华中科技大学常务副校长罗俊院士30年在山洞搞科研

这里是“世界引力中心”

发布:2016-05-09 10:50

  深秋时节,华中科技大学喻家山人防山洞内,仍有些水珠从地下渗出来。就在这潮湿阴冷、幽暗深邃的地下,诞生了一座世界知名的引力实验室。

  三十年磨一剑

  科研世界领先

  “我没觉得科研有多苦”

  万有引力常数G是人类最早认识和测量的物理学基本常数,也是迄今为止测量精度最差的常数,因此备受各国科学家关注。

  1983年10月,华中工学院(现华中科技大学)开始筹建引力实验中心。由于引力实验对恒温、隔振、电磁屏蔽等要求极高,时任院长朱九思听取陈应天教授的建议,决定把实验室建在喻家山下的人防山洞中。当时,还是陈应天教授研究生的罗俊就全程参与了中心的筹建和研究工作,由此与引力结下了不解之缘。

  测G是罗俊及其团队花费精力最多、持续至今的研究工作。

  “地表的重力大小,是由地球内部的物质构造决定的。如果我们能精确测量地面重力,就能了解地下物质密度分布。”罗俊说,“打个比方,精密测量就相当于给地球做CT,可以知道地下矿藏的大致分布。”

  为攻克这一难题,从1986年开始的近10年,除去吃饭和睡觉,罗俊几乎都在山洞中度过。长年不见太阳,加之山洞里阴暗潮湿,罗俊头发掉了一大半,索性剃了光头;1992年,罗俊左脸出现一片片的白色斑块,直到1996年才治好。

  1998年,罗俊取得了105ppm相对精度的测G结果。2009年,罗俊团队将G的测量精度提高到26ppm。这是国际上精度优于50ppm的七个结果之一,也是采用扭秤周期法测得的最高精度G值。罗俊团队测G实验结果被国际科技数据委员会推荐的CODATA值所收录,并以华中科技大学英文缩写HUST命名。

  “我没觉得科研有多苦。外界看来是牺牲,可我更多感受到的是乐趣和幸福。”回想过去,罗俊很坦然。

  服务国家发展

  提升国际地位

  “这里已成世界引力中心”

  为了让团队能承担重大基础研究项目,服务国家发展,罗俊积极谋篇布局、拓展新的研究方向——

  2000年,注意到国家对精密重力测量技术的迫切需求后,罗俊带团队启动空间加速度计研究。6年后,团队研制的空间簧片加速度计成功通过搭载飞行验证,为我国自主研发重力测量卫星打下坚实基础。

  2005年,团队开始冷原子干涉重力测量实验。现在,他们研制的冷原子干涉重力仪分辨率已居于国际先进水平。

  2010年,团队启动航空重力梯度测量技术攻关,目前实验平台已基本建设完毕……

  把中国的引力实验研究带到国际学术前沿,是罗俊的奋斗目标之一。

  罗俊在国际学术交流中一直非常活跃。

  1990年,罗俊赴俄罗斯参加由11国代表组成的日全食考察团。他利用精密扭秤进行了日全食反常效应观测,随后又进行了带电扭摆特性研究。这两项实验结果,解释了长达30年之久的“引力异常之谜”。

  1994年,罗俊在美国第七届广义相对论格罗斯曼会议上报告了太阳中微子反常相干散射的实验和理论研究结果,否定了美国著名科学家马里兰大学韦伯教授的理论假说和实验结果。澳大利亚《西澳州报》称这是“对韦伯晶体理论致命的一击”。

  伴随着一个个有影响力研究成果的发布,引力实验中心的研究逐步走到前沿,国际地位稳步提升。“这里已成为世界引力中心。”今年7月,来自美国华盛顿大学的保尔·波英顿教授参观中心时由衷赞叹。

  把关论文发表

  培养学术骨干

  “所留学生不能只做原方向”

  在学生眼里,罗俊是一个严厉到几乎苛刻的老师。严谨的治学态度,源自他对真理的追求。

  “实验状态记录要详实,不准含糊遗漏;实验输入条件要验证,不准存在假设;实验流程安排要论证,不准随心所欲……”在引力实验中心的墙上,随处可见罗俊定下的实验室“十要十不准”。

  现在,20余项规章制度为科学研究和学生培养的高质量、为团队高效有序的运行提供了强有力的保障。

  “规范只是约束行为,但不禁锢思想。”罗俊说,“大学必须坚持学术自由的精神。”在实验中心,学术思想的讨论从来都非常开放。为了一个学术问题,这个已经57岁的小老头儿,经常和学生们争得面红耳赤。

  团队的每一篇学术论文投稿前,罗俊都进行仔细审查。“我有一篇论文,罗老师让我修改了17次。”罗俊当年的学生、现任引力实验中心副主任涂良成印象深刻。“玉不琢不成器”,经罗俊指导的博士生胡忠坤、涂良成的论文分别被评为2003、2008年全国优秀博士学位论文。

  “所留学生不能只做原方向,我要帮助他们去开辟新的方向。”罗俊说,想做成大事,必须要有战略考虑,有一支素质过硬的团队。

  在他的指引下,从传统引力实验到周泽兵的卫星重力测量、胡忠坤的冷原子精密测量、再到涂良成的重力梯度测量等,一个个新的研究领域被开辟……这几名学生也快速成长为中心新一代的学术带头人。