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密度泛函理论38页经典文献（2003年）
热度 1 大毛忽洞 2007-10-17 22:55
密度泛函理论38页经典文献 handbook-Density Functional Theory: Basics, New Trends and Applications 电子密度 是现代电子理论（如密度泛函理论，即DFT）中最核心的物理概念，被广泛应用在物理学、化学、材料科学和生物学等领域，成为现代科学应用最广泛的物理概念，显示出越来越重要的作用。电子密度的基本测量手段是X射线衍射（包括中子衍射），电子密度的理论计算方法是量子力学（1926年建立量子力学的波动方程）。 1915 年， Debye在关于X射线衍射的文章中提出了电子在原子中的分布问题，而且还强调了X射线衍射是探测原子中电子分布的基本方法。 1917年，Compton在 关于X射线衍射的文章中 明确提出了电子密度的概念 。 经典的TFD方法是密度泛函理论（ DFT）思想的起源，也是现代DFT理论的一种最简单的近似方法。 （博主备忘目录，D:\0 06 电子密度述评） handbook-Density Functional Theory（来自作者，分享与网友） handbook-Density Functional Theory : Basics, New Trends and Applications
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经典TFD模型文献目录
大毛忽洞 2007-10-17 22:41
经典 TFD 模型文献目录 元素周期表中，电子的壳层结构描述的是自由原子。如果原子不是孤立的，电子在原子中究竟如何分布呢？ 为了回答这个问题， 1926 年和 1928 年 Thomas 和 Fermi 独立地提出了一个描述电子在原子中分布的模型，称为 TF 模型， 1930 年 Dirac 将电子交换作用引入到 TF 模型中，将 TF 模型发展为 TFD 模型，被广泛地称为电子的统计理论。 1993 年，我国“两弹一星”功勋科学家程开甲院士根据经典 TFD 模型，求解出了 TFDC 电子密度，并且通过弹性力学将 TFDC 电子密度应用于材料科学，发展了 TFDC 模型。 1958 年 ， 程开甲院士在物理学报发表了题目为 “ 用 Fermi-Thomas 方法计算金属的结合能 ” 的文章，这是程开甲院士发表的 第一篇关于 TFD 模型的论文 。此后，程开甲院士就去搞原子弹研究，“他们终于第一次采取合理的 TFD 模型，计算出了原子弹爆炸时弹心的压力和温度 ” 。 25 年后，程开甲院士和他的合作者发表了一系列关于 TFD 模型的论文，主要有： 1984 年在《物理学报》发表了 “TF( 或 TFD) 模型中原子的边界势及状态方程 ” ； 1991 年在《力学进展》发表了 “ 冷压状态方程计算的新方法和材料相图研究 ” ； 1993 年在《自然科学进展》发表了 “TFD 模型和余氏理论对材料设计的应用 ” ，在该论文中，程开甲院士提出了“改进的 TFD 模型 ” ，学术界称为 TFDC 模型或者程氏理论； 1996 年在《自然科学进展》（英文版）发表了 Theoretical Foundations of Condensed Materials , 在该论文中，程开甲院士第一次发表了元素周期表中 38 个元素的电子密度数据，即 TFDC 电子密度。程开甲院士一直在坚持 TFDC 电子理论模型的研究， 2005 年还在《自然科学进展》发表研究论文 。 1 ．程开甲，用 Fermi-Thomas 方法计算金属的结合能，物理学报， 14(2) ： 16, 1958 2 ．熊杏林，“两弹一星”功勋科学家—程开甲，北京：国防科技大学出版社， 132,2003 3. 程开甲，高占鹏，范启科， TF( 或 TFD) 模型中原子的边界势及状态方程，物理学报， 33 （ 2 ）： 176,1984 4 ． 程开甲，程漱玉，冷压状态方程计算的新方法和材料相图研究，力学进展， 1991 ， 5 ．程开甲，程漱玉， TFD 模型和余氏理论对材料设计的应用，自然科学进展， 1993 ， 6 ． Cheng Kaijia, Cheng Suyu, Theoretical Foundations of Condensed Materials, Progress in Natural Science, 6(1): 12, 1996 7 ． 程开甲，程漱玉， 基于电子理论的断裂机理新探，自然科学进展， 15(12):1528-1529, 2005 关于经典 TFD 模型的基本文献 著作： 1 ． Theory of the Inhomogeneous Electron Gas 1983, Edited by S. Lundqvist; Chalmers University of Technolgy, Gotebory, Sweden and N. H. March, University of Oxford, Oxford, England. 2 ． Electron Density Theory of Atoms and molecules 1992, N. H. March, University of Oxford. Oxford, UK. 3 ． Electronic Structure of Materials 1993, Adrian P. Sutton, Department of Materials, Oxford University, Clarendon Press, Oxford. 4 ． Electron Correlation in Molecules and Condensed Phases 1996, N. H. March, University of Oxford, Oxford, England; Plenum Press, New York and London. 5 ． Quantum Theory of Real Materials 1996, Edited by James R. Chelikowsky, University of Minnesota; Steven G. Louie, University of California at Berkeley, Kluwer Academic Publishers, Boston, Dordrecht, London. 6. Electron Density and Bonding in Crystals Principles, Theory and X-ray Diffraction Experiments Solid State Physics and Chemistry; 1996, V. G. Tsirelson and R. P. Ozerov Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia. 7. Calculated Electronic Properties of Ordered Alloys: A Handbook The Elements and Their 3d/3d and 4d/4d alloys 1995, V. L. Moruzzi, Florida Atlantic University, USA; C. B. Sommers, University de Paris-Sun, France, World Scientific, Singapore, New Jersey, London, Hong Kong. 8. From Hamiltonians to Phase Diagrams The Electronic and Statistical-Mechanical Theory of sp-Bonded Metals and Alloys 1987, Jurgen Hafner, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York. 9. Density Functional Theory 1995, Edited by Eberhard K. U. Gross, Institute for Theoretical Physics, Julius Maximilian University, Wurzbury, Germany; Reiner M. Dreizler, Instute for Theoretical Physics, Johann Wolfgang Goethe University Frankfurt am Main, Germany. Plenum Press, New York and London. 10. Electron Theory in Alloy Design 1992, Edited by D. G. Pettifor and A. H. Cottrell. The Institute of Materials, The Alden Press Ltd, Oxford. 11. Electron Distributions and the Chemical Bond 1982, Edited by Philip Coppens, State University of New York, Buffalo, New York. Michael B. Hall, Texas A M University College Station, Texas. Plenum Press, New York. 12. Metal Surface Electron Physics 1996, A. Kiejna and K. F. Wojciechowski, University of Wrocyaw, Poland. Alden Press, Oxford. 