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“声播四海,余音不绝”中国声学学科之首创者-魏荣爵院士逝世十周年纪念

“声播四海,余音不绝”中国声学学科之首创者-魏荣爵院士逝世十周年纪念 声学楼论坛
2020-04-08
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导读:4月6日是中国声学事业奠基人之一,南京大学声学学科创始人魏荣爵院士逝世十周年的之际, 我们特选登发表于201
4月6日是中国声学事业奠基人之一,南京大学声学学科创始人魏荣爵院士逝世十周年的之际, 我们特选登发表于2011年《南京大学学报( 自然科学) 》专刊上由陈伟中教授、孙广荣教授撰写的纪念魏荣爵先生的回忆文章,正值清明, 往年草长莺飞, 春风拂面的感觉不再;告慰先生, 追忆先贤成了中国声学各界同仁的共同心声。


《怀念我们的导师魏荣爵院士

陈伟中, 孙广荣


     2010年的清明节刚过, 国际著名声学家、中国现代声学教育和科研事业的奠基者之一, 中国科学院资深院士 、南京大学教授魏荣爵先生在南京仙逝, 享年 94 岁 。在魏先生逝世一周年之际, 《南京大学学报( 自然科学) 》专刊发表魏先生的朋友和学生们的最新声学研究论文。又值清明, 往年草长莺飞, 春风拂面的感觉不再;告慰先生, 追忆先贤成了声学所同仁的共同心声. 在此纪念专辑发表之际, 我们愿把魏先生留给我们的记忆片段撰写出来, 以此怀念我们敬爱的导师— —魏荣爵院士。


1、任期最长的物理系主任


魏先生 1944 年考取官费留美, 志在学习声学.可当时推荐他的金陵大学理学院院长是芝加哥大学毕业的博士, 于是魏先生1945 年进了核物理见长的芝加哥大学, 学习核物理。在此期间, 曾和杨振宁先生一起两次聆听了对美国原子弹研究做出重大贡献的、被誉为中子物理之父的、著名物理学家费米( Enrico Fermi) 的量子力学课.获得硕士学位之后, 魏先生考虑到长期处于战乱中的祖国的学术研究条件, 仍然希望改学实验条件相对简单的声学 。于是, 前往当时声学研究中心、  加州大学洛杉矶分校( UCLA) 攻读声学博士学位, 师从著名声学家V .O .K nudsen 教授, 以“ 声波在水雾中的传播”为主题的博士论文, 1950 年获得 UC LA 的博士学位, 并留校任教。此时新中国已经诞生, 魏先生响应祖国号召, 婉却师友挽留和抗拒移民局的留难, 于 1951 年在美国发动朝鲜战争之际, 毅然举家从美国返回, 投身到新中国的科研和教育事业中。1952 年全国高校院系调整, 魏先生任南京大学物理系主任, 到 1984 年卸任, 任期 33 年, 成了中外物理系历史上任期最长的系主任。作为南京大学物理系的主任, 魏先生为南京大学物理学学科发展做出了重大贡献.南大物理系在 1954 年先设立金属物理专门化, 1955 年设立声学、磁学、半导体 、核物理专门化, 隔年又设立无线电电子学和理论物理专门化 .至此, 今日南大之物理研究格局已经初见端倪.魏先生一贯重视研究队伍的建设, 在他任职期间, 一批当时的青年才俊, 现今的物理学大师, 云集于南京大学, 为今日南大物理的辉煌奠定了坚实的基础。



