)院就讀一年后，他被選拔為出國留中學(xué)生。在留蘇預(yù)備部學(xué)習(xí)一年后，1953年他被派送到當(dāng)時(shí)的民主俄羅斯席勒學(xué)院天體化學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)。1958年，他回到了睽違已久的祖國，先后在中國科大學(xué)成都分院科技學(xué)院、蘭州化學(xué)研究所等處工作。從事國防科學(xué)研究。
1976年，他回到陜西，來到了四川天文臺(tái)。
“機(jī)遇很重要。才能在中國科大學(xué)工作，使自己的能夠得到充分發(fā)揮，而且還能找到重要的研究方向和課題，這是我取得成功的主要誘因。”黃潤乾坦率地總結(jié)了自己的經(jīng)驗(yàn)。
春城西安，花束綻放，四季如春，氣候宜人。但是，黃潤乾最滿足的不在于這高貴的環(huán)境，而是中國科大學(xué)江西天文臺(tái)得天獨(dú)厚的科研條件;廣東天文臺(tái)是中國北方最理想的天文觀測(cè)場(chǎng)所，由于廣東的氣象條件十分好，無云無霧的日子非常多，一年內(nèi)陰天數(shù)可以達(dá)到200天以上;這兒環(huán)境十分優(yōu)美，空氣未被污染，能見度高;同時(shí)，廣東的大氣靜謐度也是相當(dāng)高的。
黃潤乾來到廣東天文臺(tái)時(shí)，已是人到中年。面對(duì)天文學(xué)方面寬廣的研究領(lǐng)域，怎么選擇研究方向呢?就在黃潤乾進(jìn)行艱辛決擇的時(shí)侯，當(dāng)時(shí)一位很有影響的天體化學(xué)學(xué)家提醒他：“天體化學(xué)的重大突破點(diǎn)應(yīng)當(dāng)在高能天體化學(xué)，由于星體發(fā)出的巨大能量是星體內(nèi)部通過熱核反應(yīng)釋放出的能量所達(dá)不到的。”另一位天文學(xué)家向黃潤乾建議：“白矮星內(nèi)部結(jié)構(gòu)問題很有意義。”在她們的影響下天體物理學(xué)是什么時(shí)候?qū)W的，黃潤乾認(rèn)真地通讀了馬丁·史瓦西的《恒星結(jié)構(gòu)和演變》以及邱宏義的《恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)》等專著。
當(dāng)時(shí)也有許多天文界同仁和好友勸黃潤乾不要從事星體結(jié)構(gòu)和演變的研究。她們覺得：“恒星結(jié)構(gòu)演變理論在本世紀(jì)60年代就發(fā)展得非常健全，一些容易的課題都已基本解決，剩下的盡是一些啃不動(dòng)的硬骨頭。”正在這時(shí)，1977年的三天，波蘭天文代表團(tuán)一行10人訪韓，其間一位是世界知名的星體結(jié)構(gòu)和演變研究專家、恒星結(jié)構(gòu)和演變理論發(fā)展史上第二里程碑的創(chuàng)建人———史瓦西院士。
青海九鄉(xiāng)的風(fēng)光令史瓦西院士驚駭不已，一位陪他的40多歲中國學(xué)者更令他形成了深刻的印象。那位中年學(xué)者就是黃潤乾，他捉住一切機(jī)會(huì)和時(shí)間，向史瓦西院士討教星體演變方面的問題。史瓦西院士熱心地回答他的問題，鼓勵(lì)黃潤乾從事星體結(jié)構(gòu)和演變研究。史瓦西院士對(duì)黃潤乾說：“人類認(rèn)識(shí)星體的規(guī)律遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束和建立。