80岁老头苦心研究20年,激光陀螺仪突破美国10年之痛,成我国机密

来源:hao123百家号     时间:2022-03-05 06:46:58

1917年,法国科学家塞格尼克提出了光纤陀螺仪的思想,但由于时代条件落后,因此法国人未能完成。

但是美国人对这件事很上心,二战结束以后,他们就开始了激光陀螺仪的研究。这项技术被美国人视为国家最高机密,他们集结了一大批顶级科学家,最终在上个世纪六十年代,成为了世界上第一个掌握该技术的国家。

钱学森

钱学森在美国留学的时候,就曾经听说过这项技术,他预见性地感知到这项技术将会改变未来。1955年,钱学森在回国之前,他想办法弄到了两张图片。

图片都是有关激光陀螺仪的不完整的相关公式、数据,上面的文字全是英文,晦涩难懂,钱学森把这两张图带回中国以后,国内很多科学家根本就无从下手,被它为“钱学森密码”。

但是在1975年,一位我国的科学家接到命令去研究“钱学森密码”,没想到还真的被他研究了出来!他让中国也成为了世界上第四个掌握激光陀螺仪技术的国家,为中国的国防事业作出了不可磨灭的贡献,这个人就是高伯龙!

高伯龙

那么院士高伯龙为什么被选中研究该项目呢?他又是如何破解“钱学森密码”的呢?

立志报国的科学家

高伯龙出生于1928年的广西南宁,他出生的那个年代是中国历史上最混乱的一段时期,那个时候国家面临着内忧外患,内有军阀混战,外有日寇入侵。

高伯龙的父亲名叫高元勋,是上海交大的农学生,曾任广西省立工程专门学校校长。但是在那个战火纷飞的年代,日常生活根本无法保证,高伯龙的幼年就是和母亲四处躲避战火,父亲则带着学校的学生、教师,想办法上课。

高伯龙

虽然父亲在身边的时间有限,但是短暂的相处过程中,父亲每次都会教导他:“你要好好学习,以后报效国家,让我们的国家强大起来!”在父亲的影响下,高伯龙从小就立志投身科学,报效祖国。

更重要的是,高元勋除了帮助高伯龙树立了正确的价值观以外,还让高伯龙掌握了一种科学思维和逻辑思维,这为他日后成为一名大科学家埋下了伏笔。

1935年,高元勋由于工作的原因,选择去浙江、湖北一带工作,不得不远离家乡,他知道这一去就不知道什么时候能再回到家,因此在临走前多次嘱咐高伯龙道:“一定要好好学习!为我们的国家做贡献!”

高伯龙

高伯龙在父亲的嘱托下,在学堂里认真读书,一直都是名列前茅!1940年,高伯龙进入汉民中学读书,四年中他一直是全校第一名,尤其是数理化更是出类拔萃。即使在这期间经历了丧父之痛,他也没有因此而伤心堕落,反而更加努力地去学习,只为了不辜负父亲生前的重托。

可是命运无常,随着日寇侵略的加剧,高伯龙不得不在中学毕业后投笔从戎,参军报国!在战场上,高伯龙见识到了各种军事设备,入侵者的武器比我们好了太多,武器上的最大劣势让许多的战士倒下。

见识到战争的无情之后,高伯龙明确了自己的未来应该走哪条路,那就是研究物理学,为我们的武器设备提供专业的理论支撑!他不忍心再看到我们的热血男儿,因为武器的落后就被日寇在战场上肆意地蹂躏!这样的梦想被他埋在心底,只等战争结束后付诸实践。

日本投降

1945年,中国人民终于成功抵抗住了外来侵略,日本宣布投降!这样一个普天同庆的时刻,高伯龙没有选择在部队混个功名,而是放下了手中的枪,再次提笔回到了学堂。原本高中的课程有三年,可是由于战争的影响,高伯龙只看了一年的书。

可是高伯龙天资过人,他虽然只读了一年书,却还是考上了清华大学物理学系。在大学期间,高伯龙选择了自己最感兴趣的理论物理学,每天就待在实验室里做实验。

和他一起做实验的同学名叫周光召,他后来也成为了我国的著名物理学家。但大家所不知道的是,周光召和高伯龙二人是大学同学,1951年,二人的毕业成绩占据着全系的前二名。

当时的清华大学

高伯龙的学术特点更具有灵活性,很多问题在他面前都是小菜一碟,每次大家提出一些传统的方法以后,高伯龙总会想一些巧妙的解决办法。

据中科院院士何祚庥的回忆:“他(高伯龙)的业务特别好。有一次考试,老师出了一个比较难的题目,做起来很费事。高伯龙用群论的方法,很简单就做出来了,很漂亮,物理概念非常之清楚。”

“物理概念非常之清楚”贯穿了高伯龙60余年治学生涯,也是他成为中国“激光陀螺之父”的关键所在。正因为他身上的这些特点,高伯龙被选中调进了“哈军工”工作。

高伯龙年轻照片

但谁都想不到,在“哈军工”的工作生涯,反而让高伯龙异常痛苦,这又是怎么一回事呢?