魏院士在美国芝加哥大学学习期间与杨振宁是同窗好友




2、大学声学教育的创始人


在 1954 年, 魏先生在南京大学创建了我国第一个声学专业, 并因漏就简以教室改建成了我国第一个消声实验室和混响实验室, 指导学生开展声学方面的科研工作。1955 年初成立了声学教研室, 魏先生兼任声学教研室主任。下半年在物理系三年级学生中选取 15 名学生到声学专门化学习 .这是全国第一届声学专业的学生, 魏先生亲自讲授《声学基础》课程;1956 年,招收了我国第一批声学专业研究生 。短短四年时间, 研究领域扩展到建筑声学、语言声学、电声学 、分子声学 、超声学、水声学、大气声学等学科;教研室成员增加到 17 人.1959 年 9 月举办了声学科学报告会, 邀请了全国几乎所有声学研究的单位参加, 会议具有首次全国声学会议的性质.展示了南京大学声学研究的重要成果, 其中包括, 对金门隔海广播所需要的远射程扬声器号筒的研制。


3、对非线性声学的重大贡献 — — 孤子和混沌


   文革期间, 魏先生受到很大冲击, 成了“ 埋藏得很深很深的阶级敌人”, 曾去江苏溧阳农村等地劳动, 一切科研活动被迫中断.改革开放之后, 魏先生很快在南京大学恢复了声学研究.此时, 正值国际上非线性科学崛起, 孤子( soliton) 和混沌( chaos) 现象引起了先生的极大兴趣。1979 年, 美国声学学会成立 50 周年, 魏先生受邀做关于水雾中的声吸收的专题报告 .他在报告中, 强调了非线性的重要性 .几年之后, 由魏先生派往UCLA 攻读博士学位的吴君汝, 在振动激励下的水槽中观察到了非传播的水波孤立子 。


   在国内, 魏先生领导的研究团队也在非线性孤立波方面的研究取得了重大进展, 先后在实验中观察到多种物质( 包括流体、颗粒物质以及晶格模型) 中的新型孤立波, 并研究了它们的物理特性.值得一提的是, 魏先生首先提出了周期的孤立子现象向混沌发展的观点 。我们知道, 从数学上看, 孤立子现象是一种典型的可积系统的解;而混沌则是属于不可积系统的一种动力学特征.而魏先生领导的课题组却发现, 在物理上, 通过改变参数, 一个代表着可积系统解的孤立子可以经过周期、倍周期, 向混沌过渡, 可以观察到空间孤立子分布的水表面波, 时间上具有混沌的特征。经过近 20 年的研究, 魏先生的研究团队在非线性声学领域取得了丰硕的成果, 引起国内外同行的高度重视。美国声学学会 75 周年纪念文集( ASA 75th Anniversary Book) 中对公元前 550 年到公元 2002 年间的声学成就进行了回顾, 其间收录了三位华裔声学家的研究成果, 魏先生及其弟子吴君汝教授就占据了其中两席.并于 1996 年以会议主席的身份在南京举办第 14 届世界非线性声学会议 .获得国家教育部科技进步奖多项。


4、晚年最感兴趣的课题 — —声致发光


  作为声学家, 魏先生总是站在整个自然科学、物理学的高度看声学的发展.他对新兴的声学学科从来都是十分敏感的.上世纪 90 年代中期, 魏先生已年近八十, 他的精力, 虽不能具体进入某一课题进行科学研究, 但在他的案子上仍然堆满了各类学术杂志 .其中有一本 Physics Today , 是他每期必看的。

