探索\"黑洞\"奧秘的人

                                            
　　這是一個金色的早晨，當(dāng)太陽噴薄欲出時，老區(qū)確山整個縣城像披上薄薄的輕紗，沐浴在霞光之中。確山縣第一高級中學(xué)的師生們像過節(jié)似的，個個喜氣洋洋，人們一大早就起床擠在校園大門口的兩側(cè)，迎接著名華裔天文學(xué)家、諾貝爾提名獎獲得者——張雙南博士。這是張雙南出國后，回到家鄉(xiāng)探望母校——確山第一高級中學(xué)時的一幕。

　　張雙南1962年12月出生于確山縣城一個知識分子家庭，良好的家庭環(huán)境，使張雙南從小就養(yǎng)成了勤奮努力、刻苦鉆研的性格。從小學(xué)到高中，張雙南的學(xué)習(xí)成績一直名列前茅，年年被評為三好學(xué)生。特別是他在上高中時，理科成績名列全校第一，歷次在地、縣舉行的物理競賽中獲得第一名的好成績。張雙南最感激的是他上高中時的物理教師，得益于老師的啟發(fā)誘導(dǎo)，耐心輔導(dǎo)，才使他慢慢地偏愛上了物理這門功課，這為他后來在高等教育學(xué)院學(xué)習(xí)、從事物理研究打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
    有志者事竟成。1979年，張雙南以優(yōu)異的成績考入清華大學(xué)工程物理系，圓了他上大學(xué)的夢。這也是恢復(fù)高考以來，老區(qū)確山第一個考入清華大學(xué)的學(xué)生。張雙南在清華大學(xué)學(xué)習(xí)期間，十分珍惜這段寶貴的學(xué)習(xí)時間，他學(xué)習(xí)刻苦，孜孜不倦，有時，為了弄懂一個問題常常通宵達(dá)旦。同學(xué)們見張雙南這樣廢寢忘食的學(xué)習(xí)，就關(guān)切地勸他說："雙南，考上大學(xué)了還愁沒工作嗎”？你這樣學(xué)習(xí)會把身體搞壞的。張雙南總是笑著對他們說：“學(xué)習(xí)哪有累壞身體的，我會照顧好自己的”。其實(shí)張雙南心里想的是：他來自老區(qū)，是老區(qū)人民養(yǎng)育了他，只有好好學(xué)習(xí)，珍惜這段寶貴的學(xué)習(xí)時間，才能為老區(qū)人民爭光。
　　1984年大學(xué)畢業(yè)后，張雙南又考入了中國科學(xué)院高能物理研究所讀碩士研究生。其間，他的指導(dǎo)老師就是譽(yù)為"中國的居里夫人"的著名物理學(xué)家何澤惠教授。何澤惠教授非常賞識張雙南在物理研究方面的勤奮和才識，在何澤惠教授的精心培育下，張雙南在學(xué)術(shù)研究上進(jìn)步很快，只用兩年時間，便通過了博士研究生考試。