陈赓请客吃饭

“哈军工”成立于1953年,该学校是为了培养一批优秀的国防人才、提升我国的国防科技力量而组建的学校,校长由陈赓担任。

陈赓在担任“哈军工”校长以后,真可谓操碎了心!学校里的每一件事他都要过问一遍,很多事都要他亲自看过,他才能感到放心;而且当时由于我国的科研人员有限,学校很缺老师。

为了赶快组建起一批强有力的师资力量,陈赓也没少下功夫,他四处拜访,招贤纳士,才慢慢形成了最早的一批教师队伍。

陈赓

在“哈军工”成立的同时,高伯龙也没有闲着,原本大学同学都以为高伯龙要继续考取研究生,但是高伯龙想赶快投入到工作,为国家做贡献,因此他去了中科院,继续从事理论物理的工作,在实验室里做实验。

陈赓早就听说过高伯龙是清华大学物理学的一位优秀毕业生,他觉得这样一个高材生就蹲在实验室里做实验太浪费了,不如出来培养人才,让更多的学子从事物理研究。

于是陈赓就和组织汇报了一下自己的请求,希望上级把高伯龙调到“哈军工”工作。上级领导没有多考虑,知道“哈军工”教师紧缺,于是就把高伯龙调了过去。

陈赓

但这可把高伯龙给急坏了,因为他也是个刚毕业没多久的大学生,突然就要他教课、当老师,这样一个身份上的转变让他的内心很不习惯;最重要的一点是,虽然都是物理学,但高伯龙的理论物理学和其他物理学科还是有很大区别的,他更喜欢在研究室研究。

不过领导的命令已经下发,高伯龙只好去了哈尔滨教课。高伯龙在哈尔滨期间教学,自己的研究就被耽误了下来,高伯龙心里想道:自己的项目还没做完,总觉得心里不得劲!

当时他为了这事也没少郁闷,经常找到自己的同事朱起鹤分享自己的烦恼,他说:“教课固然不错,但我的理论实验还不够完善,总怕教不好学生!最后两手空空!”

向科学进军

但是很快一个转折点出现在了高伯龙的面前,那就是1956年,我国提出了“向科学进军”的口号,全国的学术气氛非常浓厚,大家纷纷投入到科学研究的大潮流中。

高伯龙认为这是个不错的机会,他白天给学生上课,晚上就高强度地完成科学实验,为此经常熬夜加班,落下了一身的毛病。

有的时候家里没电,高伯龙就点蜡烛,继续撰写论文、讲稿,功夫不负有心人,高伯龙考上了中科院理论物理学的研究生!可把他乐坏了,他在收到录取通知书以后,马上就想带行李去北京上学。

陈赓

但这件事让一个人很难受,这个人就是陈赓。陈赓作为校长,对校内老师的事都非常关心,他一听高伯龙这个骨干教师要去北京求学,那真是一万个舍不得!

陈赓没有多想,直接给中科院打电话,说道:“你们那边千万别录取高伯龙,我还很需要他呢!”随后为了让高伯龙在哈军工继续工作,陈赓亲自来到了高伯龙的家中。

高伯龙没有想到,陈赓竟然亲自上门拜访,他感到几分意外,不过也明白陈赓将军的用意。陈赓将军没有直接说明来意,而是拉着高伯龙找了一个饭店,说道:“今天我心情好,请你吃个饭!”

陈赓

高伯龙和陈赓坐在饭店内,聊起了各种话题,高伯龙发现陈赓将军待人和善,而且见多识广,甚至很多学术上的东西,陈赓都能发表自己的观点,这让高伯龙打心眼里钦佩!

后来高伯龙回忆这段事的时候,还说道:“当时的我就好比一个想学爬山的人学习了游泳,虽然都是运动,但方式却不一样;这是让我内心痛苦的原因,可是我后来转念一想,既然都是为国家服务,那又有什么差别呢?”