与经典 TFD 模型密切相关的论文： 1 ． Thomas, L. H. 1926, Proc. Camb. Phil. Sco. 23, 542. The calculation of atomic fields. 2 ． Fermi, E. 1928, Z. Phys. 48, 73. Eine statistische Methode zur Bestimmung einiger Eigenschaften des Atoms und ihre Anwendung auf die Theories des periodischen Systems der Elemente. 3 ． Dirac, P. A. M. 1930, Proc. Camb. Phil. Soc. 26, 376. Note on Exchange Phenomena in the Thomas Atom. 4 ． Rudolph E. Langer. 1937,Physical Review,Vol.51,No.April.15,669. On the Connection Formulas and the Solutions of the Wave Equation. 5 ． Feynman, R. P. 1939, Physics Review, Vol. 56, August, 15, 340. Force in Molecules. 6 ． Goeppert,M.M. 1941,Physical Review, Vol.60,Augst, Rare-Earth and Transuranic Elements. 7. Feynman,R.P., Metropolis,N., and Teller,E. 1949,Physical Review, Vol.75,No.10, Equation of State of Elements Based on the Generalized Fermi-Thomas Theory. 8 ． Metropolis, N. and Reitz, J. R. 1951, The Journal of Chemical Physics, Vol. 19, No. 5, 555. Solutions of the Fermi-Thomas-Dirac Equation 9. Foldy L.L. 1951, Physica Review, Vol.83, No.2, 397. A Note on Atomic Binding Energies. 10. Gaspar,R. 1952, The journal of Chemical Phyics, Vol.20, No.12, An Analytical Method for the Approximate Determination of the Eigenfunctions and Engergies of Electrons in Atoms. 11 ． Dexter,D.L. 1952,Physical Review,Vol.86,No. 5,770. Scattering of Electrons in Metals by Dislocations. 12 ． Anderson,H.L,Fermi,E ,Long,E.Aand Nagle,D.E. 1952,Letters to the Editor,936. Total Cross Sections of Positive Pions in Hydrogen. 13. Jensen, J.H.D. and Luttinger, J.M. 1952, Physical Review, Vol.86,No.6,907. Angular Momentum Distributions in the Thomas-Fermi Model. 14 ． Bowers,w.A. 1953,Letters to the Editor,1117. On an Application of the Fermi-Thomas Method to Molecules. 15. Umeda, K., and Tomishima, Y. 1953, Letters to the Editor,2085. On the Influence of the Packing on the Atomformfactor Based on the Thomas-Fermi Theory. 16. Glazer, H. and Reiss, H. 1953, The Journal of Chemical Physics, Vol.21, No.5,903. Application of the Fermi-Thomas Model in Computing the Dipole Monent. 17. Bonet, J.V. and Bushkovitch, A.V. 1953, The Journal of Chemical Physics, Vol.21, No.12,2199. A calculation of the Diamagnetic and Paramagnetic Susceptibility of N 2 by the Statistical Method. 18. Gilvarry, J.J. 1954, Physical Review, Vol.95, No.1,71. Relativistic Thomas-Fermi Atom Model. 19 ． Kohn,W and Rostoker,N. 1954,Physical Review,Vol.94,No.5,1111. Solution of the Schrodinger Equation in Periodic Lattices with an Application to Metallic lithium. 20. Thomas, I.H. 1954, The Journal of Chemical Physics, Vol.22, No.10,1758. Table of Statisyical Electron Distributions for Atoms with Degree of Ionization Zero to Four and of the Corresponding Electroststic Potentials. 21. Brinkman, H.C. 1954, Physica XX, 44-48. Approximate solutions of the Thomas-Fermi Equation for Atoms and Molecules. 22. Lazarus, D. 1954,Physical Review, Vol.93,No.5,973. Effect of Screening on Solute Diffusion in Metals. 23 ． Frank O.Ellison and Harrison Shull. 1955,The Journal of Chemical Physics,Vol.23,No.12,2348. Molecular Calculations.I.LCAO MO Self-Consistent Field Treatment of the Ground State of H 2 O. 24. Gilvarry J.J. and Peebles, G.H. 1955, Physical Review, Vol.99, No.2,550. Solutions of the Temperature-Perturbed Thomas-Fermi Equation. 25. Sheldon, J.W. 1955, Physical Review, Vol.99, No.4,1291. Use of the Statistical Field Approximation in Molecular Physics. 26. Giazer,H., and Reiss, H. 1955, The Journal of Chemical Physics,Vol.23, No.5,937. Calculation of the Dipole Moment of the Carbon-Hydrogen Bond in methane by the Thomas-Fermi Method. 27 ． Alfred,L.C.R and March,N.H. 1956,Physical Review,Vol.103,No.4,877. Solute Diffusion in Metals. 28. Latter Richard 1956, The Journal of Chemical Physics,Vol.24, No.2,280. Thomas-Fermi Model of Compressed Atoms. 29 ． Kompaneets,E.S and Kompaneets,A.S. 1957,Soviet Physics Jetp,Vol.4,No.3,328. The Self-Consistent Field Equations in an Atom. 30 ． Edward Teller. 1962,Reviews of Modern Physics,Vol.34,No.4,627. On the Stability of Molecules in the Thomas-Fermi Theory. 31. Hohenberg,P. 1964, Physical Review, Vol.136,No.3B,864. Inhomogeneous Electron Gas. 32 ． Kohn,W and Sham,L.J. 1965,Physical Review, Vol.140,No.4A,A1133. Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects. 33 ． Kohn,W and Sham,L.J. 1965,Physical Review,Vol.140,No.4A,A1133. Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects. 34 ． Sham,L.J and Kohn,W. 1966,Physical Review,Vol.145,No.2,561. One-Particle Properties of an Inhomogereneous Interacting Electron Gas. 35. Ashcroroft, N.W. and Langreth,D.C. 1967,Pysical Review, Vol.155, No.3,682. Compressibility and Binding Energy of the Simple Metals. 36. Balazs,N.L. 1967, Physical review,Vol.156,No.1,42. Formation of Stable Molecules within the statistical Theory of atoms. 37 ． Rosen,M. 1968,Physical review,Vol.165,No.2,357. Elastic Moduli and Ultrasonic Attenuation of Polycrystalline α -Mn from 4.2-300 ° K. 38 ． Roy G.Gordon and Yung Sik Kim. 1972,The Journal of Chemical Physics,Vol.56,No.6,3122. Theory for the Forces between Closed-Shell Atoms and Molecules. 39. rajagopal A.K. and Callaway, J. 1973,Physical review B,Vol.7,No.1,1912. Ihomogeneous Electron Gas. 40 ． Smith,J.R and Ying,S.C and Kohn,W. 1973,Physical Review,Vol.30,No.13,610. Charge Densities and Binding Energies in Hydrogen Chemisorption. 41 ． Moruzzi,V.L ,Williams,A.R,and Janak,J.F. 1973,Physical Review B,Vol.8,No.6,2546. Structure Analysis for Cesiated-Copper Photoemission. 42 ． Yung Sik Kim and Gordon,R.G. 1974,Physical Review B,Vol.8,No.8,3548. Theory of binding of ionic crystals:Application to alkali-halide and alkaline-earth-dihalide crystals. 43 ． Gunnarsson ,O and Lundqvist,B.I and Wilkins,J.W. 1974,Physical Review,Vol.10,No.4,1319. Contribution to the cohesive energy of simple metals:Spin-dependent effect. 44. Harris, J. and Jones, R.O. 1974, J. Phys. F: Metal Phys., Vol.4, August,1170. The surface energy of a bounded electron gas. 45 ． Lynn,J.W 1974,Physical Review B,Vol.11,No.7,2624. Temperature dependence of the magnetic excitations in iron. 46 ． Ying,S.C,Smith,J.R and Khon,W. 1975,Physical Review B,Vol.11,No.4,1483. Density-functional theory of chemisorption on metal surfaces. 47 ． Janak,J.F,Williams,A.R,and Moruzzi,V.L. 1975,Physical Review B, Vol.11,No.4,1522. Self-consistent band theory of the Fermi-surface,optical,and photoemission properties of copper. 48 ． L.-G.Petersson,R.Melander,D.P.Spears,and S.B.M.Hagstrom. 1976,Physical Review B ,Vol.14,No.9,4177. Density of ferromagnetic and paramagnetic Ni and Fe studied by photoelectron spectroscopy with 21.2-and 40.8-eV photon energies. 49 ． Janak,J.F and Williams,A.R. 1976,Physical Review B,Vol.14,No.9,4199. Giant internal magnetic pressure and compressibility anomalies. 50 ． Moruzzi,V.L,Williams,A.R and Janak,J.F. 1976,Physical Review B,Vol.15,No.6,2854. Local density theory of metallic cohesion. 51. Gunnarsson, O.G., Harris, J. and Jones, R.O. 1977, Physical review B, Vol.15,No.6,3027. Muffin-tin orbitals and the total energy of atomic clusters. 52. Wang, W.P., Parr R.G. 1977,Physical review A, Vol.16,No.3,891. Statistical atomic models with piecewise exponentially decaying electron densities. 53. Lang N.D. and Williams, A.R. 1978,Physical review B,Vol.18,No.2,616. Theory of atomic chemisorption on metals. 54 ． Norskov,J.K and Lang,N.D. 1980,Physical Review,Vol.21,No.6,2131. Effective-medium theory of chemical binding: Application to chemisorption. 55. Chelikowsky, J.C. 1980, Physical review B, Vol.21, No.8,3074. “Thomas-Fermi-pseudopotential” approach for caculating the static properties of simple metals. 56. Perdew,J.P. 1980,Physical review B,Vol.21,No.2,869. Comments on the metal sueface from a simple analytic model. 57 ． Rose,J.H,John Ferrante and Smith,John R. 1981,Physical Review Letters,Vol.47,No.9,675. Universal Binding Energy Curves for Metals and Bimetallic Interfaces. 58 ． Joseph P.Straley 1983,Physical Review B,Vol.28,No.10,5393. Conductivity near the localization threshold in the high-dimensionality limit. 59 ． John Ferrante and John R.Smith and James H.Rose. 1983,Physical Review Letters,Vol.50,No.18,1385. Diatomic Molecules and Metallic Adhesion,Cohesion,andChemisorption: A Single Binding-Energy Relation. 60. Elliott H. L. 1981, Reviews of Modern Physics, Vol.53,No.4,602. Thomas-Fermi and related theories of atoms and molecules. 61. Larry Spruch, 1991, Reviews of Modern Physics, Vol.63,No.1,151 Pedagogic notes on Thomas-Fermi theory(and on some improvements): Atoms, stars, and the stability of bulk matter. 62. Ramiro Pino 1998, PHYSICAL REVIEW B 15 AUGUST,VOLUME 58,NUMBER 8, Exact solution of the Thomas-Fermi two-dimensional N -electron parabolic quantum dot, 63. Ramiro Pino 2000, Eur. Phys. J. B 13 , 723-730. Two-dimensional Thomas-Fermi parabolic quantum dot in a weak magnetic field,
