深切缅怀赵凯华先生 | 则贤问学录—赵凯华篇|则贤|力学|数学|物理学|物理系|电磁学|赵凯华

赵凯华 (1930.5.26—2024.11.18)

今日，惊闻赵凯华先生辞世，悲痛万分！

赵凯华先生是我国物理学教育界的杰出代表。几十年来，他勤勤恳恳地活跃在物理教育战线，教书育人，著书立说，推动物理学教育改革，为我国物理学教育做出了卓越贡献。赵凯华先生在物理学教材建设方面成就卓著。他撰写的《定性与半定量物理学》别开生面，一改传统教材沉闷、呆板之故习；他与合作者所著的5卷本巨著《新概念物理教程》系统、新颖，启我国普通物理学教材求新求变之新风；他与人合作撰写的3卷《新概念高中物理学读本》，为我国的中学物理教育提供了具有时代特色的教材。除此之外，赵先生以其沉稳刚毅之精神和包容大度之风格，积极参与中国物理学会的工作，为中国物理学界至少做成了5件大事:其一，作为中国物理学会主要领导人之一，与周光召等学会领导人一起使得中国物理学会重回国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)；其二，执掌物理学会教学委员会多年，积极开展中外物理教育交流，使我国成为国际物理学教育改革的主要推动国之一；其三，三度带领我国少年英才勇闯国际中学生奥林匹克物理竞赛，奏响我国青少年参加物理奥赛连年告捷的前三声；其四，创办并主编《大学物理》杂志近30年，筑我国大学物理教学研究的重要平台；其五，继王竹溪先生之后，主持中国物理学会名词委员会工作二十余年，续我国物理学名词规范化之历史传统。赵先生的这些建树和功绩，将为我国物理学工作者永久铭记。

赵凯华先生多年担任《物理》杂志副主编，为本刊的发展作出了重要贡献。让我们以《物理》曾刊发的几篇文章，送别先生，缅怀他为我国物理学教学和人才培养所作出的功绩和他献身物理教育事业的高贵品德。

先生千古！

曹则贤：

赵老师，我们这代学物理的人几乎都是读您的书长大的。这么多年，您在物理学教育方面倾注了很多心血、出了很多著作。您能否给一个您的物理学著作完整清单？我八十年代读的是您和陈熙谋先生合著的《电磁学》。

赵凯华：

那时还只有《电磁学》和《光学》，《电磁学》是和陈熙谋老师合编的，《光学》是和钟锡华老师合编的。《新概念物理》系列是九十年代以后出的。

曹：

九十年代出版了《新概念物理》五卷，然后是《定性与半定量物理》？

赵：

《定性与半定量物理》也是九十年代出版的。

曹：

还有《电浆物理学》。

赵：

《电浆物理学》是零几年出的。

曹：

您的教学实践大概是从什么时候开始的？

赵：

我正式教学实践是在大学毕业以后，那是1950年，当时20岁。我16岁上的大学，毕业就做助教。头两年主要任务是给大课老师(郑华熾，朱光亚)做助教，改习题本，更多的时间是带学生实验课。那时刚好赶上学校扩充，学生数量猛增，实验室不够用，所以大量工作是建设实验室。以前的老教师去做别的工作了，教师人手比较少，基本上是我们刚毕业的几个人把新实验室搞起来的。

曹：

这样的情况持续了多长时间后您去做教学的？

赵：

这个时期大概持续了两年，第三年让我独立教生物系的普通物理。1952年院系调整之前，生物系的学生不学物理，后来全面学习苏联，物理成为生物系的必修课。那一年我一个人给生物系的一年级和四年级开物理课：一年级刚入学按照苏联的教学大纲学物理，临毕业的四年级按照苏联大纲还要补这门课。同时一年级所有学生的物理实验课和改习题本都是由我一个人担负的。我独立担负教学任务是1952—1953年期间开始的。

刚才说的是正式的教学经历，大学期间还有过几次非正式的教学经历。一是参加了给东北流亡学生的补课。当时由于内战，东北的学生流亡到北京，没有学上，北大学生自治会组织我们给他们补课，我主要讲中学水平的数学。二是给当时没有文化的职工补课，给他们讲点基本的算术之类。另外，上四年级的时候，系里教师人手紧张，我兼了一些助教的工作，辅助胡宁教授教电磁学，所以当时北大物理系一二年级的很多学弟学妹见了我会叫 “老师”。

