他打开了“莫比乌司作坊”大门——访著名物理学家陈难先教授 [复制链接]

第3版(综合)
专栏：

　　他打开了“莫比乌司作坊”大门
　——访著名物理学家陈难先教授
本报记者 柏生
北京科技大学应用物理研究所陈难先教授，曾获美国宾夕法尼亚大学电气工程系博士学位、并荣获美国ＣＤＣ公司和宾夕法尼亚大学技术发明奖。最近，陈难先教授又攻破了“莫比乌司作坊”。他运用数学定理解决了物理上的一些重要的反演问题。
记者：最近国外一些科学杂志对您运用数学莫比乌司反演定理解决物理上的反演问题给予了很高的评价，您能介绍一下吗？
陈难先：我从１９８６年开始对物理上和技术上几个反演问题很感兴趣，其中有一些问题运用数论中莫比乌司反演定理表达，解决得比较干净利落。从物理上解决了一些难题，从数论应用上开了个新头。英国麦道克司教授认为值得庆贺，所以我的文章在美国权威性物理杂志《物理评论通讯》今年３月１２日登出不到２０天，他的评论文章就出现在３月２９日英国著名的《自然》杂志上。我的文章不长，他的文章则满满一版，说是“出乎意料地把数论中的莫比乌司反演定理用来解决物理中的反演问题。”认为我们开创的“莫比乌司作坊”还将解决一系列的重要应用问题。
记者：您能讲得通俗些吗？
陈难先：任何物体内部的原子、分子都在作无规则的运动，这种运动就使一个物体有温度，这种运动或者物体的温度特性就使物体像个小电台似的，会向外发射（辐射）电磁波。本世纪初，建立量子理论，主要就是因为普朗克把物体辐射电磁波的规律研究清楚了。地球上有些地方在搞核反应，有些地方在炼高温合金。不同地方的温度就不一样，我们在人造卫星上对不同温度物体发射的电磁波进行测量和分析，就可以反过来知道地球各处的温度分布，知道地球上各处在干些什么事了。再如，大规模集成电路中温度分布也很难测，但通过它发射的电磁波也可知个大概。这就是一个反演问题。目前许多反演问题的解决已经用到生产上去了，像超声波、爱克斯线层状扫描等等，可以说所有产品检验都是反演问题的应用。航空测量、地球物理勘探也都要靠反演问题的解决。至于我所做的还只是开头的部分。
记者：您再从数论问题上讲讲吧。
陈难先：过去搞数论，运用很少。我猜想有两个原因，一是实际应用问题中讨论连续数的问题多，二是数论太难了，数学家只喜欢抠数学上的难题，而我们搞应用的人又不能把应用中的问题变成像样的数学问题，两方面就脱钩了。
记者：那您是怎么用上的呢？
陈难先：８０年代以来，数论在系统工程和通讯中的应用已经越来越多。至于我自己，一是碰运气，其实也是敢于碰钉子。我钉子碰得多，这回该碰上运气了。其实，这一点点刚开头的事也多亏了数学家们。我的这项研究成果得到了我们学校数学系柳孟辉教授、中国科学院数学所贾超华博士等的帮助，还不断得到王元、杨乐、潘承彪等数学家的鼓励。我只是不懂就多问而已。另外，也是咱们制度的优越性，这些年搞改革开放，题目思路就宽了。咱们国家这么穷，还是能拿到自然科学基金，领导上对基础科学还是重视的。
最后，我还要申明，我的这项研究工作只是开个头，接下一棒的最好是中国人，最好比我跑得更快，跑得更好。