星體結(jié)構(gòu)和演變理論，星體大氣理論是天體化學(xué)的基礎(chǔ)核心部份，假如一個(gè)國家的天體化學(xué)研究，在這種基礎(chǔ)核心部份不能深入和取得進(jìn)展，這么這個(gè)國家的天體化學(xué)水平不可能很高和穩(wěn)當(dāng)。”史瓦西院士的話表明星體結(jié)構(gòu)和演變的研究非常重要，而且還有好多工作可做。那些話深深地印在了黃潤乾的腦海里。史瓦西院士歸國后，又附贈(zèng)了一套《恒星結(jié)構(gòu)》書給黃潤乾，書中還有他詳盡的批注。于是，黃潤乾向星體演變理論挑戰(zhàn)的決心如同石頭一樣堅(jiān)定了。
天賜良機(jī)，他和美國科學(xué)家魏格特合作，創(chuàng)建了“星風(fēng)激波理論”又為“非守恒雙星演變理論”奠定了數(shù)理基礎(chǔ)
目標(biāo)選取然后，就全神貫注地拚命干。黃潤乾首先碰到的困局是怎樣估算星體的結(jié)構(gòu)和演變模型。當(dāng)時(shí)的科研條件十分狹小，同時(shí)和國際上也沒有多少相處，手中沒有估算星體結(jié)構(gòu)和演變的程序，必須自己編制。黃潤乾查遍了許多有關(guān)文獻(xiàn)，并用日本代表團(tuán)附送給四川天文臺(tái)的一個(gè)帶有磁卡、可以編出200多步程序的大型%&估算器來摸索星體結(jié)構(gòu)和演變模型中一個(gè)個(gè)公式的估算。遇見更復(fù)雜的估算就不行了，經(jīng)過好多次的努力都失敗了。黃潤乾不是一個(gè)臨陣膽怯的人!已過弱冠之年的他打算重新再來。他從頭學(xué)起，捧起了書本，當(dāng)起了中學(xué)生，自學(xué)了ALGOL語言和FO-TRAN語言，自己編撰星體結(jié)構(gòu)和演變程序，總算在1979年借助石油研究院的國產(chǎn)小型計(jì)算機(jī)成功地估算出星體結(jié)構(gòu)和演變模型，成為我國第一個(gè)估算出星體結(jié)構(gòu)和演變模型的人。
攻破了第一關(guān)，愈發(fā)鼓舞和提高了黃潤乾向星體演變理論深入進(jìn)取的信心。就在這時(shí)，一次碰巧的機(jī)會(huì)為黃潤乾更深入地研究星體演變理論提供了新的抓手。日本披薩天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)、世界知名星體結(jié)構(gòu)和演變專家魏格特院士在《天空與望遠(yuǎn)鏡》雜志上看見日本代表團(tuán)訪問廣東天文臺(tái)的文章和相片時(shí)，發(fā)覺了他的在美國耶拿學(xué)院時(shí)的老朋友黃潤乾。魏格特臺(tái)長(zhǎng)欣慰萬分，立即同黃潤乾取得了聯(lián)系，并在1980年12月發(fā)出約請(qǐng)信，請(qǐng)黃潤乾赴日本披薩天文臺(tái)進(jìn)行合作研究。
步入世界最先進(jìn)的研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究，這是黃潤乾求之不得的事，是學(xué)習(xí)星體演變理論難得的好機(jī)會(huì)。黃潤乾立即動(dòng)身抵達(dá)加拿大。在比薩天文臺(tái)的五年，他備加勤奮刻苦，孜孜不倦地學(xué)習(xí)，夜以繼日地工作。這期間他深入地比較英國的星體結(jié)構(gòu)和演變程序和他自己編撰的程序在什么數(shù)學(xué)問題上的差別，快速地把握國際上在這#$多年中的重要進(jìn)展，迅速地將20多年的差別減短。