2003年赵凯华先生讲课

曹：

然后就有机会公派去的苏联？

赵：

大学毕业工作三年后，第四年学俄文，准备被派去苏联留学。

曹：

刚开始的任务是学习什么？

赵：

学习物理学史。

曹：

学了一年之后……

赵：

两年。

曹：

我看很多资料说，这个任务对您来说是“吃不饱”的，您主动提出来跟弗拉索夫学习等离子体。

赵：

过程是这样的。当时对于学习什么是不让自己选择的，个人主义是绝对不允许的，一切必须服从组织分配。我1953—1954年期间有两个学期在北京俄语专科学校学俄语，期间我被告知组织决定让我学物理学史。听说是到莫斯科大学留学我很高兴，这是苏联的最高学府（后来我才知道，除了莫斯科大学之外，在苏联入学考分最高的大学是物理技术学院，是搞尖端技术的，像核武器之类，他们的科研是保密的）。莫斯科大学名师云集，院士一大堆。

在莫斯科大学楼前

曹：

感觉还好？

赵：

让我去学物理学史实际上是很别扭的。我刚去的两年（1954—1956）都在学物理学史，我导师是个доцент，也许相当于一个副教授。

曹：

доцент直接翻译是“讲师”。

赵：

他当时是莫斯科大学物理系的党委书记，属于政治干部，卫国战争时是炮兵营营长，立过功的，学问上一般，搞物理学史。

曹：

可以理解。

赵：

当时苏联的同学也说：“你干嘛学物理学史，我们搞物理的人应该研究自己做什么，干嘛去研究别人干过什么。”当时我的导师也不认为我到苏联学物理学史是合适的。苏联的物理学史学什么呢，研究罗蒙诺索夫、波波夫，都是研究俄罗斯物理学家的贡献，那些工作在世界上来看并不那么重要。苏联为了宣传爱国主义，专门研究这些。俄国人研究这是爱国主义教育，中国人到苏联来学习物理学史是为了什么？我的导师都不能理解。

曹：

某种意义上是“苏联特色的”物理学史。

赵：

苏联特色的物理学史跟世界物理学史不一样。跟我的导师见面后，他给我出了主意: 不要研究俄罗斯的物理学史，要研究世界的物理学史。他给我定了研究方向就是“量子力学史”，这样的话还有些意义。因此我就没有钻进俄罗斯科学家的文献里。研究量子力学史要懂一点德文，我学过德文，德文是我的第二外语，我待会再说我学习德文的事儿。

曹：

我想知道您那时在苏联，那些德文文献，象海森堡、薛定谔的文章，能拿得到吗？

赵：

苏联的文献保存还是不错的。

曹：

原始文献？

赵：

莫斯科市级的图书馆文献是比较全的。学校图书馆找不到的，到那个图书馆可以借到。

1958年为赵忠尧、王淦昌作俄语翻译

曹：

导师给你确认了研究量子力学史这个方向，需要一点德语，那么你是在苏联开始学习的德语？

赵：

不，我是在大学时学的，但不太够用，在苏联的时候再补学一点的德语。

曹：

以俄罗斯人把德语叫成немецкий（涅蔑茨基）这个态度，他们教德语……

赵：

我德语的文献没有花太多时间看，尽量找英文的或是俄文的文献看，必要时才看德文的。我看德文还是比较费劲的。

曹：

有俄文底子，读德文应该不难。

赵：

我的词汇量不够，经常得查词典。我说一下学习德语的有趣经历，我接触德语是从高中开始的，当时就读于辅仁大学附中。辅仁大学是德国和奥地利的天主教主办的（1952年随着教会学校全部停办，辅仁大学的房子和师资全都归到北师大了），当时有个奥地利的神父说：“你们谁想学德语，我业余时间可以教一点。”

曹：

他教的应该是阿尔卑斯山以南的德语。

赵：

当时高二下午下课后没事做，我就去参加这个德语学习班，就这样受奥地利神父的启蒙学了点德语入门。记得当时给我的课本都是哥德体，并不像我们现在看到的印刷体。歌德体很好看，我对哥德体比较亲切。当时只是学着玩，知道了一些初步的东西。真正学德语是在大学里，作为第二外语，那是在北大物理系二年级时。当时物理系规定第二外语要修4个学分，而跟哲学系的学生一起学德语是7个学分，我花了些力气修了7个学分德语。

