业绩著科苑，风范留人间——忆著名物理学家葛庭燧院士的科学往事

　　讲述人：退休职工、离退休理论小组成员、科学家园第二党支部宣传委员张建平，原《中国科学报》主任记者

（一）葛庭燧先生毅然踏上回国之路

　　1941年9月，葛庭燧先生在美国加州大学（伯克利分校）物理系研究院学习，门门功课都是优秀。他还攻读了美国原子弹之父奥本海默的《统计动力学》等课程。他完成的博士论文“一种不可见紫外射线光源”，被美军应用到二战中收复南洋群岛的侦察任务中。1943年，葛庭燧在加利福尼亚大学获得了物理学博士学位，1944年在麻省理工学院参与研制原子弹的“曼哈顿计划”，从事铀及其化合物的光谱化学分析；又在该学院辐射实验室进行过远程军事雷达发射和接收两用天线自动开关的研究。这是一个二战时期世界上规模最大的科研团队，葛庭燧获得了2张奖状、1项专利和1枚奖章。

　　身在异国他乡，葛庭燧念念不忘苦难中的祖国。1949年2月，“留美中国科学工作者协会”成立，葛庭燧担任了理事会主席。1949年5月，葛庭燧收到了中共地下党曹日昌的信件，其中还有一封中共北方局写给钱学森教授的信。葛庭燧当即把信件转给了钱学森，又亲笔写了一封信附上。1993年，钱学森在祝贺葛庭燧80寿辰的贺信中说，“我决不会忘记，是您启示我早日从美归国，为新中国服务。”

　　1949年10月1日，新中国成立的消息传到了大洋彼岸，“留美中国科学工作者协会”在芝加哥举行了庆祝大会。会上，大家与前来捣乱的一些打手进行了搏斗，葛庭燧冒着生命危险，高高举起了一面鲜艳的五星红旗，与会的留美同胞们满含热泪第一次看到了新中国的国旗。深深爱着祖国的葛庭燧早已归心似箭，11月底，他偕夫人何怡贞和两个孩子毅然踏上归程。

　　当他站在海轮的甲板上，隐隐约约看到远方的海岸线时，再也抑制不住满腔的思念之情，他张开双臂大声地呼唤：“我终于回到亲爱的祖国了！”

（二）建功立业科学岛

　　1980年8月，年近七旬的葛庭燧院士来到了合肥科学岛，这一次，他的任务是创建中国科学院固体物理研究所。其实在这之前，他已经参与创建了3个研究所：1945年在美国，葛庭燧参与筹建了芝加哥大学金属研究所；1950年，他在北京参与创建了中国科学院应用物理研究所，并兼任该所研究员；1952年，他在沈阳参与创建了中国科学院金属研究所，曾任副所长。葛庭燧院士一生都在致力于金属物理领域的研究，并作出了重大的贡献。 

　　科学岛三面环水，树木葱茏。在创建固体物理所初期，葛庭燧院士提出了一个响亮的口号——“摸爬滚打、勤俭建所”。高大敞亮的实验室是他们亲手粉刷的，试验台也是他们亲手砌成的，在全所科技人员的努力奋斗下，一个颇具规模的固体物理研究所屹立在了蜀山湖畔。1985年8月，中国科学院批准建立了由葛庭燧院士任主任的“内耗与固体缺陷开放研究实验室”，这是中国对外开放的17个实验室之一，也是国际上的几个大型内耗研究中心之一。仅仅1年之后，开放室的13篇“晶粒间界内耗研究新进展”系列论文获得了中国科学院科技进步一等奖；1989年，葛庭燧院士在北京主持召开了该领域的国际会议，固体所开放实验室被称为固体物理学“内耗研究的摇篮”。 

（三）一个天才的科学发明

　　什么是内耗现象呢？你听，钟声悠扬，余音袅袅，说明这铸钟使用的合金材料的内耗是很低的；如果钟上出现裂纹，钟声很快就停止了，这是因为内耗大大增加了。再比如，我们人的脊椎骨的内耗就很大，假如不是这样，我们日常走路时脚的振动就会传到大脑，很容易引起脑震荡，这就太可怕了。

　　内耗，指物体在振动当中由于固体内部所发生的变化而引起的能量消耗。材料裂纹、伤痕引起的金属疲劳，是“内耗与固体缺陷研究”的基本问题之一。性能优良的材料可以避免因金属疲劳导致高空及地面的灾难性事故；另一方面，如果能有一种仪器及方法，灵敏的探知材料疲劳过程中能量消耗的变化，并揭示出它的物理过程，这将在人类的生产与生活中有广泛的应用。 

　　时间回到1945年。在美国，葛庭燧应导师甄纳教授之邀，赴芝加哥大学参加金属研究所的筹建，从此他走进了金属内耗研究领域。在芝加哥工作的4年里，他独立署名发表论文18篇。1947年，甄纳教授提出“内耗峰”假说，对此葛庭燧给出了最有力的证据——发明了“葛氏扭摆”。从此，他和老师共同成为世界金属内耗理论的创始人。 