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老海龟(归)得道悟天机
大毛忽洞 2007-8-5 04:48
老海龟(归)得道悟天机 大毛忽洞写的文章在： 我和程开甲院士 13 年的交往 http://www.sciencetimes.com.cn/blog/user_content.aspx?id=5168 下面的文章不是大毛忽洞写的，第一篇来自九三学社，第二篇来自 装甲兵工程学院。 程开甲(1918年8月3日—)，出生于江苏吴江。理论物理学家。1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。1953年加入九三学社。 程开甲祖籍安徽，祖父程敬斋，父亲程侍彤，母亲董云峰。祖辈早年从徽州到江苏吴江的盛泽经商，祖父去世后家境败落。程开甲7岁丧父，毕业于家乡淘沙弄小学，1931年考入浙江嘉兴秀州中学。秀州中学于2000年10月度过了它的百岁生日，这所人才辈出的学校孕育出了陈省身、李政道、顾功叙、谭其骧、周廷儒、周廷冲、钱俊德、方怀时、潘文渊和程开甲十名院士。程开甲来到秀中后，受教于中国近代教育史上十分出色的教育家顾惠人校长，从此开始了他的人生道路。在秀州中学，他读了伽利略、牛顿、爱因斯坦、巴斯德、居里夫人、詹天佑等名人传记，科学家追求真理、热爱祖国的精神深深地打动了他，他处处以科学家为榜样，在学习上刻苦钻研，肯动脑筋，学习成绩始终名列前茅。秀州中学的六年为他打下了坚实的基础。 1937年，程开甲高中毕业报考上海交通大学和浙江大学，两所大学同时向他发出了录取通知书，由于浙江大学给予他的是对个别优秀考生的公费生奖励，于是他最终选择了后被英国著名学者李约瑟称为“东方剑桥”的浙江大学。时值抗日战争爆发，浙江大学开始“流亡”搬迁，从杭州到天目山、建德，到江西吉安、泰和，直至贵州宜山、遵义、湄潭，程开甲也就在颠沛流离、日机轰炸的流亡大学完成了学业。程开甲在浙江大学幸运地遇上了束星北、王淦昌、陈建功、苏步青等学界一流的老师，接触到学术领域前沿的课题，感染到老师们学术研究求真务实、百家争鸣的科学精神，他在导师的培养下，奠定了扎实的功底。还在三年级读数学系陈建功教授的函数论时，就写出了《On conformal mapping:theory of complex function》一文，由陈建功教授推荐给英国数学家Tischmash教授发表。之后，文章被苏联斯米尔诺夫的《高等数学教程》全文引用。 1941年，程开甲毕业留浙江大学物理系任助教。他边工作边坚持学习研究，并开始钻研相对论和基本粒子。受束星北相对论的启发完成并发表了“用等价原理计算水星近日点移动”。他在量子力学和相对论的基础上用正则运动方程导出物理学权威狄拉克提出的狄拉克方程，完成“对自由粒子的狄拉克方程推导”，这一成果由狄拉克推荐发表于剑桥大学的《剑桥哲学杂志》。1944年，程开甲完成了题为“弱相互作用需要205个质子质量的介子》的论文，英国学者李约瑟亲自对其修改送狄拉克，狄拉克“目前基本粒子太多，不再需要更多的新粒子，更不需要重介子”的回信使文章终未发表，这也成为一件憾事，因为以后外国人一个重要实验获得了1979年度诺贝尔奖，其测得的新粒子质量与程开甲当年的计算值基本一致。他还和王淦昌合作研究，撰写了五维场的论文。1945年，在李约瑟先生的推荐下，程开甲获得英国文化委员会的奖学金。1946年8月，程开甲抱着“科学救国”的思想赴英国爱丁堡大学留学，成为物理学大师M?波恩(Born)教授的学生。在此期间，程开甲主要从事超导电性理论的研究，与导师共同提出了超导电的双带模型，认为超导电性来源于能带中的空带，由于布里渊区角出现电子的不对称奇异分布。1948年秋，程开甲获哲学博士学位，任英国皇家化学工业研究所研究员。当听到解放军击败阻挠我渡江行动的英国“紫石英”号军舰时，程开甲婉谢导师和朋友的好意，购买了建设祖国所需的书籍，整理好行装，于1950年8月回到浙江大学物理系。1952年，全国高等学校院系调整时，他被调到南京大学物理系任副教授，一直从事理论物理的教学和研究。为了国家建设，他全身心地投入金属物理教研室的筹建和金属物理专业的建设，编写金属物理和固体物理等教材，亲自上课讲授。1959年出版了我国第一本《固体物理学》专著。该书对我国固体物理的教学与科研起到了重要作用。同时，程开甲竭力倡导把当时理论物理学的新成果、新方法应用于固体物理。为此，他亲自主持了一个理论讲习班，组织蔡建华、龚昌德等青年教师和研究生参加，为我国固体物理和固体理论的发展与人才的培养做出了贡献。50年代末，程开甲用不可逆过程热力学原理建立了内耗热力学理论，为处理更为复杂的内耗过程提供了有力的理论分析工具。为培养我国原子能研究人才的需要，1958年程开甲再一次改变专业，与施士元一起创建南京大学核物理教研室，又接受任务创建江苏省原子能研究所。他带领几个年轻教师研制出一台双聚焦β?谱仪，成功地测量了一些元素的电子衰变能谱。接着又研制出一台直线加速器。1956年，程开甲参加了国家的《一九五六年——一九六七年科学技术发展远景规划纲要(草案)》的制定。 1960年，程开甲接到命令，去北京报到，不知道去干什么。直至来到第二机械工业部第九研究所(院)接任副所(院)长时方知被“点将”参加搞原子弹，从此在不为外界所知的情况下工作二十多年。1960年—1962年期间，他仍兼任南京大学教授，为南京大学核物理专业的建立做了大量工作。在原子弹作用机制的研究中，程开甲分管状态方程理论研究和爆轰物理研究两大块工作。他通过对高压状态方程和化爆试验的研究，在国内第一个计算出原子弹爆炸时弹心的温度和压力，为核武器爆炸威力的设计提供重要依据；在原子弹内爆机理研究中，他解决了原子弹研制中关键问题之一的起爆冲击聚焦设计，为弹体结构设计与加工精密度提供依据。他在原子弹研制的开拓性研究中做出了贡献。1962年夏，为两年内进行第一颗原子弹试验，程开甲被调到国防科委(后国防科工委、现总装备部)，任国防科委核试验基地研究所副所长、所长。1977年任基地副司令员兼研究所所长。1984年至今，程开甲任国防科工委(总装备部)科技委常任委员、顾问，国家超导专家委员会顾问。程开甲来到国防科委负责核试验科研总体工作，筹备创建核武器试验研究所。他与吕敏、陆祖荫、忻贤杰等人，夜以继日地工作，拟定并论证原子弹爆炸试验的总体方案，研制原子弹爆炸测试所需的有关仪器和设备，为第一颗原子弹的试验作准备。核试验是大规模、综合性、多学科交叉的科学试验，涉及到多种学科及各种实验方法和测试手段，在我国准备核试验的初期，国内没有人懂、也不知道怎样干，没有仪器、没有设备，又无可借鉴。程开甲就亲自编写冲击波、电磁波理论等方面的教材为科研人员讲课，阐述核爆炸的各种物理、力学的作用和过程。他带领科技人员有针对性地钻研核试验的理论和技术问题：点爆的流体力学和空气动力学理论，核爆炸链式反应的测量技术和设施；微秒级示波器、快速传输电缆、射线探测和记录系统；每秒几千次到百万次的远距离长焦距高速摄影机；在爆炸后高空烟云之中收取放射性样品和进行放化分析；保证下风方向居民点不受裂变碎片沉降的放射危害的气象预报；高精度、高可靠性的全系统同步控制系统研制等。在国防科委机关的协调下，开展了大规模的联合攻关。短短的两年中他到科学院、研究所、院校、各 军兵种召开了一两百次任务会，提出一个个具体科研要求。经过辛勤努力和刻苦研究，逐步完善给出了一个全面的、在科学技术上广泛交叉的、有高度预见性、准确性和创造性、切实可行的试验方案；提出了有定量分析的爆炸图像；研制出1000多台测试仪器。他遵照周总理提出的要求——“严肃认真，周到细致，稳妥可靠，万无一失”，做到“一次试验，全面收效”，做到“保响、保测量、保安全、保取样”，坚持“一切通过实践”，终于在1964年10月16日圆满地完成第一次核试验任务，让蘑菇云在罗布泊上空升起，并拿到了全部测试数据。程开甲在技术上领导创建核武器试验研究所，带出了一支高水平的科研和技术队伍，是我国核武器试验事业的开创者之一。程开甲从1963年第一次踏进罗布泊到1985年，一直生活在核试验基地，为开创我国核武器研究和核试验事业，倾注了全部心血和才智。他在20多年中主持决策、直接从事核试验及测试的全局技术工作和研究，解决了许多具体关键技术问题，使核试验成为原子弹的设计、改进和武器化不可缺少的组成部分。他设计的我国第一个具有创造性和准确性的核试验方案，确保了首次核试验任务的圆满完成。还在第一颗原子弹爆炸之前，他就根据周总理的询问，提出并一再坚持向地下核试验方式的决策性转变，对武器水平的提高和试验事业的发展具有决定性意义。他成功地设计和主持包括首次原子弹、氢弹，导弹核武器、平洞、竖井和增强型原子弹在内的几十次试验。他创立我国自己的系统核爆炸理论和效应研究，主持、参与和指导核爆炸效应的全面总结，为核武器应用奠定坚实基础。他是我国指挥核试验次数最多的科学家，人们称他是“核司令”。 程开甲还开创了抗辐射加固技术新领域。他起草我国战略核武器的第一个加固方案规则，领导辐射加固技术研究，并完成首次抗辐射加固试验。他组织、开创我国国定向能高功率微波研究的新领域，亲自讲课、报告，为其应用研究打下重要基础。