错过诺贝尔物理学奖的中国“核司令”程开甲,集齐中国六大荣誉

姓名:程开甲

生卒年:1918年-2018年

籍贯:祖籍安徽,出生于江苏吴江

身份:浙江大学、南京大学教授，第二机械工业部核武器研究所副所长，国防科工委核实验基地研究所副所长、所长及基地副司令员，国防科工委（总装备部）科技委正军职常委、顾问。

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主要成就:

程开甲是中国指挥核试验次数最多的科学家。从1960 年加入中国核武器研究队伍开始,参与和主持了首次原子弹、氢弹试验,以及“两弹”结合飞行试验等多次核试验。在大漠戈壁的 20 多年里,程开甲历任核试验技术研究所副所长、所长、核试验基地副司令等职务。他把自己的全部精力和心血都投入到了中国的核武器事业和核试验工作中,为中国核武器的发展和国防力量的增强做出了极其卓越的贡献,所以人们尊敬地称他为“中国核司令”。

院士语录:

★  我永远忘不了过去中国被人看不起、受欺辱的滋味。让国人硬邦邦地站在世界面前,我们做到了

★ 只要心中有梦,脚下有路,无论遇到多大的困难与挫折,我们都应该勇往直前,或许梦想就在前方对你招手!

1964年10月16日,在西北地区的罗布泊,随着指挥员的倒计时命令,操作员按下了起爆按钮,一个巨大了蘑菇云腾空而起,随后巨大的亮光几乎要闪瞎远处观察员的双眼。

看到这样的景象,人们欢呼雀跃,将手里的帽子抛向空中。这就是中国第一个原子弹爆炸成功时的景象。

说起中国第一个原子弹,人们大多会想到邓稼先、钱三强、朱光亚等人,这些人确实为我国的核事业作出了不可磨灭的贡献。

但是今天我们要聊的是另一个人,他一直主持和决策着我国的核试验技术的全局工作,被人们称之为中国的“核司令”。

人生经历

1918年8月3日,程开甲出生于苏州市吴江区的一个商人家庭,尽管祖父去世后,程家逐渐没落,但是程开甲的家庭依然衣食无忧,程家人更是丝毫没有懈怠对于晚辈的教育。

从小程开甲的学习成绩就非常突出,教育家顾惠人曾经多次称赞他的对学习的态度。1937年他以优异的成绩被交通大学和浙江大学录取,最终因为浙江大学对于优秀考生有奖学金奖励,所以程开甲最终选择了浙江大学。

毕业后,程开甲留在了浙江大学物理系担任助教,从此开始专门研究相对论和核物理。在此期间程开甲在学术上颇有成就,他的研究成果曾在《剑桥哲学杂志》上发表。

1944年,程开甲完成了题目为《弱相互作用需要205个质子质量的介子》一论文,深得英国学者李约瑟的赏识,但是因为狄拉克对论文的内容并不认同,所以最终没有被发表。然而,1979年,一个外国学者经过研究,得出了与程开甲相同结论,并获得了诺贝尔奖。

1945年,在李约瑟先生的推荐下,程开甲获得了英国文化委员会的奖学金,并在第二年前往了爱丁堡大学进行学习。

仅仅两年,程开甲就获得了博士学位,并担任英国皇家化学工业研究所的研究员。但是,当时的中国刚刚建国,可谓是一穷二白,程开甲放弃了留在英国的机会,带上所有资料回到了浙江大学物理系任教。

1952年,程开甲被调往了南京大学担任副教授,从此便开始走上了理论物理的研究和教学,并在一年后加入了“九三学社”。

在南京大学期间,程开甲一直专注于物理学的研究,与施士元一起创建了南京大学核物理教研室,并出版了中国第一本《固体物理学》专著,对中国固体物理的教学与科研起到了极大的推动作用。

1960年,程开甲开始参加我国第一颗原子弹的研制,由于这一消息必须保密,所以在这一期间他仍然兼任南京大学教授。

1962年夏天,为了尽快进行原子弹的试验,程开甲被调往了国防科委,并担任国防科委核试验基地研究所所长。

1985年,程开甲被授予国家科技进步奖特等奖,1999年获得了“两弹一星”功勋奖章。

2018年11月17日,程开甲永远地离开了自己心爱的祖国,享年101岁。

一腔热血 踏上归国路

在爱丁堡大学物理系留学期间,程开甲的导师是量子力学奠基人之一的马克斯-玻恩教授,当时这个异常勤奋的黄种人小伙子非常得到玻恩教授的赏识,于是玻恩成为了程开甲的伯乐,毫无保留的将自己的研究成果与爱徒进行分享。

虽说导师非常器重他,但是程开甲等华人在英国的生活并不愉快。由于当时的中国羸弱不堪,华人在国外非常受其实。

甚至有一次,他和几个留学生去海边游泳,几个英国人居然阴阳怪气地在旁边念叨,“这群中国人把我们的海水搞脏了。”