正當(dāng)黃潤乾在比薩天文臺(tái)專心研究星體演變理論時(shí)，一個(gè)重要的天文觀測(cè)發(fā)覺造成了他和魏格特院長(zhǎng)的高度注重。70年代后期，天文學(xué)家可以利用湖人和衛(wèi)星來觀測(cè)星星，但是發(fā)覺了被稱為星體的星星并不是恒定不變的。相反，它們會(huì)以星風(fēng)的方式向宇宙空間噴發(fā)出大量的物質(zhì)。更為奇怪的是：在一些特殊雙星中，人們觀測(cè)到了4射線幅射是來始于兩顆星之間的空間;在一些球星的周圍，人們可以發(fā)覺有弓型波結(jié)構(gòu)。
為何在一些雙星之間的空間會(huì)形成X射線幅射?為何在一些球星的周圍會(huì)出現(xiàn)弓型波結(jié)構(gòu)?這種問題在黃潤乾和魏格特院士的腦子中不斷思考。當(dāng)她們聯(lián)系到星體會(huì)發(fā)射強(qiáng)悍的星風(fēng)時(shí)，一個(gè)新的思想形成了：雙星中兩顆星的星風(fēng)互相碰撞會(huì)形成激波，并在激波面上由于低溫可以產(chǎn)X射線幅射。當(dāng)球星的星風(fēng)和星際云相碰撞時(shí)，也會(huì)形成激波，并出現(xiàn)弓型波結(jié)構(gòu)。為了否認(rèn)這個(gè)論點(diǎn)，須要構(gòu)建星風(fēng)激波理論，用嚴(yán)格的星風(fēng)激波理論估算。證明雙星中的X射線幅射和球星周圍的弓型波結(jié)構(gòu)確實(shí)來自星風(fēng)沖擊波。黃潤乾發(fā)揮他在流體熱學(xué)方面的校長(zhǎng)，與魏格特院士合作提出了星風(fēng)激波理論的基本多項(xiàng)式組，構(gòu)建了星風(fēng)激波理論，而且用嚴(yán)格的星風(fēng)激波理論估算，否認(rèn)了她們的論據(jù)是正確的。
她們?cè)谥匾獓H期刊《天文學(xué)與天體化學(xué)學(xué)》上發(fā)表了《遠(yuǎn)雙星系統(tǒng)中的沖擊波》、《星風(fēng)與星際二氧化碳碰撞形成的沖擊波》等文章。黃潤乾和魏格特的這種工作導(dǎo)致了國際天文界的高度注重。在1992年舉行的國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)重要大會(huì)中，知名雙星專家J在評(píng)析報(bào)告手指出：“關(guān)于這個(gè)效應(yīng)的文章至今已有4篇，然而，它是由黃潤乾和魏格特(1982)的文章開始的??”在1994年專門為雙星和碰撞星風(fēng)舉行的大會(huì)中，有多篇來自X射線幅射衛(wèi)星、紫外衛(wèi)星的觀測(cè)報(bào)告，黃潤乾和魏格特構(gòu)建的星風(fēng)激波理論在這種報(bào)告中已得到廣泛否認(rèn)。這一理論在國際上已被30多篇文章引用，并被國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)總結(jié)到了《天文報(bào)告》中。1987年，這項(xiàng)工作獲得了中國科大學(xué)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
1982年末，黃潤乾的步伐又踏上了四川的熱土。他帶著豐收的喜悅回到了祖國，心中倍感愈發(fā)高興的是，在美國五年的研究，除了取得了令人驚訝的研究成果天體物理學(xué)是什么時(shí)候?qū)W的，而更重要的是學(xué)到了美國先進(jìn)的研究方式，把握了前沿科技動(dòng)態(tài)，減短了與國際前沿的差別，大大提升了研究的起點(diǎn)。他想把在美國學(xué)到的那些東西帶回祖國，帶到廣東天文臺(tái)，向星體演變領(lǐng)域最重要的前沿課題沖擊。