1986年以来，程来甲进一步发展和完善了超导电性的双带理论，证明了BCS的电子成对理论是错误的，出版了超导专著《Study on Mechanism ofSuperconductivity》和《超导机理》；近年来他提出了凝聚态的新的电子理论，被称为TFDC(Thomas?Fermi?Dirac?Cheng)理论并得到实验验证，为材料性能研究和新材料设计提供新的理论依据。现在年逾八十的他仍活跃在科学研究的第一线。1956年，程开甲加入中国共产党。1980年被推荐成为中国科学院部委员(院士)。 他曾任中国物理学会理事、中国力学学会理事、中国核学会常务理事。他是第三、四、五届全国人大代表，第六、七届全国政协委员。20世纪50年代获江苏省教学先进工作者荣誉称号；1978年获全国科技大会重大贡献先进工作者、国防科工委科技工作者标兵等荣誉称号；历年来获国家科技进步奖特等奖一项、一等奖二项、二等奖一项、三等奖一项，国家发明奖二等、四等奖各一项，全国科学大会奖一项，国防科技进步奖一等奖四项、二等奖二项。1999年9月，程开甲获党中央、国务院、中央军委颁发的“两弹一星功勋奖章”。 文章来自： http://www.93.gov.cn/snyc/lyys1/chengkaijia.htm 惊天的事业，默默的奉献 　　中国的核武器试验事业，在上世纪七十年代，进入高速发展的关键时期。程老高瞻远瞩，早在刚开始进行大气层核武器试验时，就组织人力研究，理论上反复论证，为地下核试验做技术上的准备。在他的坚持和积极推动下，克服各种阻力，上级作出了向地下试验方式转变的决定，并使测试获得完全成功，为实现武器设计的改变作出了重要贡献。 　　1971年3月至1974年8月，我给程老当警卫员的4年多时间里，正值试验繁忙时期，空爆试验仍在继续，地下平洞、竖井试验也在加紧准备。程老作为核试验的顶层设计者，既负责总体设计、论证，制定长远规划，更要亲临试验一线现场指导。陪程老出差，每次都要带上他那把心爱的计算尺，在全国各地搞科研协作，总是风尘仆仆，北京、上海、南京、新疆一年内总要长途奔波多次；伴程老回到基地，总是忙忙碌碌，经常吃住在场区的帐篷里，见他不停地用计算尺推算各种数据。我们晚上熬不过程老时，他就让我们先休息。不知多少次，我们一觉醒来，总看见程老还在昏暗的灯光下写着、画着、算着，他好像头脑里根本没有休息和节假日的概念，似乎是个永不知疲惫的人。有时候主持会议讨论，整夜不休息，我就整夜守着，以备不时之需，努力当好勤务兵。 　　有一次，张超副司令员和程老带我们去勘探地下竖井核试验的选址。一大早，两台吉普车就出发了，我们按照地图行进，从甘草泉往南，准备到榆树沟去勘探地下核试验场区。当时我们没带电台，只拿了一部军用望远镜，从望远镜里，几次发现南山大头羊的影子，让大家都很兴奋。可转来转去，我们却兴奋不起来了，原来我们迷路了。一台车也跑开锅了，大家饿着肚子，从中午一直转到太阳西下。眼看天就要黑了，南山方向有信号弹升起，当时怀疑有特务，气氛一下子紧张起来了，首长的安全一旦有个闪失，谁也担负不起呀！最后，还是程老急中生智，指导我们顺着旧车印往回返。终于，发现北边有个黑点在动，大家欢呼起来，知道那是进场区的路，那个黑点是一辆车，等走近了才知道是研究所派来的营救车。后来又经程老多次带人勘探，核试验地下竖井场区选在了辛格尔（蒙语：男子汉），因为水文勘探发现这一地区是地下核试验最理想的场区。 　　我国地下核试验后的钻探取样任务，在当时世界核试验史上是首创的，已经掌握核技术的4个国家谁也没有搞过，钻探取样任务重、困难大、危险多，历时两年。终于，当钻探取样部队刚钻进到空腔，还没有完全打通进入空腔的通道时，为了掌握准确真实的数据，程老就带着几名工作人员，不顾塌方、辐射和毒气的危险，身着防化服，冒着40度以上的高温，向已被爆炸波挤扁的洞口走去。我们走进去几百米，才看到里面是一个大空腔，核爆炸后形成的高温高压，烧得岩体流下来形成的凝固形状清晰可辨，戴着口罩还能闻到呛鼻的味道，程老仔细观察、取样、测试，虽然只从“锅底”取到了少量的石墨在核爆炸后生成的金刚石样品，但程老亲临空腔掌握了核爆炸的力学效应、玻璃体分布以及石灰岩地质泄漏影响等许多第一手珍贵的资料和数据。程老查看过空腔后，认为南山不利于核爆炸后的取样，决定另选场区。 　　1972年，为勘探适用平洞核试验的山体，程老和驻地物理所的肖教授，带工程处的一帮人扛着梯子到北山勘察地势。山势陡峭，人爬不上去，就用梯子，梯子不行，就搭人梯，硬是爬到山顶，看山体有没有裂缝，有没有水源。勘察后，他说是花岗岩的，介质比较硬，能产生玻璃体，试验测试没问题。我穿的解放鞋都破了，上下山保护他，很危险的。我当时是战士，不懂技术问题。但看程老60多岁带梯子爬山，亲自查看山体岩石结构及山体裂纹，确实很危险。现在想起来都有些后怕。一个月后，工兵团就进驻北山，开始毛洞挖掘，平洞核试验从此由南山转往北山。 　　搞核试验，有成功的喜悦，也有失败的教训。 　　有一次,当空投飞机到达预定地点时，仓门打不开了，弹投不了，经请示周总理，实施带弹着陆。基地生活区人员全部转移到地下防空洞，飞机顺利着陆，飞行员临危不惧荣立一等功。 　　这次失败，也让程老他们引以为戒，为以后的产品可靠性设计、试验作风培养积累了经验，对以后的科研实验工作要求更细、更严、更实了。而无论成功还是失败，他们都永远处在重大新闻事件背后的第一线，而自始至终，他们都默默奉献，无怨无悔。因为，核武器试验事业是我泱泱中华在国际上的发言权，是全国大协作的结果，是全民族智慧的结晶，是每一个能投身此领域的人的骄傲和自豪，是他们对党和人民庄严的承诺！ 　　那次以后，中国核试验再也没有出过类似事件。 　　中国的核武器试验事业许多震惊世界的辉煌成就，就是像程老一样广大的科学家、技术人员和解放军指战员，把生死置之度外，隐姓埋名、埋头苦干、不断攀登，才一步步从无到有、从小到大、从弱到强发展起来的！就是在他们不计名利、无私奉献、奋发图强的工作中，同心同德、携手并肩、连续奋战而共同铸就的。 　　一次次耳闻目睹，一次次参与其中，让我感慨万千，思绪万千，对我的世界观、人生观影响很大。从中，我思考学习了很多、很多…… 　　 科学的探索 辉煌的成就 　　核试验是大规模、综合性、多学科交叉的科学试验，实验涉及到多种学科及各种实验方法和测试手段，是一项非常复杂而艰难的研究任务。当时世界上仅有美苏、英、法四国在极其保密的条件下搞过核试验，我国还是一片空白。 　　对于程老来说，他最引以为荣的就是白手起家组建了研究所，招募了在大批优秀科技人才，集智攻关，协同作战，圆满完成了每次核试验的测试任务。 　　程老作为核武器试验事业的创始人之一和科研测试的总体负责人，以深厚、全面的理论功底很快理清思路，在党中央、国务院和上级机关的大力支持和关怀下，调集了几百名科技人员；筹建了具备爆炸力学、光学、核物理、电子技术、放射化学、理论研究、试验安全和技术保障等学科、专业配套的核武器研究所；，从我国的国情出发，按照周总理提出了“一次试验，多方收效”和测试数据“一百分”的构想，明确技术指标和研究课题，带领科技人员制定每一次试验测试总体方案；跑遍了全国的科研院所、高等院校及各军兵种外协单位，召开了几百次的协作会议；与各军兵种及地方30多家单位建立了广泛的协作关系，开展了大规模的联合攻关，研制试验所需的各种设备和仪器。在一次次的核试验中创造着奇迹。 　　现在回忆起来，他的创举历历在目，耳熟能详。 　　——他亲手设计、起草制定的研究所“前沿图”，为核武器试验事业长远规划标明了方向，奠定了全面发展的理论基础； 　　——首次地面核试验，程老反复研究、论证，提出了百米高塔的爆炸方式；随后又采纳了科研人员讨论提出的有线控制方案，敷设了电缆进行遥测、遥控，改变了原有的无线控制方案，确保了试验成功； 　　——氢弹原理试验，程老考虑到爆炸威力较大，提出在塔基50米半径范围地面用水泥加固，以减少卷入尘土，收到了很好的效果； 　　——氢弹空投试验，程老根据物理分析，提出改变飞机飞行方向的投弹方案，保证了投弹飞机的安全； 　　——首次地下核试验，程老提出采用前封后堵的技术方案，确保核试验安全； 　　——平洞试验，他提出了“鱼钩形”开挖设置，既保证试验效应物的数量和测试准确性，还有效防止了“放枪”和“冒顶”； 　　——近区物理测量，他带领发明的针孔成像技术，使试验的过程一览无余，保证了试验的效果； 　　…… 　　然而，在这些创举背后，不知凝聚着程老的多少艰辛和付出。 　　程老科学作风严谨，对每次核武器试验有120%的把握，他都说成有80%的把握，一直保持到现在，对核试验林林总总的事情，程老都要搞的清清楚楚，明明白白，做每一件事也是完成一个划一个钩。由此可见，他一天要操多少心。 　　作为核试验的总体负责人，程老始终坚持按科学规律办事，勇于负责。第一次核试验前夕，一条条电缆沟从原子弹爆心铺向各个测试点，一贯严字当头的程老提出：向所有电缆沟垫加细沙。这需要拉几百辆汽车沙子，是不小的工程。有的同志说“没有必要”这样干，程老顽强地坚持自己的主张。问题被反映到张蕴钰司令员那里，张司令员说：“按程教授的意见办。” 　　怎样才能保证有限的试验取得最大的收效，是程老一直深思的问题。最终，程老按照周总理提出的“一次试验，多方收效”的构想，利用核武器“双刃剑”特点，同时进行核杀伤性能和核防护技术试验，因此，需要大量的效应试验。程老对测试人员提出：“拿到全部试验数据是我们搞试验测量的根本，不能得到全部核试验数据，就是失职”“我们的目标是‘一百分’！”程老的求真精神，和神圣的核试验事业联系在一起，身边的工作人员都能深深地理解和支持。后来，由程老组织在香山开了一个月的会，系统总结了我国14次地面核试验数据，编写了《核爆炸效应分析》，为真正的核战争条件下防护提供了参数。 　　作为核实验测试技术的总体负责人，他搞总体规划，靠技术说话，包括测试手段，资料、仪器准备，都要依据可靠的数据。坑道是否安全，更是建立在数据计算基础上的。程老设计的全屏蔽槽的测试手段，遭到过许多人的反对，包括当时的白斌司令员。有人劝程老：“人家是司令员，你不要和他争了，出了问题由他负责。”程老说：“我不管他是不是司令员，我只看讲不讲科学。这些数据是在实践中计算出来的，是科学的。要保证安全，就得按数据要求进行回填。”结果，白司令还是按程老的意见办了。 　　