曹：

北大哲学系的德语是7个学分？

赵：

哲学系和外语系的学生学习一年德语都是7个学分。

曹：

最后达到什么水平？比如可以看一些书？

赵：

可以看一些物理书。当时教我德语的老师很有名，是冯至，知道吧？

曹：

嗯，知道。

赵：

他教了我们一年的德语，现在回想起来很不容易。但是我当时没好好学，不如学英语那么花力气。当时还能勉强看一些德文的物理书，不过词汇量少，得经常翻字典，语法是清楚的，但是词汇太少。之后不怎么用了，慢慢也就忘了，后来到苏联去又用了一点，到现在我的德语也是半吊子。语法现在都忘光了，主要是变格时语尾变化不记得了。俄语是六个格，德语是四个格。

曹：

对啊，所以学过俄语的话，看德语就简单多了。

赵：

是的，俄语比德语难得多。不过我是先学德语，后学俄语的。

曹：

是啊，每个语法规则都有很多例外。

赵：

因为将要去到苏联，我认真花了力气学俄语。德语当时没有花足够的力气。

曹：

我关心一个问题，就刚才问您还没回答的，俄罗斯把德语叫成немецкий，本身会影响他们的教学态度吗？

赵：

немецкий这个词不好吗？我不知道。

曹：

这应该是有贬义词。

赵：

有一件事情，俄罗斯的科学传统是继承德国的，原来的俄罗斯也是非常落后的一个国家，从彼得大帝开始革新，学习西方，在自然科学方面主要学的是德国，人文方面可能是法国。

曹：

您当时所接触的苏联名家哪些是从德国回来？

赵：

比如朗道。朗道会讲德语不会讲英语。美国人跟他谈话听得懂，但回答是用德语，这是非常大的一个特点。苏联老一代的科学家，像朗道这一代，是十月革命时共青团的一代，这代人第一外语都是德语，而且当时发表的文献都是德语。当时苏联办外语科学期刊是德语的。

曹：

苏联的重工业人民委员部，就办了德语的Physikalische Zeitschrift der Sowjetunion (苏维埃物理杂志)，很有名。

赵：

他们的第一外语基本都是德语。

曹：

比较早的像门捷列夫也去过德国。

赵：

再早的我就不知道了。

曹：

门捷列夫是从德国留学回去的。

赵：

门捷列夫是中学老师，不是大学教授。

曹：

他从德国留学回去，要给俄罗斯的青年人写一本好的无机化学书。他在写这本书的过程中，搜集并整理消化这些资料时，注意到了元素的多种性质，我说是compound property，具有周期性结构，才发展出元素周期表的概念。您接触苏联那些著名的教授，象朗道这些太有名了，还有哪些西方文化色彩比较浓的？

赵：

像伊万宁科，英语交谈还可以，朗道就不行。后来的一代或是同时代没有出过国的，或是当时参加革命没怎么读书的人，以及后来的学生们外语都不好，德语尚可，英语是非常糟糕的。可能当时有个政治影响问题，认为学好英语是想里通帝国主义。我的导师弗拉索夫当初搞革命，书读的不是太多，英文不行。我跟他做研究时，英文文献是我看过后讲给他听，他基本看不懂英文。

曹：

知道弗拉索夫这个名字是有段时间我也做等离子体不稳定性，有一个以弗拉索夫命名的“弗拉索夫-麦克斯韦方程”。

赵：

弗拉索夫写了一本书，关于弗拉索夫咱们待会再谈，这里面有很多故事。

曹：

您在那儿主要做什么方向？

赵：

弗拉索夫做的一件很重要的工作成名了，即弗拉索夫方程，像等离子体这类长程相互作用的动力学，不能用玻尔兹曼方程，他搞了个自洽场，写了一个自洽场的方程。

弗拉索夫

曹：

我不知道这个自洽场的概念对于后来Walter Kohn做电子结构密度泛函计算，这里面的关联或是影响，我不知道您注意到没有？

赵：

这个我过会儿再说吧。这个等离子体自洽场处理首先是他提出来的，这方面做了很多有意义的工作。到1938年前后，弗拉索夫方程就有名了。这个从理论上属于一个极端的近似，玻尔兹曼方程是另一个极端的近似，这是后来搞清楚的。后来朗道搞的等离子体里面的碰撞，是在这个零级近似基础上往下发展的，这个弗拉索夫没有做。我在他那搞量子力学史差不多两年。