在銀河系千億顆星體中，有的是單星，有的是雙星，有的則是多星在一起。而最引人注目的是雙星，它們數(shù)量諸多，占星體的一半。在天空中，雙星如同一對(duì)親兄弟，更像一對(duì)在一起轉(zhuǎn)動(dòng)的陀螺，彼此間互相影響，每隔若干年、多少天或幾小時(shí)互相繞行一周。有時(shí)侯雙星中的一顆星會(huì)憑著自己的引力，將另一顆星的物質(zhì)吸引過來，使自己壯大而消弱同伴。雙星中存在著許許多多復(fù)雜的數(shù)學(xué)過程。
70年代后期發(fā)覺星體會(huì)向外噴發(fā)物質(zhì)產(chǎn)生星風(fēng)的事實(shí)，使黃潤乾認(rèn)識(shí)到，星體演變理論早已遇見了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。由于現(xiàn)有的星體演變理論是構(gòu)建在以星體的質(zhì)量永恒不變?yōu)榍疤釛l件的。因而，構(gòu)建質(zhì)量不守恒的星體演變理論，早已成為天體化學(xué)學(xué)家當(dāng)務(wù)之急。黃潤乾還注意到，美國早已有一批天體化學(xué)學(xué)家著手研究大質(zhì)量單個(gè)星體的非守恒演變，但雙星演變比單星的演進(jìn)難度大，涉及的化學(xué)問題更多，尚沒有人去研究。黃潤乾立刻選擇了雙星有物質(zhì)和角動(dòng)量損失的演進(jìn)理論作為主攻方向。
黃潤乾年青時(shí)是一位十分乖巧的人，游泳、籃球、排球樣樣都喜歡，學(xué)院時(shí)他還是獨(dú)唱團(tuán)的成員。因?yàn)槌Ｄ甑膹氖鹿浪愎ぷ鳎@得不這么好動(dòng)了，久而久之，竟?jié)u漸舍棄了這種運(yùn)動(dòng)。因?yàn)闀r(shí)常冥思苦想，遇見困局經(jīng)常是廢寢忘食。因?yàn)闀r(shí)常超負(fù)荷工作，他還患上了腎臟病。好在他的夫人對(duì)他非常照料，幾乎承當(dāng)了全部家務(wù)，使他無牽無掛地全身心地投入到了科研之中。
1985年，3年的鏖戰(zhàn)總算有了結(jié)果，黃潤乾完成了第一篇雙星非守恒演變論文，發(fā)表在國際核心期刊《天文學(xué)和天體化學(xué)學(xué)》雜志上。又經(jīng)過幾年，1990年他又在該刊物上發(fā)表了《大質(zhì)量雙星系統(tǒng)的非守恒演變》。這篇文章內(nèi)容更為豐富，為現(xiàn)在的雙星非守恒演變理論奠定了基礎(chǔ)。1992年和1993年黃潤乾又連續(xù)在這個(gè)國際權(quán)威刊物上發(fā)表了雙星非守恒演變方面的論文兩篇。黃潤乾的這種工作使非守恒雙星演變理論奠定在嚴(yán)密的數(shù)理基礎(chǔ)上，得到了國際上的廣泛承認(rèn)和高度評(píng)價(jià)。在1990年和1992年天文學(xué)聯(lián)合會(huì)的重要大會(huì)中，知名雙星和大質(zhì)量星專家GREVE在報(bào)告中用大量篇幅詳盡介紹和高度評(píng)價(jià)了黃潤乾的工作，并肯定了所提出的潮汐效應(yīng)和相互幅射效應(yīng)對(duì)星風(fēng)物質(zhì)損失的影響，尤其對(duì)這項(xiàng)工作用可靠的估算證明可以忽視幅射壓對(duì)物質(zhì)交換的影響的推論給與了高度評(píng)價(jià)。《天文學(xué)和天體化學(xué)學(xué)》雜志對(duì)黃潤乾的論文的評(píng)審意見是：“這是一篇杰出論文，科學(xué)意義重要。”1999年，黃潤乾連任為中國科大學(xué)教授。
接班人
