從荊山邁向世界之巔
——美國麻省理工學(xué)院華裔教授陳剛求索之路探微
8月7日，襄樊五中校長劉道德一行，帶著母校的賀喜和禮品，專程到南漳縣慰問陳剛父母，并委托他們轉(zhuǎn)達(dá)母校對(duì)陳剛的問候。 通訊員 楊立軍 記者 趙興沛 攝
賀電
美國、麻省理工學(xué)院、陳剛教授：
欣聞您和您的團(tuán)隊(duì)經(jīng)過長達(dá)八年的研究實(shí)驗(yàn)，打破了德國著名物理學(xué)家普朗克創(chuàng)立的“黑體輻射定律”預(yù)測，獲得國際間同領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的高度贊譽(yù)，家鄉(xiāng)人民為您深感驕傲和自豪。在此，我們代表家鄉(xiāng)580萬人民向您及您的團(tuán)隊(duì)表示熱烈的祝賀，向您和您的家人及團(tuán)隊(duì)所有人員致以崇高的敬意和親切的慰問！
希望您以中國人特有的堅(jiān)韌不拔的毅力和鍥而不舍的精神，在您所從事的科學(xué)領(lǐng)域中不斷追求卓越，再攀高峰！
中華人民共和國湖北省襄樊市人民政府
2009年8月5日
記者 蕭雨林 特約通訊員 魏祖華
連日來，在荊山腳下，漢水兩岸，人們都在津津樂道一個(gè)讓全世界為之振奮的重大新聞——美國麻省理工學(xué)院華裔教授陳剛打破“百年物理定律”，在世界科學(xué)之巔又一次刻下中國人的名字。
作為生于南漳、從襄樊五中走出去的學(xué)子，陳剛的這一成就，無疑讓所有襄樊人倍感驕傲。各大網(wǎng)站競相轉(zhuǎn)發(fā)這一消息，南漳縣政府網(wǎng)站已連續(xù)多日將此消息放在頭條，市、縣領(lǐng)導(dǎo)及母校老師紛紛向大洋彼岸和其家鄉(xiāng)親人發(fā)去賀電。
年僅45歲的陳剛是如何打破百年前由普朗克提出的黑體輻射定律的？他究竟有怎樣的家庭背景和特別之處？8月6日，記者來到陳剛的故鄉(xiāng)南漳，試圖探尋他從巍巍荊山邁向世界之巔的成功軌跡。
一個(gè)“漂亮”的實(shí)驗(yàn)
“黑體輻射定律”由德國物理學(xué)家馬克斯·普朗克于1900年創(chuàng)建，是描述物體間熱傳導(dǎo)的基本法則。為解決經(jīng)典力學(xué)無法解決的一些問題，普朗克在提出這一定律時(shí)把電磁波量子化。受其啟發(fā)，愛因斯坦后來提出了光的波粒二象性。因此，可以說普朗克定律為現(xiàn)代物理學(xué)打開了大門。但科學(xué)界一直懷疑，此定律在物體極度接近時(shí)并不成立。
普朗克本人也曾于1905年表示，在物體距離與波長處于同一量級(jí)時(shí)，該定律可能并不適用。百余年來，不少科學(xué)家力圖通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)普朗克定律的局限性，但一直未取得突破。
陳剛何許人也？又是如何打破這一定律的呢？
早年在華中工學(xué)院(現(xiàn)華中科技大學(xué))攻讀學(xué)士和碩士學(xué)位，后在美國加州大學(xué)伯克利分校師從著名華裔科學(xué)家田長霖教授攻讀博士學(xué)位的陳剛，現(xiàn)在世界名?！绹槭±砉W(xué)院機(jī)械工程系任教，并擔(dān)任美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)納米研究所顧問委員會(huì)主席，及多個(gè)國際權(quán)威刊物編委和學(xué)術(shù)會(huì)議主席，在納米熱發(fā)電、制冷材料和太陽能發(fā)電材料方面獲得美國多項(xiàng)專利。