苏联施行кандидат制度，翻译过来是后补博士（中国官方翻译成“副博士”）。苏联的大学本科是五年半，前四年大约相当于我们的本科，后面的一年多是搞某个专业方向的研究，所以五年半的教学制相当于本科加硕士，五年半毕业相当于硕士，下面кандидат毕业相当于后补博士。苏联的博士跟法国“国家博士”一样，要到四十几岁有了大量的专著，在这方面成为专家以后才能获得所谓“国家博士”的地位。

曹：

苏联кандидат是副博士，有证书？

赵：

кандидат有证书，五年半大学毕业以后再读三年得到кандидат。

кандидат 证书

曹：

кандидат有证书，以后有成就了，把这些成就……

赵：

是专著。

曹：

拿着这些专著去申请доктор，这个доктор对应于法国的Doctor d’etat(国家博士)。

赵：

苏联доктор наук(科学博士)。据我了解，中国人到苏联留学，读研究生一般都是获кандидат，只有一个人读完кандидат后给доктор наук(科学博士)的，是谷超豪。

曹：

知道，做数学的。

赵：

读的кандидат最后给了доктор，这是极个别的，他当时特别突出。

曹：

他当时岁数很小。

赵：

岁数跟我差不多，比我大几岁吧。我知道的只有这一例。

曹：

像郝(柏林)先生还有很多都是早期留苏的。

赵：

他是读的本科。

曹：

是读的本科，后来也读了кандидат。

赵：

是的，他还跟朗道做了一段时间。我继续说我读кандидат的过程，开始两年要过三门考试，相当于美国的minimum（最低量），规定两门专业课和一门哲学课，研究生的哲学相当于政治课，哲学课不是那么好通过的，尤其对于我们外国人，语言比科学课难。

曹：

他们应该是自然哲学吧？

赵：

是自然哲学，主要是恩格斯的《自然辩证法》、《反杜林论》，和列宁的《唯物论与经验批判论》。用俄文看这些内容相当费劲，我拿中文对照着看。前两年内我把这两门考试通过了，专业方面我通过了量子力学。他们的考试不是笔试，一般是几个教授组成的委员会，以问答的形式评审是否通过。量子力学我在国内学过。

曹：

您量子力学是谁教的？周培源先生？

赵：

不是，张宗燧先生。我的理论物理方面的课都是张宗燧先生教的。

曹：

都是名家。

赵：

我在本科时没学过量子力学，是做助教的时候听了张宗燧先生的量子力学课，没有考试，但我还是认真学了。在苏联，我的量子力学是通过了，还有一门是物理学史方面的考试。物理学史的考试比较费劲，但我的导师还是比较通融的，他说：“你准备一个量子力学史的报告，教授听过后给你打分就算通过了”。所以我的物理学史考试是做了一个关于量子力学史的调研报告，就这样通过了。后来读量子力学史的文献还是尽量找俄文和英文的。

曹：

你是怎么转了专业的？

赵：

个人的专业不是自己能决定的，得国内决定。1956年时国内政治气氛稍微宽松了一些，当时很多对专业不满的人想转专业，像郝柏林、陈春先，都是1956年换了专业，我当时也动了换专业的念头。身边的朋友也都支持我改专业，我就给教育部打报告要求改专业。当时政治宽松，基本都批准了。可是三年读研期限我已经用掉了两年，领导同意我改专业后还可以增加一年，这样可以在苏联再有两年的时间。论文需要得到杂志发表的认可，这需要半年，做论文的时间只有半年。通过了量子力学考试，还有一门专业课需要考，只剩一年半，时间非常紧，在这种困难情况下，我找了好几个教授都不接受，幸好弗拉索夫知道后，表示愿意接受我。我的物理学史导师是莫斯科大学物理系的党委书记，弗拉索夫是副书记，我找导师时他经常见到我，所以他对我有印象。他主动邀请我去他的组，就这样跟了弗拉索夫。当时也别无选择，只有他肯接受。弗拉索夫规定我代替物理学史考试的专业课是电动力学，也是以调研报告的形式通过评审。接下来一年半时间主要是跟着弗拉索夫做研究。