“有人問我，連任為教授后我最高興的是哪些?我說那就是有條件繼續(xù)進(jìn)行科學(xué)研究，并培養(yǎng)出一支過硬的接隊(duì)伍。”黃潤乾教授對(duì)記者說。
80年代初在美國工作時(shí)，黃潤乾見到星體結(jié)構(gòu)演變理論，星體大氣理論和星體震動(dòng)理論都在國際上有很大發(fā)展，受到振動(dòng)和鼓舞。同時(shí)又親眼見到披薩天文臺(tái)幾個(gè)非常活躍的研究組里，都有幾個(gè)水平很高的骨干，她們互相討論，相互切磋，發(fā)揮各自的校長(zhǎng)，產(chǎn)生一股強(qiáng)悍的集體力量，使這幾個(gè)研究組才能在各自的研究領(lǐng)域處于世界的前列。于是他下定決心歸國之后要在四川天文臺(tái)構(gòu)建一個(gè)星體理論組，跟蹤國際前沿，并力爭(zhēng)做出成就跨入于世界前列。黃潤乾剖析了當(dāng)時(shí)四川天文臺(tái)的實(shí)際情況，意識(shí)到成立這個(gè)組必須從招收研究生入手。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)心愿，他開始積極打算。在美國工作期間，不僅和魏格特院士合作進(jìn)行星體結(jié)構(gòu)和演變方面的研究課題外，又專門到萊馬斯院士領(lǐng)導(dǎo)的星體大氣理論組工作一年，深入學(xué)習(xí)星體大氣理論，并廣泛搜集了星體大氣、恒星震動(dòng)和星體結(jié)構(gòu)演變的程序與資料。著手編撰《恒星結(jié)構(gòu)和演變》、《恒星大氣理論》兩本課件，以備今后培養(yǎng)研究生用。這兩本課件后來分別在科學(xué)出版社和四川人民出版社出版，成為國外星體化學(xué)的兩本重要研究生教材。
1984年，天文臺(tái)星體理論組即將組建。黃潤乾對(duì)年青的一代倍加關(guān)愛，為她們的成長(zhǎng)不辭勞苦。他親自為年青科技人員講授星體結(jié)構(gòu)和演變以及星體大氣理論兩門課程，又請(qǐng)來了中國科技學(xué)院、北京天文臺(tái)和深圳天文臺(tái)的著名院士和研究員為她們講授其它的天體化學(xué)課程。從開始建組和培養(yǎng)研究生起，黃潤乾就要求你們?cè)诳蒲猩弦欢ㄒ黠L(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，思想邪派。在教學(xué)方式上，他的原則是放手讓她們成長(zhǎng)，使中學(xué)生有充分的思索余地。黃潤乾教授給她們每位人一本很厚的程序和相關(guān)的資料，由她們自己去鉆去闖。他的這套培養(yǎng)研究生的奇特方式獲得了相當(dāng)?shù)某晒ΑＲ晃唤欣铎偷难芯可诓婚L(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)就鉆研通了《恒星非徑向震動(dòng)》一書，并看懂了星體非徑向震動(dòng)的估算程序。另一位韓占文，也看懂了非局部熱動(dòng)平衡大氣模型程序。另外，黃潤乾的中學(xué)生羅國權(quán)、蔣蘇云，也和前兩位高徒一樣，取得了國際承認(rèn)的成績(jī)。
黃潤乾喜愛風(fēng)和日麗的廣東天文臺(tái)，喜愛他從事的天文事業(yè)。“科學(xué)的成功在于不竭的開拓。”黃潤乾為筆者寫下這樣一句話。這是他在求學(xué)求知求索的人生拼搏中悟出的哲理。從他激揚(yáng)的墨跡中，我們看見了他灑下的嘀嘀淚水;從他筆勢(shì)的字體中，見到了他走過的行行堅(jiān)實(shí)的足跡;從語義上，我們更深刻地理解了一個(gè)偉大的名詞———科學(xué)精神!