據(jù)介紹，陳剛領(lǐng)導(dǎo)的研究小組是利用二氧化硅制成的小球和平板取得了突破。在他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，小球與平板即便接觸，也只有一個(gè)接觸點(diǎn)，從這一點(diǎn)開始將小球與平板分開，可以利用原子力顯微鏡的懸臂梁測算出二者在不同距離下的輻射。測算結(jié)果顯示，物體微距情況下的輻射可以達(dá)到普朗克公式預(yù)測結(jié)果的1000倍。
然而，在打破了普朗克定律后，面對(duì)業(yè)界的贊譽(yù)和媒體的追捧，陳剛的反應(yīng)卻相當(dāng)平靜：“我們只不過做了一個(gè)比較漂亮的實(shí)驗(yàn)而已?！彼辉僦厣?，能夠取得現(xiàn)在的成績，是團(tuán)隊(duì)合作的結(jié)果。
一場沒有頂峰的攀越
1964年6月出生在南漳縣城關(guān)鎮(zhèn)的陳剛，父母都是普通的人民教師。陳剛的父親說，陳剛并非一生下來就智力超常，他的成功首先在于有理想。讀小學(xué)時(shí)，陳剛的理想是當(dāng)教師；上中學(xué)時(shí)理想是當(dāng)科學(xué)家。正是有了理想的動(dòng)力，陳剛讀書非?！百u勁”?！斑@孩子特別愛學(xué)，從不要人督促。學(xué)起來有一股牛勁和釘子精神。”陳剛的父母告訴記者。每次上街，陳剛從不向母親要錢買零食，卻對(duì)書情有獨(dú)鐘，經(jīng)常找母親要錢到新華書店買書。能把一分錢捏出汗的母親，總是盡力滿足兒子這一要求。在書店，小陳剛一蹲就是大半天。
1978年，14歲的陳剛以優(yōu)異成績考上了襄樊五中。兩年后，他以408分(滿分530分)的好成績考取了當(dāng)時(shí)的華中工學(xué)院。接著，他在“與時(shí)間賽跑，同困難斗爭”的格言自勉下，又如愿取得碩士學(xué)位。
1987年，陳剛因成績優(yōu)秀留校工作，但他沒有停下攀登科學(xué)高峰的腳步。兩年后，他準(zhǔn)備參加“托?！笨荚?。白天講課、輔導(dǎo)和做學(xué)生思想政治工作，晚上一邊備課、改作業(yè)，一邊還要熬夜啃資料。工夫不負(fù)有心人。TOEFL考試，他的成績名列全國第三名；GRE考試成績達(dá)到647分(滿分667分)，和一個(gè)英語專業(yè)畢業(yè)的碩士研究生并列全國第一名。
隨后，陳剛接到了美國加州大學(xué)伯克利分校的錄取通知書，并迅速成為著名華裔科學(xué)家田長霖教授門下博士生中的佼佼者。
1993年，陳剛?cè)〉貌┦繉W(xué)位后，美國不少公司高薪聘用，他卻選擇了到私立大學(xué)杜克大學(xué)擔(dān)任助理教授。因?yàn)榻處?、科學(xué)家是他一直不變的理想。在杜克大學(xué)工作了4年后，公立大學(xué)加州大學(xué)洛杉磯分校聘他為終身副教授。
有了“終身”二字，工作就如同進(jìn)了“保險(xiǎn)箱”。但陳剛卻更加勤奮了。為了在理論和實(shí)踐上早出成果，他每天早晨5點(diǎn)鐘就驅(qū)車趕到辦公室，晚上12點(diǎn)鐘才入睡；午餐是自帶的，不是盒飯就是三明治；午休是從來沒有過的；雙休日，他也只有半天時(shí)間陪妻子和孩子，其余時(shí)間都在實(shí)驗(yàn)室度過。
憑著對(duì)事業(yè)的執(zhí)著追求，陳剛在納米材料等多個(gè)領(lǐng)域取得重大突破。先后兩次榮獲美國青年科學(xué)家基金獎(jiǎng)(原總統(tǒng)獎(jiǎng))，一次榮獲有成就的學(xué)者獎(jiǎng)。
