指画分星辰,她确定了“北京时间”

科技工作者之家 2020-05-22

中国是世界上天文学发展最早的国家之一,我们的祖先很早就学会了仰望星空,在没有钟表的时代,日升月落,星辰流转是人们判断时间的唯一方式。

一直以来,天文台上很少出现女性的身影,女性感性细腻的性格似乎并不适合“天文学”这门需要严密逻辑思维的学科。但是在两千年后的新中国,却诞生了历史上第一位女天文台台长

她建立和发展了我国综合世界时系统,通俗地说就是校准了我们现在用的北京时间。她就是中国科学院院士、我国天文地球动力学研究奠基人,曾任上海天文台台长、国际天文学联合会副主席的叶叔华

wt_a1263f8b3a.

1997年,叶叔华在上海天文台办公室拍摄的夜景

仰望星空,“天文是浪漫的”

1927年6月21日,叶叔华出生于广州,在家中的六个子女中排行第三,按传统的“伯仲叔季”排序,故取名叶叔华。虽然子女众多家境清寒,但其父叶润生思想开明,给予男女平等的教育机会。叶叔华聪明伶俐,酷爱读书,小小年纪就将家里所存的古典小说全部看完,而且过目成诵,那时叶叔华的心里有一个浪漫的文学梦。

wt_a1263fb4ab.

初中毕业的叶叔华(14岁)

高中时期正值战乱,颠沛流离的求学生涯让她十分珍惜来之不易的机会,她后来曾经说:“只有体会过亡国奴滋味的人,才知道什么是青年科学工作者的热忱,才会明白科学没有祖国,但是科学家有祖国。”

1945年,叶叔华高中毕业,本打算报考古代文学专业,继续儿时的文学梦,但是父亲却力主女儿选择更加现实的专业,这样不仅可以保证未来衣食无忧,还可以直接为社会做贡献。

经过深思熟虑,叶叔华选择遵从父亲的意愿,以理学院全区第一的成绩考入了中山大学数学系,当时数学系下开设数学组和天文组,在她眼中天文是一门十分浪漫的学科,夜与星辰为伴,坐看银河齐天。

wt_a1263fc0a9.

叶叔华的国立中山大学理学院数学天文系毕业照(1949年6月)图片来自《中国妇女报》

就这样,叶叔华与她钟爱一生的天文学结缘,并与志趣相投的同窗程极泰结为知己,后来成为终身伴侣。她曾回忆说:“宇宙让我总能保持好奇和浪漫的心境。”


“不浪漫的事情,也需要全情投入”

中华人民共和国成立后,叶叔华夫妇敲响了南京紫金山天文台的大门,希望得到一份工作机会。

当时的回答是只招一个男的。吃了“闭门羹”的叶叔华并不服气,提笔致信当时的台长、著名天文学家张钰哲,列举自己适合这份工作的五大理由,成功说服台长。1951年底,她进入紫金山天文台所属的上海徐家汇观象台,成为该台有史以来第一位女性工作人员。

wt_a4233fcae0.

叶叔华在香港(1951年1月)图片来自《中国妇女报》

然而,现实从来不是以浪漫为基调的,进台工作后叶叔华才意识到,天文工作和以为的浪漫完全不一样。她的工作是测算世界时,具体就是:看星星,定时间。

这个任务在古代被称作“观象授时”,只有通过天文观测和后续的计算处理,才能得到精确的时间标准。为了适应在国防、军工及测绘等应用部门的发展需要,提高授时精度势在必行。

为了防止温差对观测精度产生影响,无论冬夏都需要提前打开观测室屋顶,使内外温度一致,南方的冬天湿冷,手指经常冻得僵硬;夏天蚊虫肆虐,观测人员也只能忍受叮咬。观测结束,已是深夜,她一个人飞快跑回家,有时路上遇到送豆制品去市场的摊贩,就帮忙推着板车走一段,心里就安全多了。

建立中国综合世界时,确定“北京时间”

建国之初,测绘部门忙于开展全国精密测量工作,以供各方面建设之用。而世界时是经度测量所必需的,由于徐家汇观象台多年来使用的设备没有更新,加之战火蔓延,授时设备时常损坏,严重影响了当时的测绘工作。

1954年,国务院指令中国科学院做好时间工作,紫金山天文台在次年便派出骨干人员,主持徐家汇观象台的时间工作。1956年增添了天文测时的新设备,次年增添了当时最好的石英钟组之后,时间讯号发播已达到国际先进水平。

1957年中国科学院召开了全国时间工作会议,决议在我国需新建授时台,以保证全国都能收到时号;还要新建天文台;增加测时工作,要求建设中国的综合世界时系统,不依靠国际上的合作。

wt_a5236fcf36.

叶叔华在丹容等高仪上观测(1959年)


当时设在巴黎天文的国际时间局,由各国39个天文台参加合作,是公认的权威系统。另外苏联系统有14个天文台参加,徐家汇天文台分别参加这两个系统。

1958年,叶叔华带领小组开始试验我国的综合世界时工作,当时只有紫金山台和徐家汇天文台的三个测时仪器参与工作,经过几个月的试算,终于找到适合小系统仍能保持长期稳定的方法,1959年开始出版中国的综合世界时每月公报。

经过几年的努力,又增加了北京和武汉的测时合作,1963年中国的综合世界时精度,已超过苏联系统。

1965年,科技部的鉴定宣告了中国综合时间时系统为国家标准,供各方面应用。自此,我国终于结束了采用别国时间讯号的历史,“北京时间”沿用至今。


国际天文学界有了来自中国的声音!