听到这样的话,程开甲很不是滋味,但是寄人篱下,只能忍气吞声。但是他的心里早就有了用知识改变中国的念头。

经过自己的努力,程开甲不仅获得了物理学博士学位,还获得了哲学的博士学位。玻恩教授将自己的爱徒推荐到了英国皇家化学工业研究所担任研究员。

其实玻恩教授这就相当于为程开甲铺好了未来的道路,他只要按部就班地去工作,凭借他的学术成就,完全可以在英国甚至是整个欧洲占据一席之地。但是有一件事,彻底让程开甲放弃了留在英国的打算。

1949年,解放军在与蒋介石集团的战争中势如破竹,百万雄师集结于长江,准备一举推翻蒋介石在大陆的统治。

但是当时的英国“紫石英”号护卫舰等军舰一直阻拦解放军过江,面对解放军的警告,“紫石英”号非但不撤退,反而向我军开炮,造成了我军252人伤亡。

解放军在长江北岸的炮兵部队马上开火,“紫石英”号被打成重伤,不得不搁浅投降。自从1840年的鸦片战争开始,中国就一直遭受列强侵略,甚至被戏称为“东亚病夫”。

尽管当时的中国已经击败了日本帝国主义,但是通过“紫石英”号事件可以看出,列强们依然没有把中国这个贫弱的农业国放在眼里。

晚年的程开甲回忆称,当时他在英国通过新闻看到这个消息后既悲痛又震惊,他坚信只有科技才能强国。

1950年,程开甲听说了新中国成立的消息,非常兴奋。面对玻恩教授的挽留,程开甲没有动摇心中的信念,他没有忘记自己用知识改变中国的理想,决定返回中国,投身于中国的科学事业。

于是,程开甲便将自己的所有笔记书籍装进了行李箱,怕回到中国买不到相关的书籍,临走前他又去书店买了大量物理学书籍,就这样他踏上了回国的路。

隐姓埋名 大漠深处造原子弹

1945年,美国在日本日本的广岛、长崎投下了两个“新式炸弹”,“炸弹”爆炸产生的蘑菇云高达几百米,产生的冲击波甚至将几十公里外的建筑物推倒,爆炸中心产生的高温直接让钢铁升华,高温让这两个城市的居民瞬间蒸发。

这就是原子弹第一次在人类面前亮相时的情景,广岛、长崎两座城市几乎被原子弹抹平,原本已经做好了“一亿人玉碎,与美国决战于本土”的日本被原子弹的威力所震慑,随即宣布无条件投降。

原子弹的出现让人类进入了核能时代,这也成为了美国称霸世界的最重要一张底牌。朝鲜战争时期,“联合国军”总司令麦克阿瑟就曾经鼓动美国政府,对中国使用核武器,由于考虑到世界影响,这一提议最终被拒绝。

虽说我国免受了原子弹的打击,但是现在回想起来,依然后背发凉。1954年,赫鲁晓夫来到了北京,庆祝我国的建国五周年的庆典。

毛主席询问赫鲁晓夫,如果中国要造原子弹,苏联能否给予一定的帮助。当时的中国刚刚建国,自古以来就是农业国,并且经过数年的战争摧残,我国的工业极为落后,别说原子弹了,就是一架飞机,我们都不能生产。

赫鲁晓夫听到很惊讶,首先是以原子弹的研制十分复杂,而且极其消耗资源为由劝毛主席不要有这个想法。

还声称中苏为友好同盟关系,所以只要苏联有原子弹就够了。毛主席的战略眼光向来甚远,他深知“没有永远的朋友”,坚决要制造出属于我们自己的原子弹。

1960年,南京大学校长非常神秘的把程开甲叫到了办公室,并递给了他一张纸条,纸条上只写着“二机部九所”,以及详细地址。

从此程开甲便接触了我国当时的绝密工程,原子弹的研制。可是这一项目谈何容易,当时的中国刚刚经历了“三年自然灾害”,民不聊生。

中苏关系也已经恶化,苏联当时不仅撤走了所有技术人员,还带走了大量援助中国的设备,其中最重要的就是提取高浓度铀235的设备。

铀235是制造原子弹的核心材料,苏联人这一行为无疑是想让中国的核工程半途而废。正当苏联人等着看中国的笑话时,以程开甲为首的研制团队决心坚持下去,坚决要攻克种种难关,制造出自己的原子弹。

当时的中国在这一领域就是一片空白,一没有理论基础,二没有资金支持。程开甲带领团队在环境恶劣的戈壁滩每天只靠馒头咸菜充饥。

当时我国还没有计算机,于是大家就用算盘计算数据,每天用小黑板给研究员们讲解推算过程,在程开甲的努力下,中国总算攻克了原子弹理论上的难关。

之后,程开甲又被组织调往了核试验技术研究所,并担任所长。从此,程开甲便开始了隐姓埋名的生活,执行着“上不告父母,下不告妻儿”的保密任务。

1964年9月,在我国西北部的戈壁深处,即将进行中国历史上第一次核试验。为了更方便地获取数据,程开甲建议第一个原子弹的试验采用陆地引爆,而不是空投。

10月16日,中国第一颗原子弹“邱小姐”被安装在了一个102米高的铁塔上,随着巨大的蘑菇云腾空而起,标志着中国称为了世界上第五个拥有原子弹的国家。

当时在场的张爱萍将军迫不及待地打了电话给周总理:“总理,我们成功了,原子弹试爆成功了!”