　　“葛氏扭摆”可对金属材料的内耗进行宏观测量并提供内部结构的信息；与此同时，葛庭燧首次在测量中发现了晶粒间界的内耗峰——“葛氏峰”，奠定了“滞弹性”这一新理论的实验基础。这是世界金属内耗研究领域一个划时代的突破。以葛庭燧名字命名的发明与发现，奠定了他在20世纪金属物理发展史上大师的地位。

　　在葛庭燧院士的指导下，固体所科技人员先后研制成功了荣获中国科学院重大科技成果一等奖的自动倒扭摆内耗仪和疲劳内耗仪、声频内耗仪、变频摆等重要设备。1985年，多功能内耗仪又问世了，它集扭摆主体、光源、光电接收器、真空系统、模拟控制柜等于一体，可对数据进行采集、实时处理、存储及打印。对此，国内外同行专家给出了高度的肯定和赞誉。

（四）登上世界领奖台

　　“看到《人民日报》海外版上5 月7日的长文，说你荣获TMS梅尔奖，我要向你祝贺！”——1999年5月11日，诺贝尔奖获得者杨振宁亲笔给葛庭燧院士写来了这封贺信。

　　葛庭燧院士永远也忘不了1949年回国前夕美国朋友的劝告：“你回去将会断送你的科研事业”，这些话深深刺痛了他的自尊心。他当即立下志向：一定要干出一番事业来让外国人刮目相看。葛庭燧院士回国后“三度访美”的故事，实现了他半个世纪前许下的诺言。

　　1980年，葛庭燧院士第一次重访美国，在与一些美国朋友的交谈中，有人这样说：“在国际科学界，现在处于一流水平的学科几乎都有中国人的名字”，但他们又紧跟一句：“不过，像你们这样的科学家都是在外国培养的，成果也是在外国出的。”一石激起千层浪，葛庭燧院士下定决心：要在中国的土地上，在我们自己的实验室里，培养出年轻一代的科技人员，做出世界一流的科研成果！

　　葛庭燧院士第二次重访美国是1985年6月，参加“第八届国际固体内耗与超声衰减学术会议”。葛庭燧院士在会上作了特邀报告，他的学生张立德研究员宣读了多篇论文。国际同行们认为：中国学者的论文已达到了“世界领先水平”，大会决定第九届国际会议就在中国召开，并推选葛庭燧院士为大会主席。1989年7月，固体物理研究所在北京成功举办了“第九届国际固体内耗与超声衰减学术会议”。经国际委员会投票选举，76岁高龄的葛庭燧院士荣获了这一领域的国际最高奖——甄纳奖。这是以甄纳命名的大奖，83岁的甄纳教授在美国家中得到这个消息，甚感欣慰。四年后的1993年，第十届国际会议在意大利拉开帷幕，会议特别赞助了12位中国科学家前往罗马。大会主席认为，中国有优秀的内耗研究传统，国际会议如果没有中国参加，就算不得是国际会议。会上，葛庭燧院士和朱震刚研究员、崔平博士等又带去了丰硕的成果，提交了40多篇论文；葛庭燧院士应邀在大会上作了学术报告，在国际上率先提出了一门新的学科领域——非线性滞弹性。葛庭燧院士等提出的新的理论体系，再次记入了科学史册，它和半个世纪前的“葛氏摆”和“葛氏峰”一样，闪烁着中国人智慧的光辉！

　　1999年，葛庭燧院士第三次重访美国，登上了世界领奖台。3月2日晚，美国圣迭戈万豪饭店宴会厅举行着盛大的晚宴暨颁奖大会。TMS学会（国际材料科学联合会）主席宣布：1999年度梅尔奖授予中国科学院葛庭燧院士，同时邀请他在TMS学会第128届年会上作题为“晶界弛豫研究50年”的学术演讲。领奖台上，86岁的葛庭燧院士神采奕奕，西装上别着一朵鲜花。在热烈的掌声中，葛庭燧院士接过了梅尔奖的奖章——登上了他一生学术成就的荣誉之巅！这也是自1921年设立该奖以来，亚洲人首次获此殊荣。

　　英国皇家学会会员、法国科学院院士、日本金属学会会长等在内的10位著名科学家，对葛庭燧院士半个世纪以来的杰出成就给予了高度评价。

　　葛庭燧院士一生撰写了240多篇科技论文，其中150篇与金属内耗和滞弹性有关。葛庭燧院士的名字被写进了物理学词典，《英德法俄汉物理学词典》中只有2位以中国人名字命名的词条：一条是“葛庭燧扭摆”，一条是“黄昆散射”。

　　葛庭燧院士让中国人在世界金属内耗领域始终占据着重要地位，葛庭燧，属于中国，也属于世界！