上世纪70年代初,刚恢复工作的叶叔华就一头扎进图书馆了解天文学前沿技术,她发现国外已经出现了极其先进的尖端技术,测量精度比国内提高几十倍。

她决心要建立我国的甚长基线干涉测量(VLBI)技术——VLBI是一项可以获得最高空间角分辨率并实现高测量精度的观测技术,可用于研究天体的精细结构及其精确定位,而且可以用在天文学的各个分支。

wt_a1263fe55a.

1974年叶叔华提议在中国建立三个VLBI站

VLBI技术需要用射电望远镜进行观测,于是叶叔华提出要在国内建一台口径25米的射电望远镜。但在当时西方国家的先进电子元件对我国全面禁运的情况下,国内也缺乏相应的技术经验,这个想法无疑是天方夜谭。

她跑去电子工业部找相关领导,却被斩钉截铁地拒绝。叶叔华后来回忆到:“我没有办法了,就只能在那位处长的办公桌前不远处,默默地站着。”

她在桌前沉默等待了一刻钟,要求见部长,促成了中国科学院和电子工业部的合作,换来了徐家汇观象台和乌鲁木齐台的25米的射电望远镜,保住了我国在授时领域的领先地位,开辟了天文地球动力学的新方向。

1978年,叶叔华参加了在加拿大蒙特利尔召开的第17届国际天文学联合会,在她与代表团其他中国成员的坚持下,恢复了中国天文学会的合法席位。

wt_a123305ebf.

1979年中国天文学会蒙特利尔IAU参会代表团合影(左起为易照华、赵先孜、张钰哲、洪斯溢、叶叔华)

1985年11月,中国天文学会组团出席在印度新德里召开的19届IAU大会,叶叔华被选为本届IAU财务委员会主席。从此,在国际天文学界的各种学术会议上有了来自中国的声音!

1988-1994年,她被选为国际天文学会两任副理事长,这是中国天文界首次进入国际天文学会的领导层。

1980年,叶叔华当选中国科学院院士。1981年,叶叔华出任上海天文台台长,成为迄今中国天文史上首位女台长。

wt_a123407bec.

1981年14位女学部委员合影(前排左一为叶叔华)

她知道天文学是一项需要国际合作的学科,光靠一国之力远远不够,必须要大力提倡国际合作。在国际大地测量和地球物理联合会(IUGG)第21届年会上,叶叔华舌战群儒,领衔的亚太地区空间地球动力学研究计划获得了各国同行的支持,被列入会议正式决议,成为首次由中国天文学家领衔的国际合作计划。

当时很多天文学同行甚至不相信一个亚洲发展中国家能牵头搞天文研究,更不相信带头人还是个女人。

她率团赴美、法等天文行业先进国家访问,在以男性为主体的天文研究领域,叶叔华赢得了特别的尊重和赞赏。

wt_a523404bbe.

1984年4月叶叔华与杨福民(左)、何妙福(右)在上海天文台激光测距仪前

“宇宙如此浩瀚,人生只是沧海一粟”

在研究任务之外,叶叔华的生活同样多姿多彩。她曾担任全国政协委员,上海市政协副主席,全国人大常委,上海市人大副主任,中国科协副主席,上海市科协主席等职务。用一位知识分子的责任感,为国家的发展献言献策。

她十分关心科普教育工作,在百忙之中仍会指导青少年的课外科普活动,主编了《新世纪版的系列丛书——十万个为什么》,许多小天文爱好者都亲切的称呼她为“叶奶奶”。

wt_a22310529f.

1999年乌鲁木齐25米摄电望远镜鉴定(二排右七为叶叔华)

我国探月计划之初,叶叔华在上海天文台向人提议用VLBI技术参与嫦娥飞船的定轨工作。2008年初上海市领导接见探月工程有关人员时,叶叔华促成了中科院与上海市共建65米口径射电望远镜的计划,综合性能居世界第三的射电望远镜。它不仅是我国深空探测的利器,还是天文研究的重要设备。

2005年已经78岁高龄的她还参观了我国探月升空,并希望能在有生之年看到建设月球上的天文探测站。

wt_a123504d75.

叶叔华在上海天文台三楼的星云图前

直到现在,92岁高龄的她依然每天出现在中科院上海天文台的办公室,阅读最新的科技文章。这位一直把目光投向未知苍穹的科学家,对于生命有了更丰富的理解——宇宙如此浩瀚,人只是沧海一粟。

近年来,她和上海天文台同仁,努力推动当前国际天文界最大的合作项目SKA(接收面积为一平方公里的巨型射电望远镜计划),争取在上海建立SKA的科学数据的区域中心,另外还推进在空间站建立一对30米口径射电望远镜的计划。

她向上海市领导建议的天文馆已完成基建,这是上海科技馆的一个分馆,两年后可以开放,向观众提供天文基础知识和最新的天文发现。

wt_a323409580.

叶叔华

(1927.6-)

天文学家

中国科学院院士