我见过程老与大家争吵最多的就是试验测试技术上的问题。有时候为一个问题，他们能争论一天一夜，结果总是程老争赢了才结束。在科学技术问题上，他从来不让步，他和张蕴钰司令员争过，与白斌司令员争过，也和其他技术人员争过。有一次，我看他们又为“放枪”争起来了，在安全上争论得很厉害。白司令员虽然威信高，但程老更坚持客观规律，他不会因为对方级别职务高而放弃自己的观点。吵归吵，生活上他们还是互相尊重的好战友。这就是程老作为学术带头人，名师的风范。那时，科研的风气端正，一切按科学规律办，丁是丁、卯是卯、黑是黑、白是白、对就是对、错就是错，从无和稀泥现象。科学技术的快速发展，和严谨细致的作风，使研究所的发展造就了一批人。有些东西，说来说去还是人的问题。人的素质好，就会带来事业的发展进步。程老始终认为试验测试数据要准确可靠，就必须遵循科学，严格要求。我也从中受到深刻教育，就是不唯上，不唯书，只唯实。 　　工作在程老身边的部属都深知，他不但是一位勇于攻关、敢于创新、善于攀登的科学家，而且是一位作风严谨、工作细致、身先士卒的好领导。他在科研工作中注重实践，尊重事实，经常深入第一线，想方设法获取感性认识，在重大试验的关键时刻，他又是一位奋不顾身的勇士。 　　最后一次地面核试验，在任务准备协调会上，程老又提出了“全屏蔽”的问题，同样是在经过一番争吵之后，不得不按照程老提出的方案，给所有的仪器和设备都穿上“盔甲”摆放，保证了所有测试仪器都能在屏蔽的情况下测到“干净”、准确的数据。 　　他把带科技队伍、育科技人才作为自己的使命，从试验筹备起就开始培养。研究所成立时在北京通县马蹄楼，他经常住在那里，理论实验用化爆原理测试获取数据，他和研究所的同志经常到官厅水库搞化爆实验。那时很艰苦，很大的风沙，很冷。从化爆力学参数计算出核爆力学参数，后来到红山南和红山水库东搞化爆实验，根据总体要求得到大量理论数据参数，再来决定使用什么测试仪器，研制什么仪器设备，到军工企业联系制作，处处精益求精。按这种办法，在吕敏院士的主持下，研究所自行设计制作的一台示波器，测到了准确数据，得到“功勋示波器”美称，每次通过探头电缆，产生波形来计算，试验达没达到要求。通过干事业，带出一支能吃苦、能战斗、能创新的人才队伍，是程老又一大贡献。张爱萍将军对他开创的事业有个评价，就是“研究所是个小科学院”，从这里先后走出了8位院士和20多位技术将军。 　　在程老严谨求实作风的熏陶和教悔下，我也逐渐养成了细致有序的工作作风，并将严谨求实奉为终生的信条。当参谋时，就按照程老的要求制定试验规划；当司令部办公室主任时，依然紧扣中心，抓总体保障；钱绍钧司令员要求很严格，但对我们的工作给予了充分的肯定；就是到了总部机关和军队院校的工作岗位上，我也把这种严谨周密的作风走到哪带到哪，与当年严谨细致的工程思维和工作作风积累有很大的关系。 　　 艰苦的生活 难忘的岁月 　　程老他们家原来住研究所政治部，住处小，但当时谁也不去讲待遇、讲条件，艰苦的生活因事业的升腾充满了创新的成就和喜悦。 　　有一次，我陪程老和白斌司令员去北京，向周总理汇报工作。当时住在地质学院招待所。因为白司令员的警卫员张玉林没有去，我一人负责他们俩的生活保障。他们给总理汇报的时间很长，过了中午时间，我自己上街吃了碗刀削面。晚上吃饭时，白司令员老夹肉让我吃。当时条件艰苦，能吃上肉就算福气了，几块肉体现了首长对战士的尊重，官兵一致的好作风，也深深烙在我心里。 　　那时场区条件艰苦，每次陪程老进出场区，程老总要到几个哨所走一走，察看战士们的生活。每到张郭庄、甘草泉、辛格尔哨所，战士们就拿出珍藏了好久的红烧肉罐头招待我们，一大盆肉丝面条很快就被我们一扫而空。虽然物质贫乏，生活艰苦，但大家心里有个共同的目标，就是武器更先进，军队更强大，祖国更富强，中华民族拥有了核盾牌主动权后能真正自立于世界民族之林！所以，苦也不觉苦，累也不觉累。每天的生活都充满了生机，充满了希望，干部战士都充满了革命斗志。 　　朱光亚曾说，程开甲是纯粹的科学家，和他的导师玻恩一样，不善于搞交际和应酬。他热爱科学，喜欢计算，艰苦的时候没有计算器，一把计算尺、一块黑板伴随了他一辈子，到现在虽然计算机代替了计算尺，但程老还对黑板情有独钟。北京家里装修，还特意让在家里装了一块黑板，一有时间，便在上面推算复杂的数学公式。而他有今天的成就，一半要归功他的老伴高耀珊。高阿姨过日子很精细，在红山时再困难也要每天保障程老一个苹果。那时有菜窖，一到冬天，地下挖个洞，放上席子和土，家家户户放几筐苹果、桔子。而他家主要是保障程老，连最小的孩子也很少吃到。包括做饭做菜，肉、鱼都给程老了。有一次，高阿姨去江苏，我给程老做了一个月饭。走之前，她教了我几个菜。用紫菜、虾皮或虾米，再摊个鸡蛋皮子，切成丝做个汤，小铝锅做米饭。每顿一盘肉菜，一个汤，一碗米饭。当时，各家都种了菜，一条水渠流经房前，十分方便。我种的蚕豆很嫩，炒着好吃，有时把蚕豆也放汤里，程老很喜欢。程老生活节俭，高阿姨也是，但她对程老一辈子照顾的无微不至。在红山时，她自己养鸡下蛋，然后编号，每天煮最新鲜的给程老补充营养。有一天，她从十几里的山下门诊部赶回所里找到程老，就是为了补早晨忘记交待的一个鸡蛋。殷殷深情，可见一斑。程老上个世纪六十年代中期因核试验劳累过度，睡不着觉，吃不下饭，她天天陪程老散步到半夜。程老一心扑在事业上，顾不上管家。而高阿姨却把一切都包了。她还做得一手好菜，基地首任司令员张蕴钰，就很喜欢她做的冰糖蹄膀。这一生，程老从没为琐屑杂事操过心，只顾科研，对数据公式罗列清楚，圆周率π能背60位，对美国首任总统林肯的就职演说，能用英语全文背诵。无论生活多么艰难，多么艰苦，他都能安心工作，专心科研。这一点，高阿姨可谓功不可没！如果说程老为共和国铸就核盾牌立下汗马功劳，像他夫人一样在背后默默奉献的众多亲属，就更是伟大事业的坚强后盾！ 　　罗布泊爆发的声声“春雷”，凝聚了程老毕生的心血和汗水，党和人民也始终记着这些为祖国做出突出贡献的功臣。雷霆已经远去，向往和平的人们却永远铭记着那个年代。 　　1999年9月18日，人民大会堂内专家云集，精英荟萃。党中央、国务院、中央军委隆重召开表彰为研制“两弹一星”做出突出贡献的科技专家大会，23位科学家受到表彰。隐姓埋名、默默无闻几十年的程老，终于从幕后走向台前。当江泽民主席亲手将一枚象征荣誉和成就的“两弹一星功勋奖章”挂在程老胸前时，全场爆发出一阵热烈的掌声。 　　那掌声不仅表达了与会人员对他由衷地敬意，也饱含着生活在和平阳光下的每个人对他深深的感激！ 　　时光如流，岁月如歌。转眼间，程老自1983年从红山调到北京已是20多年过去了。今年8月3日，是程老九十华诞。现在，精神矍铄的程老每天的生活很规律，打打太极拳，听听古典音乐，弹弹钢琴，练练毛笔字，修身养性，颐养天年，晚年生活很幸福。但是，每每想起在红山的生活，老人总是充满怀想，充满眷恋。我知道，那里，有着他终生付出的心血，有着他事业巅峰的辉煌，有着他充满激情的岁月，有着他挥之不去的牵挂…… （本文作者系装甲兵工程学院副院长） 文章来自： http://www.pladaily.com.cn/site1/xwpdxw/2007-07/27/content_897985.htm
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纯粹的科学家－程开甲院士（2）
热度 2 大毛忽洞 2007-8-2 01:14
纯粹的科学家－程开甲院士（2） 庆祝程开甲院士九十华诞 纯粹的科学家－程开甲院士（1 ） http://blog.sciencenet.cn/blog-2321-4557.html （请点击） TFDC电子密度 －我和程开甲院士13年的交往 李世春 元素周期表中，电子的壳层结构描述的是自由原子。如果原子不是孤立的，电子在原子中究竟如何分布呢？ 为了回答这个问题，1926年和1928年 Thomas和Fermi独立地提出了一个描述电子在原子中分布的模型，称为TF模型，1930年Dirac将电子交换作用引入到TF模型中，将TF模型发展为TFD模型，被广泛地称为电子的统计理论。1993年，我国“两弹一星”功勋科学家程开甲院士根据经典TFD模型，求解出了TFDC电子密度，将TFD模型发展为TFDC模型。 （2007年7月4日，我去看望程开甲院士，程先生给我写的做学问的法则） （程开甲院士和我讨论锌铝合金的结构，1999年11月25日在程先生的家里） 我能结识程开甲院士纯属偶然，完全是一种机遇。自从1988年硕士毕业以来，我坚持每年申请国家自然科学基金，如果申请书早一年被批准，或者晚一年被批准，我都会错过结识程开甲院士的机会。1993年，我获得了第一个国家自然科学基金项目，与此同时，我被金属材料学科的靳达申主任推荐到程开甲院士领导的“集团管理项目”中，这使我结识了程开甲院士。 1993年12月8日，在北京钢铁研究总院，国家基金委金属材料学科（材料科学一处）组织召开“材料设计研究”面上基金集团管理项目研讨会，在这次会上我第一次见到了我国“两弹一星”功勋科学家程开甲院士。程先生作了关于“TFDC模型及其应用”的报告，报告的重点内容是关于TFDC电子密度，像原子序数Z、原子半径r和电子密度n等参数，都反复出现在我当年的笔记本上。 1981年，我在吉林大学上学的时候，程先生编著的《固体物理学》是我们的教学参考书。12年后，在基金委金属材料学科组织的“集团管理”活动中，我亲眼目睹了程先生的科学家风采。“集体管理项目”已经过去好几年了，但是，我和程先生的交往一直维持到现在，10几年来，我和程先生交流的主题始终围绕着一个新概念，即TFDC电子密度。 程先生早年 留学 英国爱丁堡大学，曾经在导师玻恩的指导下学习和工作了四年，程先生当年的主攻研究方向为超导理论，并且在Nature发表了3篇文章。在新中国的召唤下，1950年夏天，程先生经历一个多月的海上旅行之后，回到了祖国。 程先生回国后在浙江大学物理系任副教授，1952年全国院系调整时，程先生被调整到南京大学物理系。 1958 年 ，程先生 在《物理学报》发表了题目为 “ 用Fermi-Thomas 方法计算金属的结合能”的文章，这是我所查阅到的程先生最早发表的 关于TFD模型的论文 。