陳剛的脫穎而出引起了美國麻省理工學(xué)院的極大關(guān)注。從1999年開始，這所諾貝爾獎(jiǎng)得主居世界名牌大學(xué)榜首、科研條件優(yōu)越的學(xué)校多次向陳剛伸出橄欖枝。為了實(shí)現(xiàn)自己對(duì)科學(xué)的追求和夢想，陳剛于2000年6月再次“跳槽”，受聘為美國麻省理工學(xué)院終身教授?！捌鋵?shí)，每一個(gè)科學(xué)家都不神秘。他們的成功只有一個(gè)公開的秘密——勤奮和汗水以及執(zhí)著的追求，不斷地突破自我?，F(xiàn)在對(duì)于我來說，和最開始一樣仍是起點(diǎn)。當(dāng)科學(xué)家，本身就是一場沒有頂峰的攀越，一場沒有終點(diǎn)的奔跑！”陳剛感慨地說。
一個(gè)值得期待的結(jié)果
這場“漂亮的實(shí)驗(yàn)”結(jié)束后，陳剛面對(duì)眾多媒體的采訪時(shí)稱，這次研究團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)不但讓人們對(duì)基本物理有進(jìn)一步的了解，對(duì)改良計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存用的硬盤的“記錄頭”(recordinghead)，以及發(fā)展儲(chǔ)聚能源的新設(shè)計(jì)等工業(yè)應(yīng)用也將產(chǎn)生十分重要的影響。
專家稱，目前計(jì)算機(jī)使用的硬盤，記錄頭與硬盤表面約有五至六納米的距離，記錄頭容易發(fā)熱，而研究員一直在尋找控制熱力的方法。熱力傳導(dǎo)和控制是磁力儲(chǔ)存(magneticstorage)領(lǐng)域十分重要的一環(huán)，此類應(yīng)用將因陳剛的發(fā)現(xiàn)而迅速發(fā)展。
因此，很多襄樊人認(rèn)為，陳剛團(tuán)隊(duì)的這一發(fā)現(xiàn)有著劃時(shí)代的意義。
還有一個(gè)結(jié)果或許更讓國人充滿期待。陳剛的研究成果在國內(nèi)發(fā)布后，最先注意到這一消息的是陳剛的南漳同鄉(xiāng)江明清，他多年從事物理教學(xué)工作。江明清根據(jù)自己掌握的資料分析：1900年，英國著名的物理學(xué)家開爾文(威廉·湯姆遜)在一篇展望二十世紀(jì)物理學(xué)的文章里說：“在已經(jīng)基本建成的物理學(xué)大廈中，后輩物理學(xué)家只要做一些零碎的修補(bǔ)工作就行了。但是，在物理學(xué)晴朗天空的遠(yuǎn)處，還有兩朵小小的令人不安的烏云?！边@兩朵烏云，指的是當(dāng)時(shí)物理學(xué)無法解釋的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中一個(gè)就是黑體輻射實(shí)驗(yàn)(也稱熱輻射實(shí)驗(yàn))。由黑體輻射研究派生出來的就是量子物理。量子物理和我們的生活息息相關(guān)，如光電池、光纖通信、半導(dǎo)體、手機(jī)、電視等等。可以說，現(xiàn)代人離了量子是無法生活的。
為此，江明清做了一個(gè)大膽而且讓人無比期待的預(yù)測：普朗克因發(fā)現(xiàn)黑體輻射定律而獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)；愛因斯坦在研究普朗克黑體輻射定律的基礎(chǔ)上提出了光電效應(yīng)定律，也獲得諾貝爾獎(jiǎng)；他相信陳剛也會(huì)因此摘取諾貝爾物理獎(jiǎng)。
（本文轉(zhuǎn)載于襄樊日?qǐng)?bào)：http://xfrb.hj.cn/Read.asp?NewsID=192750）