周总理听后十分激动,急忙确认:“你们能不能肯定这是核爆呢?”

大家纷纷把目光指向程开甲,只见他头也不抬地一直在分析各种仪器测算的各种数据。“没错,这肯定是核爆炸。”程开甲斩钉截铁地说道。

几个小时后,我军的防化兵穿好防化服前往了爆炸中心,他们惊讶地发现当时用来安放“邱小姐”的铁塔已经被高温所熔化。

通过进一步测算爆炸中心的各种数据,证明了程开甲的结论是正确的。之后才对外公布,中国的原子弹试验成功。

这一消息瞬间引起了全世界的关注,对中国的成就表示惊讶,世界列强的“核垄断”终于被打破,我们再也不用再担心帝国主义的“核讹诈”。

中国在这一领域完全空白的情况下,仅仅用了5年,就拥有了自己的原子弹,程开甲功不可没。

出色地完成了组织交给的任务

在研制原子弹的过程中,铀235的状态方程的破解可以说是最关键的理论指导,各个国家都把它视为国家机密。

中国要想有自己的原子弹,铀235状态方程就必须靠自己来破解。组织当时就把这个艰巨的任务交给了程开甲。

在此后的半年事件内,程开甲一直将自己关在实验室,最后终于计算出了原子弹不爆炸时弹心的压力和温度,这极大的推动了原子弹的总力学计算。

后来被分配到核试验基地,程开甲很多时候因为工作都顾不上吃饭。在30多次核试验中,程开甲每次都要亲自前往爆炸中心去检查。

核弹试爆后,其爆心位置的温度非常高,而且伴随着高剂量的辐射,即使穿防化服,也不能阻挡全部辐射,所以爆心数据的测算可以说是个非常危险的工作。

尽管身为“核司令”,程开甲不顾同僚们的阻拦,坚决要自己亲自去查看。他认为当时的中国,经济实力有限,每一次核试验都要花费大量的人力物力,所以必须充分地利用每一次试验,收集足够的数据。

每次核试验,基地内有1700多台仪器用来采集数据,确保核爆试验97%的数据被收集,程开甲这才安心。

1967年6月17日,在我国的罗布泊上空,中国的第一颗氢弹爆炸成功,这也意味着我国的核武器发展进入了一个新的阶段。

到了上世纪八十年代,程开甲又转移到了抗辐射加固技术的研究,推动了我国自行设计建造核辐射模拟设施,在材料理论、高功率微博等方面取得了重大成就。

直到2013年,程开甲还在坚持发表论文,同年他获得了国家最高科学技术奖。他把一生都奉献给了祖国,完成了祖国交给他的所有任务。

程开甲院士于2018年去世，享年101岁。

人物成就

内耗理论

程开甲率先开展系统的热力学内耗理论研究,首次建立了热力学的系统内耗理论,为处理更为复杂的内耗过程提供有力的理论分析工具,并开展能带论的Brillioun区证明、结合能计算和FFI模型理论研究等工作。

双带理论

程开甲先后在自由粒子狄拉克方程严格证明、五维场论等方面做出了出色的工作,1948年与其导师、著名物理学家M.Born共同提出了超导电性的双带理论,在Nature等杂志上发表多篇相关论文。

1986年以来,程开甲进一步发展和完善了超导电性的双带理论,证明了BCS的电子成对理论错误,出版了两部超导专著;提出了凝聚态的新的电子理论,被称为TFDC(ThomasFermiDiracCheng,即:托马斯—费米—狄拉克—程开甲)理论并得到实验验证,为材料性能研究和新材料设计提供了新的理论依据。

核试验

20世纪60年代,程开甲建立发展了中国核爆炸理论,系统阐明了大气层核爆炸和地下核爆炸过程的物理现象及其产生、发展规律,并在历次核试验中不断验证完善,成为中国核试验总体设计、安全论证、测试诊断和效应研究的重要依据。以该理论为指导,创立了核爆炸效应研究领域,建立完善不同方式核试验的技术路线、安全规范和技术措施;领导并推进了中国核试验技术体系的建立和科学发展,指导建立核试验测试诊断的基本框架,研究解决核试验的关键技术难题,满足了不断提高的核试验需求,支持了中国核武器设计改进和作战运用。

抗辐射加固

20世纪80年代,程开甲开创了中国抗辐射加固技术研究领域。在他领导下,系统开展了核爆辐射环境、电子元器件与系统的抗辐射加固原理、方法和技术研究,利用核试验提供的辐射场进行辐射效应和加固方法的研究;指导建设先进的实验模拟条件,推动中国自行设计、建造核辐射模拟设施,开展基础理论和实验研究,促进了中国抗辐射加固技术的持续发展,为提升中国战略武器的生存与突防能力提供了技术支撑。

超硬材料

程开甲组织了吉林大学超硬材料国家重点实验室等单位在国家自然科学基金委员会支持下将该理论应用于金刚石触媒、纳米管生成、薄膜大电容等方面的研究,对发展人造金刚石的铁基催化剂做出了重要贡献。

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