1960年，经钱三强推荐邓小平批准，程先生去搞原子弹研究，经过半年的努力，程先生的攻关小组“终于第一次采取合理的TFD模型，计算出了原子弹爆炸时弹心的压力和温度”。当时负责原子弹结构设计的“两弹一星”功勋科学家郭永怀院士对此评价是“帮我们解决了一个大难题”。 程先生于1958年发表第一篇关于TFD模型的论文，之后的原子弹研究生涯也和TFD模型有关，直到2005年，程先生还第一作者发表学术论文，主题仍然是TFDC电子理论模型。 2007年7月4日，经程先生的秘书同意，我到程先生家看望程先生，我们的交谈内容被限制在学术之外的事情，即不能谈学术的内容。乘秘书不在场，程先生马上把话题转移到TFDC模型上来。程先生问我，如何把TFDC模型应用到纳米问题上？我回答道：“程先生，我现在研究的是用TFDC来组装原子，似乎已经超越了纳米”，我又用几句话解释了“TFDC原子组装”的大概思路，程先生会意地点点头。如果秘书在场，程先生则采取拐弯抹角的方法，总会把主题引到他的TFDC模型上。而秘书也会不知不觉地参与进来。 中国人民解放军总装备部为程先生配备的专职秘书，是程先生的女儿，叫程漱玉，是西北核技术研究所的研究员，不但负责程先生的对外业务，也负责程先生的日常生活。 程漱玉对程先生会客有很严格的要求，对我的要求是：不能和程先生谈TFDC模型，否则，程先生就会陷入沉思，就会失眠。实际上，程先生自己每天都在思考问题，其中包括TFDC模型，当程先生感觉到关于TFDC模型的研究长时间没有什么进展时，则会表现出一种忧虑。因此，完全不让程先生接触外人也不是最好的策略，这就是为什么程漱玉仍然允许我会见程先生的理由。 1994年，我在北京给程先生打电话，都是程先生自己亲自接电话，那时，程漱玉还在西安工作。当时程先生住在黄寺大街的部队大院里，程先生在电话里告诉我他家的地址和门牌号码，当我询问在黄寺大街的具体方位时，程先生描述了很多，而我基本上都没有听明白，我只听懂了北边有个“农林局”的牌子。程先生有很重的吴江口音，当年周恩来总理曾经交给程先生两项任务，一是科研试验任务，二是学普通话。程先生说，其他任务都完成了，只是学普通话的任务完成得不好。 我根据程先生的吩咐，总算找到了位于黄寺大街的部队大院，接下来的事情很顺利，记得程先生当时住在一栋两层高的楼房里，每一户都是上下两层。程先生的书房在二楼，房子不大，非常显眼的地方是书架和黑板。后来程先生搬家到亚运村附近，房子虽然大了，但是书房的特色仍然是书架和黑板。据程漱玉讲，装修新家时，程先生自己提出的要求只有两条：书架和黑板，而其他事情程先生则一概不管。无论是在亚运村的新家，还是在黄寺大街的旧家，只要我来程先生家里，程先生总是要求我把想法和结果写在黑板上。 1994年，我和程先生讨论的问题的主题词为“ 应力”、“边界作用”、“边界间应力”、“表面张力”等。此外，程先生对我的超塑性研究也很关心，因为超塑性变形也被称为粘性流变，因此程先生曾经从流体力学的角度来启发我 ，提到了“平流”、“湍流”和“雷诺数”等概念。在和程先生交往的开始几年，由于我对程先生的理论还理解得不深，因此，我们还没有更多更深刻的共同语言。 1996年下半年，我用Zn-5Al合金样品，做了一些X射线衍射实验，结果是：Al相晶胞收缩，Zn相晶胞膨胀。在程先生的家里，给程先生讲述我的实验结果，程先生听后表现出了极大的兴趣，显得特别兴奋，因为我的实验结果正中了程先生TFDC模型的下怀。在这次谈话中，我也很兴奋，因为我触及到了程先生TFDC模型的实质性内核。和程先生讨论之后，我根据TFDC模型解释了我的实验结果。 我把实验结果和根据TFDC模型的解释，写成一篇题目为“Zn-5Al合金超塑性的量子效应”的论文，投给《中国科学》。论文被接受并且排了版，我也交付了中英文版面费，但是论文发排后被有关专家（能看到发排清样的专家）提出几个问题进行质疑。我根据编辑整理的质疑意见，写了非常详细的答辩意见，但是，我不想进行实质性的修改，最后编辑说“争议太大”，结果文章没有被刊登。 《中国科学》的那位编辑在给我的最后一封信中，曾经建议我再和程开甲院士讨论一次，以便修改后能发表。而我觉得没有这个必要了，因为我和程先生已经讨论明白了，要说服“争议”，不是一下子能解决的事情。 2年之后的1999年，《自然科学进展》发表了我的这篇文章，题目仍然为“Zn-5Al合金超塑性的量子效应”，英文版为：Quantum Effect of the Superplastivity in Zn-5Al Alloy，程开甲院士曾经3次引用这篇文章。 程先生虽然引用了我的实验结果，但是，程先生自己仍然在思考我的实验结果。程先生虽然是理论物理学家，但是程先生的金属学功底也不浅。一次，我在中科院沈阳金属研究所的成果陈列室里，看到了挂在墙上的程开甲院士的照片，栏目写着“曾经在所里工作和学习过的院士”。后来谈到程先生的工作单位时，我问程先生在金属所工作了几年。程先生说，1953年为了学习和实践金属的锻、压、加工等知识，曾经在金属所过了一个暑假。 我和程先生的那张看书的照片，仍然是在讨论这个实验结果，那本书是一本原版英文的金属学，程先生指给我的内容是关于锌铝合金结构的论述。程先生说，你的“量子效应”的文章细节不够严谨，但是不碍结论。 在一旁的程漱玉看到程先生和我讨论的那样聚精会神，那样如醉如痴，她找来了相机，瞄准了镜头，这些环节程先生和我都不知道，等到她按动快门后，闪光灯告诉我们，她照相了。接着程漱玉说：“现在该休息了”。 1996年12月，基金委金属材料学科的“材料设计研究”面上基金集团管理项目研讨会在东营召开，这是程先生和靳达申决定的，会议由我来具体操办。会议规模虽然不大，但是，当时东营的交通条件很差。在这种情况下操办一个规格还不算低的学术会议，确实有一定的难度。在决定开会之前，我向当时任校长的仝兆歧教授说，国家基金委有一个很不错的学术会议要来东营开，但是我没有多少经费，希望学校能给予支持。仝兆歧校长用怀疑的眼光看着我说：“如果真能来我们学校，我全力支持”。 为了把“集团管理项目研讨会”开好，我又和学校科研处负责人商量，是否能在我们开会期间召开石油大学（华东）96科学报告会，我答应科研处，程开甲院士、王崇愚院士和基金委的靳达申可以为学校科学报告会做大会报告。程先生非常高兴地满足了我的要求，我们的研讨会休会半天，全体参加石油大学的科学报告会，程先生在大会上作了反响很好的报告，晚上，程先生又很愉快地接受了石油大学校报记者的采访。 在学校的支持下，会议开得很成功，程先生非常满意。为了这次会议，学校共派出6辆车，都是学校出钱。会前派出4辆车，一辆小车到北京，接北京钢铁研究总院的王崇愚院士，一辆中巴到北京接其他代表，一辆小车到天津接正在开会的基金委金属材料学科的人，我带一辆小车到淄博接程先生和程漱玉。由于我咨询的25次特快到淄博的时间不准确，结果让程先生在火车站等了1个多小时，时间是早上而且天气很冷。等我7:30赶到淄博火车站时，程先生在火车站管理人员的一个小办公室里等着我。程漱玉说，候车室里太冷了，好说歹说，他们总算让程先生在这里暖和一下。 程先生看见我来了，显出很高兴的样子。本来正式会议是12月10日开始，可是程先生12月6日就到东营的石油大学了，比别的代表早到了3天。程先生在北京召集会议也是这样，在会议正式召开的前一个晚上，程先生要看望每一个房间的代表，不管年龄和职称。当时我们学校招待所的条件比较差，除给程先生安排一个套间外，其他代表都住标准间。第二天，我去看望程先生，程先生的第一个要求是要参观胜利油田的一个金刚石研究所，希望我尽快联系。我问招待所的条件如何，程先生说可以。我又问程漱玉，房间怎么样，她说有点冷。我说服机械系办公室主任，出钱买了三台电暖器，给程先生房间放了一台，另外两台放到了朝北的两个房间。食堂的伙食也不是很好，因为会议还没有召开，只供应普通的工作餐。我跟食堂交涉，他们说，会议召开了就会好的。我把交涉的结果告诉了程先生，因为程先生担忧的是参加会议的代表可能不满意。 我把招待所食堂的情况告诉了我夫人，我们决定星期天（12月8日），请程先生和程漱玉到家里来吃午饭。星期六，我夫人到5公里以外的农贸综合市场采购了三样东西，活的螃蟹、活的扇贝和活的黑鱼，每种都买了很多。 星期天中午，程先生来到我家，当程先生看到我的大书架时，伸出大拇指给予了表扬。实际上我家的房子并不大，建筑面积只有70平方米，而且还是一楼，屋子里显得很暗。我的小孩当时10岁正上小学，他首先请程先生在一个小本子上题词，然后请程先生合影留念，程先生很高兴地满足了我儿子的愿望和要求。 到吃饭的时候，我夫人先把螃蟹和扇贝端在饭桌上，然后去烹调黑鱼。我陪着程先生和程漱玉趁热吃螃蟹和扇贝，当我夫人把黑鱼端上饭桌时，程先生说，你蒸的螃蟹真好，我从来也没有吃过这么香的螃蟹。实际上12月是螃蟹最肥的时候，再加上买的时候又精心挑选，蒸的时候只要放少许的盐就可以了。总之，程先生对我家的这顿饭，非常满意。 东营的会议包括两项议程，一是“集团管理项目”汇报，二是一个重点项目的任务和经费分配。我不是这个重点项目的成员，但是程先生坚持让我听到底，参与了全过程。在这次会议上，我只汇报了关于超塑性的内容，因为我承担的面上项目的主要研究内容就是超塑性。 这次会议之后，我把程先生送到济南山东工业大学，程先生又做了几个报告。程先生觉得东营的会议意犹未尽，因此，决定由山东工业大学主持，1997年4月在泰安再开一次研讨会。 在泰安的会议上，我报告了一个“原子作用体积的概念”，通过原子作用体积，可以把程先生的TFDC电子密度和余瑞璜先生的价键电子数联系起来。在会上，我和刘志林教授争论得很厉害，程先生却在前排座位上安静地坐着，一边听，一边思考。1948年，程先生在瑞士苏黎世大学召开的低温超导国际学术会议上，程先生和曾经也是玻恩的学生海森伯争论得非常厉害，主持大会的著名物理学家泡利觉得非常有趣，主动说：“你们争论，我来当裁判”。但是，当程先生和海森伯吵了很久之后，泡利却说：“你们师兄弟吵架，为什么玻恩不来？这裁判我也不当了。”当程先生把参加会议和海森伯吵架的情况向玻恩汇报时，玻恩显得非常兴奋，为程先生和海森伯的争论拍手叫好。