   1994 年秋天, 魏先生看到了该杂志里一篇single bubble sonoluminescence( 单泡声致发光) 一文, 非常感兴趣.声致发光是一种液体中空化泡在声波驱动下, 作强非线性脉动, 而导致气泡内形成极端高温 、高压, 进而产生光辐射的现象 。早在上世纪八十年代末, 魏先生就看到了声空化现象存在潜在应用, 着手开展这方面的研究 .当单泡声致发光现象报道之后, 他立刻召集课题组人员进行研讨, 分析进入该领域研究的可能性, 并重点询问了实验室条件 .魏先生是非常重视实验, “ 物理学是实验科学”, 是他经常说的一句话, 当我们完成对声致发光课题进行初步调研之后, 发现声学设备是具备的, 但光学测量部分几乎空白 .魏先生觉得有了声学部分设备, 就可以观察到声致发光现象, 就可以开始研究, 在研究的过程中, 再添置光学测量设备. 就这样, 我们非线性声学课题组的部分研究人员, 就同时开展强声学领域的研究, 开启了南京大学的声空化和声致发光研究的历史 .后来, 在南京大学“ 211”项目、“ 985”项目的重点支持下, 建成了国内最先进的声空化研究实验室, 取得一系列的成果, 还承担了国家声空化研究的重点项目.声致发光是魏先生晚年最感兴趣的课题, 他的很多朋友, 前来拜访, 其中包括杨振宁先生, 他都带他们参观声致发光实验室,过了九十岁之后, 魏先生不幸得了帕金森综合症, 记忆力日趋衰退, 但见到我们, 仍然关切地询问声致发光研究最近的进展, 鼓励我们继续努力深入地研究下去.随着病情加重, 他老人家已经对自己刚说过的话语, 都失去记忆.于是, 变成了不断重复地询问, 但内容仍然是他所关心的声学研究, 彰显他内心对学科研究动态的关注。



5、语言大师级的英文编辑


魏先生有极高的语言能力, 这和他的家庭、受教育背景有关系。先生出生于湖南邵阳望族, 是清代著名思想家魏源的后裔 .其祖父魏光焘曾任晚清两江等地总督, 也是南京大学前身三江师范学堂的创办人之一。其父亲魏肇文早年留学日本, 是有名的书法家 。魏先生从小受到家庭的熏陶, 文学基础深厚, 文笔书法自成一体. 他在北京读完小学, 在上海念完中学, 大学毕业于南京, 留学美国七年无论是美国俚语还是中国方言, 他都在行 。先生还是著名的京剧票友和评论家, 早年为报社撰写过不少剧评文章。他不仅说得一口纯正的美国英语, 还在加州大学专修过Speech Co rrection 等课程, 对英文教育很在行,他曾在《文汇报》上发表关于英文发音教学的文章, 得到好多语言学家的赞赏。
作者之一( 陈) 从非线性声学研究起, 到强声学研究, 一直是在魏先生指导下成长起来的, 先后和魏先生合作发表学术论文 30 余篇, 其中, 20 多篇发表在英文期刊上。和魏先生在一起, 除了讨论学术问题之外, 还有一个重要的议题就是英文写作问题.魏先生把我们常见的中国式英文问题戏称为“ 洋泾浜”( 上海方言) 英语, 也就是我们常说的Ching li sh 。一旦发现“ 洋泾浜”, 他都会给你认真讲解, 告诉你, 美国人是怎样思考问题, 所以应该怎样表达才是符合他们的习惯 ,逐渐地, 在一段时间里, 魏先生对英文论文润色很感兴趣, 兼职做起论文的英文编辑工作。遗憾的是, 他喜欢用铅笔修改论文, 而且是用一根磨得十分圆滑的铅笔, 偏偏还写成小于五号( 约 10pt) 大小的字体.有时候, 为了看清楚他修改的意思, 我们得不断地变换视角, 同时大脑高速地搜索可能的单词, 才能最后确定下来 .记得那时候, 魏先生已近八十高龄了, 而且还有许多应酬, 对他参与的研究论文, 仍能坚持由他过目, 在学术和表达上提出具体修改意见后, 方能投稿, 体现了他对学术上精益求精的精神。清明正值仲春, 我们在春的生机中缅怀先生, 在爱的追思中感恩先生 。魏先生虽然离开了我们, 他开创和拓展的事业, 正逢前所未有的好时机, 蓬勃地朝前发展着…



本文字内容摘编于《南京大学学报》第47卷第2期




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“声学楼”创办于2005年,致力于促进声学领域技术交流与应用。历经多年发展,声学楼已从一个单纯声学工程师交流平台,成长为音频企业上下游多方参与音频技术专业论坛之一,每年还通过举办技术研讨会、年会等活动,搭建起与会的行业供需双方沟通的桥梁。
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