高伯龙被陈赓将军的个人魅力所征服,从此就专心在哈工大教书育人。1970年,哈工大主体被转移到了长沙,改名为长沙工学院。而高伯龙作为一个南方人,考虑到他在南方生活的更习惯,因此学校把他以及实验室都给迁往了南方。

长沙工学院

高伯龙的实验室正好被改名为“304教研室”,正是这个教研室,高伯龙完成了自己一生中最完美的作品:激光陀螺仪。

潜心研究陀螺仪

上个世纪六十年代,美国在完成了激光陀螺仪以后,就好像给导弹安装了眼睛,极高地提高了他们的导弹命中率与威胁性。这样的消息被曝出以后,全世界都对这项技术产生了兴趣。

西方多国以及苏联的科学家,纷纷投身到激光陀螺仪的研究中。作为“两弹元勋”的钱学森对这样的情况相当的担忧,虽然我国也有了导弹技术,但是和美国人那样能够精确制导,还有非常长的路要走。

激光陀螺仪

激光陀螺仪具有快速启动、全固态、抗冲击振动能力强、动态范围大、精度高、寿命长、可靠性好、动态误差小,并且能直接数字输出,非常方便与计算机相结合。以我国当时的条件,想要研究出来根本就是难于上青天!

钱学森在美国的时候曾经得到过两张图片,是有关激光陀螺仪的一部分数据,于是他把这两份数据向全国公开,希望能有科研机构成功研制出国产激光陀螺仪。

消息一出就有16家科研机构以及数百位的物理学学者进行了专项研究,可是大家对这份图片上的公式还有数据都感到疑惑,仅凭着有限的一些数根本不可能做得出来。

钱学森

钱学森内心也很焦急,他也明白现有的条件实在是太少了,但是他内心那种希望我国快点强大起来的愿望,又让他很焦虑。

1971年,随着国际上一些国家对相关技术的论文和经验被不断发表,钱学森再次决定,即使是再难,也要把这个东西给研究出来。钱学森组织带头,成立了“七机部”对这个仪器进行研究。

而这个“七级部”就派给了长沙工学院进行研究,由于一些原因的限制,1975年,该项目才正式在长沙工学院启动。当时学校领导也很担忧,这样一个大项目,该让什么人去负责呢?

高伯龙

他思来想去都没招到一个合适的人选,这个时候,有人给他推荐了高伯龙。校长质疑道:“高伯龙研究理论物理的,和这种设备仪器不太搭配啊!”

不过考虑到高伯龙是清华物理状元,又是学校里现在有名的优秀教师,给他试一试未尝不可。于是校长决定赌一把,把这个光荣而又艰巨的任务,交给了高伯龙!

高伯龙内心明白,这次的任务不仅仅是校长的信任,更是国家的重托!他在接到这个任务以后,在自己的“304教研室”里进行了接近20年的研究!

高伯龙

为了掌握该技术,高伯龙阅读了大量的理论材料,他每天要看书15个小时,眼睛都看得发酸。而且面对那些密密麻麻的外国文献资料,数据上还有不少出入,让他很是头疼。

于是高伯龙把家安在了实验室里,从此以后就在实验室里吃住,每天对着仪器检验数十个小时,经常回到家还要加班,这样夜以继日的工作很快让他的身体,出现了大毛病!

高伯龙此前就因为作息、饮食不规律,形成了糖尿病等疾病,如今这个任务下达以后,高伯龙更是经常研究得忘乎所以,连饭都不吃,他把药物揣在怀里,觉得难受了就吃一粒。

妻子曾经心疼地对他说道:“不行咱就歇一歇,你那个身体扛不住的!”高伯龙笑道:“没事!咱起步晚,必须要争分夺秒,赶超别人!”

高伯龙

为了这个项目,高伯龙演算的草纸都有几十本,用坏的笔早就超过了百根,他对这些数据的每一处细节都几乎是背在了脑子里,很多帮手在想一个数据的时候,往往都还要思考,可高伯龙总是一下就能想起来。

每次遇到瓶颈的时候,高伯龙就会给自己的帮手们说道:“大家要鼓起精神!总会有解决办法的,美国人能做到的事,咱们中国也能做出来!”

另外对于钱学森拍摄的那几张图片,高伯龙也做了仔细的研究,由于图片上的字迹很潦草,高伯龙花费了很多时间去抱着词典,一点一点的比对,还把公式数据带入进去,进行推演验算。

高伯龙

除了对数据有要求以外,他还把制作激光陀螺仪的工具进行了改进。由于条件有限,很多仪器都缺少钢材,高伯龙直接就去学校食堂,把废旧课桌上的零件拆卸下来;还有人跟他说大理石的膨胀率低,很适合当材料,年过50岁的他就去工地,用推车一车一车的推来了上吨的石头!