　　1986年，中國科學(xué)院高能物理研究所和英國南安普敦大學(xué)物理系開展一項技術(shù)合作項目，我國高能物理研究所派張雙南和一位副研究員一同赴英國進(jìn)行為期半年的合作研究，在合作期間，張雙南淵博的知識和勤奮敬業(yè)的精神，使英國同行們深為敬佩和感動。合作進(jìn)展順利，項目完成后，張雙南被留在英國，繼續(xù)攻讀博士學(xué)位，并獲得英國皇家獎學(xué)金。同時在英國南安普頓大學(xué)（SOUTH HAMPTOA UNI-VERSITY）獲得天文博士學(xué)位。1989年年底，張雙南從英國應(yīng)聘到美國賓夕法尼亞大學(xué)，同年底到美國航天局太空總署馬歇爾飛行中心進(jìn)行天體物理研究。在此期間，他發(fā)明了一新型圖像處理方法，并以此獲得美國"杰出科研成果獎"。
　　張雙南到馬歇爾飛行中心后，對天體物理的研究進(jìn)入了一個新的階段，當(dāng)時他的研究成果不斷在天體物理學(xué)界引起震動，令世界上許多著名的科學(xué)家對這位來自中國的年輕科學(xué)家刮目相看。1993年，他的研究論文在世界上最有權(quán)威的英國《自然》雜志上發(fā)表。該雜志與美國的《科學(xué)》雜志齊名，是世界上最有名氣、最有影響的科學(xué)雜志，在這兩本雜志上發(fā)表論文，必須是世界一流水平，反映當(dāng)今世界科研的最新成果。目前，我國兩院院士中只有少數(shù)科學(xué)家在這兩個雜志上發(fā)表過文章。張雙南的論文能在該雜志發(fā)表，已說明他在世界天體物理研究上有著很高的影響。后來，他借助美國太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)回的照片資料，在廣袤的宇宙空間不斷發(fā)現(xiàn)新的天體。通過進(jìn)一步的研究，1994年他發(fā)現(xiàn)的兩個天體（黑洞）分別被命名為崐GRO1655-40和GRO--1915+105。
　　"黑洞"是一種特殊的天體，距地球非常遙遠(yuǎn)。1998年，法國數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家拉普拉斯在牛頓力學(xué)基礎(chǔ)上最早提出了天體中有"黑洞"的觀點(diǎn)。自從愛因斯坦提出其著名的廣義相對論之后，"黑洞"物理的研究已取得許多進(jìn)展。盡管物理家們普遍接受在理論上"黑洞"的性質(zhì)可以由三個物理量，即質(zhì)量、自轉(zhuǎn)和電荷作完整的描述，但實(shí)際的"黑洞"卻不一定都同時具備這三個性質(zhì)。"黑洞"具體的物理性質(zhì)如何，這不僅對"黑洞"的形成和演化理論有決定性的檢驗作用，也有助于物理學(xué)家們進(jìn)一步理解和驗證廣義相對論以及廣義相對論和現(xiàn)代量子力學(xué)的統(tǒng)一，后者是當(dāng)今物理學(xué)界最重要的研究課題。
　　為了確定"黑洞"并揭示出"黑洞"的自轉(zhuǎn)規(guī)律，從1995年起，張雙南和另外兩位華裔科學(xué)家崔偉、陳莞一起，開始搜集黑洞數(shù)據(jù)資料。1997年2月份，正式構(gòu)思"黑洞"旋轉(zhuǎn)的研究，他們應(yīng)用掃描原理，探測天體形象和銀河系周圍的物質(zhì)，包括對原先由張雙南發(fā)現(xiàn)并命名為GRO1655-40的"黑洞"的研究。由于"黑洞"本身不發(fā)光，于是利用銀河系中雙星系統(tǒng)的特性，和從數(shù)個人造衛(wèi)星所收集的各X--射線資料，來勘測距"黑洞"最近一顆穩(wěn)定行星的面積和轉(zhuǎn)速，從而推算測定出"黑洞"以每秒鐘十萬次的極快速度旋轉(zhuǎn)，在此項發(fā)現(xiàn)之前，宇宙間旋轉(zhuǎn)間最快的物體是Crab.pulsar，每秒鐘轉(zhuǎn)動33次。根據(jù)愛因斯坦廣義相對論的推測，"黑洞"是因銀河中一個或群體星球的崩裂而造成的非常緊密而巨大的物體，且具有強(qiáng)大的引力磁場，任何東西包括光線在內(nèi)都無法幸免被吸收。張雙南博士認(rèn)為，帶有神秘色彩的"黑洞"一向是很難下定義的。目前僅能列出其質(zhì)量、轉(zhuǎn)動及電核等三種特性。"黑洞"的質(zhì)量以前已被確定，現(xiàn)在又發(fā)現(xiàn)了"黑洞"的轉(zhuǎn)動現(xiàn)象和測定其轉(zhuǎn)速的方法，不但證實(shí)了愛因斯坦所預(yù)言的"黑洞自轉(zhuǎn)"的理論，而且也在黑洞的研究方面向前邁出了一大步，這對天體物理學(xué)的研究，是一個極大的貢獻(xiàn)。
　　不久，美國權(quán)威學(xué)術(shù)刊物《天體物理學(xué)》發(fā)表了華裔天文學(xué)家張雙南、崔偉和陳莞的研究成果：率先觀察黑洞的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。論文一經(jīng)發(fā)表，立即引起學(xué)術(shù)界和新聞媒體的巨大興趣，并在世界天體物理學(xué)界引起轟動，該研究成果被認(rèn)為是現(xiàn)代天體物理研究中的重大突破。很快被《人民日報》、中央電視臺、中央人民廣播電臺相繼報道，一時間成為我國科技界及新聞媒體關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　張雙南在科學(xué)上取得的這一巨大成就，充分顯示了炎黃子孫的聰明和智慧，為中華民族爭了光，贏得了榮譽(yù)，使他在世界天體物理學(xué)界聲名遠(yuǎn)揚(yáng)。很多國家的科學(xué)家慕名訪問他，同時他也多次在世界各地召開的天文學(xué)家學(xué)術(shù)會上作報告。美國的哈佛大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)、馬里蘭大學(xué)以及日本等地大學(xué)的講壇上都留下了他的足跡。

　　張雙南博士雖然旅居美國十余年，但作為華夏兒女，他熱愛著自己的祖國，熱愛自己的家鄉(xiāng)，他沒有忘記他是一個中國人，他說?quot;我永遠(yuǎn)屬于祖國"。每當(dāng)他取得新的科研成就，他都毫不保留地帶回祖國，為發(fā)展祖國的科學(xué)事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量。1996年以來，他先后多次回國，向祖國匯報他在科學(xué)上的成就，多次到中國科學(xué)院、清華大學(xué)、南京大學(xué)、上海交通大學(xué)、鄭州大學(xué)、香港大學(xué)等學(xué)院講學(xué)，作學(xué)術(shù)報告，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，為促進(jìn)中國的科技事業(yè)貢獻(xiàn)著自己的力量。同時，他每次回國還到他的家鄉(xiāng)看望老師、親友，了解家鄉(xiāng)科技、教育的發(fā)展情況，到家鄉(xiāng)的學(xué)校講學(xué)，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵同學(xué)們奮發(fā)讀書，立志成才，為國爭光。為培養(yǎng)我國的科研人才，他先后從國內(nèi)招收6名博士研究生和一名訪問學(xué)者，指導(dǎo)他們進(jìn)行科學(xué)研究。
　　如今，張雙南等3位科學(xué)家對"黑洞"的研究成果獲得了諾貝爾提名獎，同時又被列為世界十大科技進(jìn)展的第5項。