曹：

我很高兴知道您和刘寄星老师一样都做过等离子体。等离子体是一种高温态同时又是多组元的复杂体系，包括离子、电子、中性原子甚至处于激发态的原子，包括光场，这样极端复杂的体系，从物理学本身和等离子体的应用来看又极其重要。客观地说，我们国内整个物理学教育，似乎在等离子体方面是欠缺的。比如说我在科大读物理系……

赵：

科大物理系的等离子体是最强的。

曹：

虽然等离子体是最强的，但我作为物理系的学生，都没读过等离子体。在国防及民用等方面，等离子体状态的物质是经常遇到的，比如现代的高超音速武器，整个武器的环境某种意义上说会进入到低电子浓度的等离子体状态范围。但我们在等离子体的教育方面是比较欠缺的。在过去的几十年里，您对这方面做过哪些针对性工作？

赵：

我在国内读书或是做助教时，就没听说过等离子体。1958年以前国内的大学，包括我所了解的物理所，都没有专门研究等离子体的。后来受核聚变的影响，等离子体一下热门起来，当时物理界的老前辈都没专门研究过等离子体。以我的感觉，这门科学是非常复杂凌乱的科学。

曹：

这也是我的感觉，当初我读大学时，近代物理系是开等离子体课的，当时的教材是徐家鸾编写的。当时我读等离子体，就感觉很凌乱，不知道在说什么。今天我们如果给本科生或是研究生开等离子体的课，该从哪儿着手让初学者觉得这不仅是一个重要领域而且是还算概念清晰的？我知道您写过《电浆基本理论》，您在准备这本书时有哪些考虑？

赵：

我觉得等离子体这个学科，从理论物理角度讲是非常不干净的、极为凌乱的学科，里面的实际问题都不是一个简单的理论模型所能解决的，要考虑的因素，也许别的地方可以忽略，但等离子体里不可以忽略，把所有因素考虑进去又没法做。能够做出些成果的往往是做过很多近似假设凑出来的，这个理论结果的有效范围都不好说。

2013《电浆基本理论》封面

曹：

这就是我读等离子体时的感觉，例如引入屏蔽长度，当时怎么也建立不起这种物理概念。没有给出这个量引入时的语境以及这个量的适用范围…

赵：

屏蔽长度还是比较明确的概念。但不符合此条件的情况比较多，这时概念就不能用，等离子体就有这个特点。国内老一代（我的老师这代人）的物理学者，躲不开这门学科，是因为在实际运用中非常重要。

曹：

例如做气象、雷电…

赵：

搞核武器离不开，搞气象需要，包括宇宙，进入大气环境时周围的状态属于等离子体等等。我后来体会到，如果不是做实际的应用问题，做等离子体方面的理论研究是没有多大意义的。只有根据实际问题，做一个合适的假设再作近似的计算，不合适再换。老一辈的科学家遇到实际问题都是现学现做，搞核武器的人在这方面花了很大的力气，这是必然要遇到的问题。等离子体问题还是非线性的。线性的理论也许还能做的非常漂亮，非线性的就做得非常不干净。

曹：

回到您的这本《电浆基本理论》。我们几年前在《物理》杂志上“咬文嚼字” plasma这个词，您坚持将其回归“电浆”，刘寄星老师也谈过您写这本书的心路历程，先不谈这些。您这本书目前哪些地方在用？推进等离子体教学是不是还是挺费劲的？大学里是不是安排不出时间？

赵：

70年代末80年代初我曾给北大的研究生和中科院物理所、南京大学天文系和紫金山天文台的研究人员讲过课，留下一本油印的讲稿。后来北京九所(应用物理计算数学研究所)翻印多次，多年当作研究生的教材，还被那里的研究生录成电子版。若干年前刘寄星鼓励并帮助我将此讲稿成书出版。

赵：

我在苏联一年半时间里搞等离子体物理，论文做出来了，等了半年有杂志接收了就可以答辩，基本是两年的时间毕业了，通过了кандидат。回国后本来打算做一些等离子体有关方面的科研，结果没有机会，慢慢就搁置了。但等离子体的问题我一直在思考……

曹：

您对教学投入了很多的心血。很多大学评职称有时强调科研产出，这对您有什么影响？我问个也许不该问的问题，您是哪一年评上的教授？

赵：

1978年。

曹：

1978年应该算是很早了。