1977年,在这种高强度工作下,高伯龙总算做出了初代原型机,所有的科研人员都为之一振,不过很快国外的研究报告就传到了国内,说美国早就放弃了这种落后的方式,因为这条路行不通!

高伯龙听完以后就觉得很不服气,难道外国人说行不通就真的不行?根据他的研究这台研究机完全有可能做成功!

为了适应时代的发展,高伯龙再次重新算数据,他每年要多加班1000个小时!这样的工作强度保持了20年!

高伯龙

在高伯龙院士的努力下,“钱学森密码”的秘密逐渐被破解,当时高伯龙的助手把相关数据给张爱萍和钱学森验看,钱老看完都非常的高兴,他相信高伯龙一定可以取得成功。

刚干这项工程的时候,高伯龙还是一个47岁的中年人,等到机器成功的那一天,他已经年近七旬了!身边的帮手换了一批又一批,但大家的目标始终坚定,就是造出来激光陀螺仪!

1994年,高伯龙团队终于传来了好消息:中国的第一台激光陀螺仪成功问世!中国成为继美法俄之后第四个掌握该技术的国家!

高伯龙

这样的消息传到国外以后,国外的科技工作者都感到不可思议,以中国的条件,竟然能造出来如此高精度的设备!令人赞叹!随后他们都纷纷打听是谁帮助国人设计的陀螺仪,会不会是外国专家呢?

打听到最后才发现,负责该项目的人竟然是土生土长的中国人高伯龙,甚至他都没有出国留学过!完全靠国内当时的条件,白手起家,最后创造了这一奇迹!

晚年耕耘依旧

按理说设备设计成功以后,高伯龙完全可以功成身退,让自己的助手完成接下来的测试,可是他并没有这样选择,反而留在了部队,继续参加设备的调试。

高伯龙和学生

在部队,高伯龙又度过了多年的时间,他一直等到中国的导弹可以精确命中千里之外的目标之后,才肯放心离去,生怕才出现任何的差池,也正是他的默默付出,才给我国的国防科技增添了又一国之重器!

2008年,已经八十岁的高伯龙依旧在实验室里,带着自己的学生实验。当时正好我国的卫星信号遇到了成像不清晰的问题,国家无奈只好找高伯龙来当顾问。

高伯龙当时已经患有糖尿病和高血压,可他一听是国家的命令二话不说,就扎进了实验室,最终解决了这一难题!在问题解决后,高伯龙院士也被累得住进了医院。

高伯龙

高伯龙院士就是这样一个人,对国家尽职尽责,甚至赌上一条命!他平日里的生活却很低调,喜欢看《三国演义》,喜欢穿拖鞋、背心在长沙街上遛弯,从来不和他人生气,他明白知足常乐和难得糊涂的道理,但就是对科研从不糊涂。

他的学生也被严格的要求,别的博士生可能很快就能毕业,但是高伯龙的学生都是八年起步,他对学生的论文可谓严苛至极!

他的一生只有一位学生按期毕业,那是因为他跟着国家做了一个国防项目工程,高老觉得他为国立功,才让他顺利毕业!

当时就有人问高伯龙:“高院士,你这样对待你的学生,让他们没日没夜地做实验,不怕他们记恨你吗?”

高伯龙

高伯龙说道:“我不怕!搞科研就是要严格对待!他们将来取得了成就都要回头来感谢我!”

事实也正如高伯龙所说,他的学生毕业后都取得了突出的成就,只要是高伯龙的学生,最起码都能获得国内大奖,国际科研大奖更是经常能看到他学生的身影。

2017年12月6日,高伯龙院士在长沙不幸病逝,享年89岁!当他去世的消息传出以后,他生前教过的学生、同事从全国各地飞往了长沙。

他的学生在追悼会当天甚至哭晕在灵堂,以表达对尊师的哀思!

这位中国科研的泰斗级大师离世的消息也震惊了中国科学界,中国又少了一位可亲可敬的科学家!国防科技大学(原长沙工学院)的众多学子,为高伯龙这位前辈献上花篮、转发朋友圈,祭奠这位老师。

高伯龙

高伯龙的一生为国家、为科研奉献,为中国立下了不可磨灭的功勋!有人说高伯龙的精神就像那永不停歇的“陀螺”,他的奋斗精神、爱国精神、科研精神值得每一位后辈去学习!最后,向高伯龙这位功勋卓著的科学家致敬!他的名字值得让每个人都记住!

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