兰州大学 - 《兰州大学报》
理论物理学家 段一士
2018-10-01
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段一士（1927—2016），祖籍四川，生于北京，著名理论物理学家和物理教育家，兰州大学资深教授、原物理系系主任。
卢沟桥事变后，段一士随父母离开北京。年幼的他亲眼目睹日军飞机轰炸成都春熙路，受难者的残肢挂在树上……看到这种情况，段一士满腔愤怒。这时，苏联帮助国民党在四川都江堰建了一所空军幼年学校，他报名并被录取，从初一学起。12岁的段一士，就此考上了名校。在这里，段一士学了微积分、量子力学、理论力学。他说，这是他后来做学问的一个基础。1946至1947年，段一士转到杭州笕桥中央航空学校，在这里学会了开飞机。抗战胜利后为了科学救国，1947年9月考入南京大学前身金陵大学物理系，1951年6月毕业留校任教。1952年9月以优异成绩考取莫斯科大学，同时考取了钱三强先生的研究生。1953年9月至1956年8月在莫斯科大学理论物理教研室攻读并获副博士学位。1956年9月至1957年11月在苏联联合核子研究所任中级研究员。1957年回国后一直在兰州大学物理系执教。1979年3月被评为我国首批博士生导师，2004年被评为兰州大学资深教授。
段一士爱党爱国，受父亲影响，早在解放战争时期，就立志加入中国共产党，为国家解放和建设贡献自己的力量。在父亲参加中国人民解放军第二野战军解放四川时，陈毅元帅受刘伯承元帅委托找到他，并说：“你父亲协助解放西南，部队实行供给制，今后你要照顾好母亲，要自己挣学费和生活费，有什么事可以找我”。段一士自力谋生，以送《新华日报》完成大学学业，并利用送报者身份宣传党的政策，表现出了高度的思想觉悟。
段一士将爱党爱国融入科学研究和国家需要。1969年3月，在珍宝岛自卫反击战时，中国的火箭本来是接触引信，可是苏联的坦克前面不是垂直的，而是一个斜面，不怕我们的火箭弹，它一接触就跳弹了。段一士说他能解决，就买了一些小的晶体管，自己开始做非接触引信。他用集成电路和晶体管做成引信，然后拿香烟里的锡箔纸当成坦克的夹板，再用小灯泡的亮或不亮来判断是否引爆。在一次次的试验下，他终于做成功了，然后从国家申请项目正式进行研究。成功后，段一士先生亲自去北京南口打靶，当时有些国家首长都去看。段一士先生回忆说：“他们拿白石灰画了个圈，我一炮就打到了这个圈里，立刻就打穿了，把里面的狗都打死了。叶剑英元帅观摩后就鼓励我们搞这个反坦克火箭。”段一士在反坦克火箭国防科研作出的突出贡献，解决了当时中国武器装备的迫切需要。
段一士终生都在物理科学前沿探索奋斗。他长期从事广义相对论、粒子理论、规范场理论、拓扑场论和宇宙学等方面的研究工作，在国内外学术刊物上发表论文190多篇。在国际上最早提出引力规范理论中任意自旋场的广义协变狄拉克方程；在广义相对论中提出新的广义协变能量动量守恒定律，克服了爱因斯坦、朗道等人的守恒定律只适用于准伽利略坐标系的缺陷；与学生葛墨林在国际上最早提出规范场理论中规范势可分解和具有内部结构的新观点，得到了SU（2）规范场论中N个运动磁单极的拓扑流理论；后又与学生张胜利将拓扑流理论应用于固体缺陷，建立了位错和旋错的规范理论，在国际上首次直接统一了固体缺陷的几何与拓扑，在国际上得到了该领域权威学者的高度评价。
20世纪70年代初，段一士在国际上首先提出规范场理论中的规范势可分解和具有内部结构的理论，并广泛应用于宇宙学、凝聚态物理、额外维理论、微分几何与拓扑等领域，在国际上被誉为“段学派”。这一项新理论提出的时间比苏联人、美国人、韩国人都早。诺贝尔奖获得者、著名物理学家杨振宁1972年回国听说中国西北有人在搞规范场理论研究，大感惊异，于是在1976年再次回国后特意前往兰州，在听完段一士的学术汇报后，杨振宁赞“妙！妙！妙极了！”，并感叹，“山沟沟里面竟然可以研究规范场理论！”。
段一士躬耕讲坛，执教65年，为我国物理学的发展和人才培养奉献了毕生精力。他主讲过群论、量子场论、广义相对论、规范场理论、拓扑场论、超弦和超对称、额外维理论等20多门理论物理专业课程，教学水平和教学效果得到了师生的高度赞誉。每周他都会专门留下3～4天，白天上课和处理系里公务，晚上为学生指导论文，每个人一两个小时，可以畅谈自己这段时间的学习和收获。1989年被评为全国优秀教师。在20世纪80年代初中国举行的中美联合培养物理类研究生招生（CUSPEA）考试中，与钱伯初教授、汪志诚教授等共同努力培养，使得兰州大学物理系学生成绩多次名列前茅，引起了国内外各界对兰州大学的关注。
在多年的教学实践和科学研究中，段一士凝练出“言简意赅，珠联璧合，集纳新说，返朴归真”的教学之道和“去其糟粕，取其精华，去伪存真，止于至善”的治学之道，培养了一大批专业人才。2006年退休后，他还长期担任着物理隆基班的导师。段一士热爱兰大、扎根西部的奉献精神，精益求精、止于至善的治学精神，不断创新、追求卓越的科学精神，是兰州大学师生宝贵的精神财富，永远值得我们学习和怀念！
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