也许这就是为什么程先生心平气和地观看我和刘志林争论而不发言的理由。别的人都在看程先生，而程先生却不动声色，安静地在听我们吵架。这次会议之后，我围绕“原子作用体积”，写了一篇论文，题目是“晶体价键理论和电子密度理论的沟通”。 在1997年下半年，王崇愚院士为程先生的“集团管理项目”组织召开了一个学术讨论会，在这次会上，我报告了“原子作用体积”的主要内容，程先生对我的结果公开表示了认同。 TFDC电子密度的量纲是单位体积内的电子数，由于单位体积内的电子数目很大，一般表示为10 23 /m 3 。需要强调的是，这是在原子Wigner-Seitz半径处的电子密度值。Wigner-Seitz半径处就是原子和原子接触的界面，是原子和原子的外层电子相互作用的地方，也是这种相互作用使原子实现化学键结合，形成晶体（或者别的什么状态）。如果能估算出原子外层电子的作用范围，即外层电子作用的空间范围，那么，这个空间作用范围的体积乘以TFDC电子密度应该等于参与成键外层电子数目，即价键电子数。 一边是TFDC电子密度，另一边是价键电子数，能把它们联系起来需要一个“体积”因子作为桥梁。为此，我把这个体积因子定义为“原子作用体积”：原子作用体积 等于Wigner-Seitz原子与密堆积原子的体积差。换句话说就是，用Wigner-Seitz原子半径计算出的原子体积要比用刚球密堆积原子半径计算的原子体积大，它们的差就是原子作用体积。 对元素周期表绝大多数固体元素计算表明，TFDC电子密度乘以原子作用体积，就等于价键电子数，与Pauling和余瑞璜给出的值基本相符。 这篇文章发表在1999年《自然科学进展》第3期，英文题目为Relationship between the valence electron theory and the electron density theory in crystal，用Google按题目进行学术搜索，中文版被别人引用2次，用了我的原子作用体积公式，计算了他们自己的实验结果。 1997年，是我和程先生会面最多的一年，这年10月，我到基金委金属材料学科办事，靳达申主任让我顺便把一页打印的重点项目指南带给程先生，1998年的《项目申请指南》里，明确为“程氏理论”设立了一个重点项目，题目叫“多层材料界面电子分布对材料性能的影响”。 1997年程先生还住在黄寺大街的部队大院里，当程先生看到“重点项目指南”和下面靳达申写的一行字，非常高兴。我从基金委靳达申主任和程先生这里了解到，想参加这个重点项目的人很多，他们的实力都很雄厚。从1993年结识程先生到现在，我始终不是程先生承担过的项目的正式成员，但是，这并不影响我和程先生的交往。 我连续三天来到程先生家里，向程先生请教“冷化学”、“内应力”、“原子边界条件”、“量子袋”和“少子”等概念。除解答这些概念外，程先生还给了我一些他没有发表的论文提纲。在此期间，我正在悄悄写一个“TFDC模型导论”，有一些概念我拿不准，所以，有几个段落仍然空着。向程先生请教之后，我把这些疑难之处都解决了。有一天下午，我们讨论得很晚了，程先生就留我在他家吃饭。晚饭是煮面条，当保姆听说我是山东来的，又特意给我热了馒头，说是山东人刚吃面条吃不饱。 我到程先生家的时候，只把握一个原则，即等程先生午休之后再去，但是，到程先生家之后，往往是交谈到晚饭前，结果就留在程先生家吃晚饭，我自己也记不清有多少次了。 有一次，我上午到程先生家里，结果谈到了快要吃午饭的时候。程先生说，跟我们去食堂吃午饭。当我们坐车来到部队大院的食堂门口时，程漱玉说，你和老先生在这里（将军食堂）吃，我要到另外一个食堂去吃。程先生把我带到食堂里，我看到饭菜有一半是我常见的，但是看上去却非常精美。用餐是自助方式，我跟在程先生后面夹菜，程先生每拿一道菜，都要给我介绍一下，如果有人和程先生打招呼，程先生就会把我介绍一下。 1999年，我们全家在北京过的春节，我们住在林业大学附近石油大学办事处的院子里。初一下午，我们全家三口要到程先生家拜年，我在一个鲜花店买了一大束花，然后高高兴兴打车来到了程先生家里。我们赶到程先生家里时，程先生家里正好有客人，是总装备部的部长和政委，程先生介绍之后，我们就都落座了。我看到客厅的正面墙上挂着程先生被授予“两弹一星”勋章时的大幅照片。当总装备部的领导走了之后，程先生指着我买的鲜花对我说，你不应该买这个的，花了不少钱吧。只有这次春节拜年，程先生没有和我讨论他的TFDC模型。 2000年，我在北京住的时间最长，但是，我到程先生家里的次数并不多。这年我在清华大学听课，准备我的学位考试和答辩，我策划了12年之久的申请清华大学的博士，成功在望。与此同时，我也在思考如何用TFDC电子密度来修正 Vegard定律，但是，还没有什么进展，也没有什么要和程先生讨论的问题。 Vegard 定律在多数情况下偏离实验结果，也就是说，Vegard定律在多数情况下并不成立，但是Vegard定律被写进了各种教科书，可能是惟一的在多数情况下不成立的而且被广泛接受的定律。 2000年12月，我在清华大学完成了论文答辩，一切进行得都比较顺利。2001年，我获得了清华大学的材料学博士学位，同时，我也得到了访问加拿大的签证。在我出国之前，我到程先生家看望了程先生，此时程先生正在为重点项目“ 多层材料界面电子分布对材料性能的影响 ”而发愁。因为现在要协调四家单位齐心协力来攻关，并不是一件容易的事情。 程先生当年搞原子弹的时候，曾经任基地的副司令员，需要经手的工作千头万绪，需要克服的困难比现在要多。实际上，那时的研究经费也不十分充足，连吃饭都成问题。程先生回忆说， 1962年春节，周恩来总理宴请研制原子弹的科学家时，三张宴会桌子上，每桌都有一大碗香喷喷的红烧肉。正是这碗红烧肉，让程先生终身不忘，怀念了一辈子。 今天，科学家吃红烧肉是绝对没有什么问题的，但是，在做课题时却有一些难以克服的困难。由于种种原因，程先生建议提前终止了这个重点项目，四年的项目只干了两年。程先生把到手的重点项目退了回去，于2001年重新申请了一个面上项目，题目为“材料内应力和断裂机制的理论和实验研究”。 我并不知道程先生终止重点项目的细节，我也不知道重点项目内部究竟发生了什么事情。因为2001年我已经在国外，直到2003年回国前，才告诉程先生我在国外的详细情况。我是通过国家基金委的管理系统看到程先生2001年申请了一个面上项目，我就猜到了重点项目内部出了问题。 我在国外期间，既没有和基金委的靳达申联系，也没有和程先生联系，他们都说我失踪了。实际上，我在国外主要干了两件事情，一是写了《魔方的科学和计算机表现》，二是推导了原子相图。就连石油大学的领导也不知道我在哪里，也不知道我在干什么。 魔方编程是一个很复杂的事情，特别四阶魔方和五阶魔方的编程和复位算法求解更复杂，必须长时间聚精会神地工作。如果思路被中途打断，必须从头再来。因此，特殊的任务，必须使用特殊的方法。因此，我在国外隐居了两年，直到完成了35万字的书稿，我才和程先生、基金委的靳达申以及石油大学有关人员开始联系。 2003年2月回到北京后，我带着我的书稿和三个魔方（一个二阶魔方，一个四阶魔方，一个五阶魔方）来到程先生家。两年没有见面，程先生看到我来了，非常高兴，我首先把三个魔方递到程先生手里，请程先生转动感觉一下，然后，给程先生看了看我的书稿，最后才谈到用TFDC电子密度修正Vegard定律的问题。程先生对我的结果非常满意，对我的魔方研究也大加赞扬。这次会面后，我给程先生留下了一个二阶魔方，随后，程先生为我的书作了个序言。书印刷出来之后，我给程先生邮寄了3本，程先生把我的书给司机和勤务员看。后来程漱玉说，如果来你这里（石油大学办事处大院），只要向司机提起魔方，司机就知道路怎么走了。 关于魔方的书出版之后，我把对修正Vegard定律思考的结果写成了一篇“TFDC原子相图”的文章，于2003年发表在《自然科学进展》第11期，在文章的致谢里写到：10年来，程开甲先生不遗余力地指导作者把握TFDC模型的深刻内涵，作者在此对程先生的热情指导表示衷心的感谢。 2006年，我出版了《相界扩散溶解层》，书的封面画了两个圆，圆内分别标注为Al和Zn，TFDC写在两个圆的之间，表示TFDC可以解决Al和Zn的接触问题。封面设计表明，我是通过Zn-Al合金理解了TFDC模型。 10年来，我查阅了3000多篇有关电子密度的文献，没有看到从TFD模型求解出电子密度文献，因此，程先生的TFDC电子密度是原始 创新。 13年前，我和程先生第一次见面是在“材料设计研究” 面上基金集团管理项目研讨会上，而原子组装应该是材料设计的最高境界。此外， 程先生在论文中明确写道： “改进的TFD模型可以作为固态物理理论研究的一个‘探针’，为实际材料设计提供了方法和手段”。探针的灵敏度极限是探测一个或者几个原子，而原子组装理论就需要这样的探针。 人们先把沙土制成秦砖汉瓦，然后用砖瓦来盖房子。同样的道理，先把元素周期表中的两个或者几个异类原子组装成原子砖，根据TFDC电子密度定义原子砖的参数；然后用原子砖来“组装”纳米材料或者原子器件，再使用一定的模型计算出纳米材料或者原子器件的技术参数。这就是我根据TFDC电子密度领悟到的原子组装理论，这也是2007年7月4日我和程先生谈到的内容。 （2007年8月1日初稿于温哥华）
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纯粹的科学家－程开甲院士（1）
热度 1 大毛忽洞 2007-7-15 23:34
纯粹的科学家－程开甲院士（1） 这个题目不是我的。目录小预告： 纯粹的科学家－程开甲院士（1）： 国家基金委材料科学一处就像是一个科学的红娘，她把我介绍给程开甲院士，我从此过上了科学的日子。 （下次贴出）纯粹的科学家－程开甲院士（2）： 13 年的科学日子就是我自己探索TFDC电子密度的奥妙以及13年来程开甲院士和我进行的画龙点睛式的讨论和遐想式的展望。 （删去了信函中间部分的部队地址和军线电话号码，博主注释）。 中国人民解放军63650部队为了庆祝程开甲院士90寿辰，准备出版《纯粹的科学家－程开甲院士90华诞文集》。由于我和程开甲院士从1993年开始有纯粹的学术上的密切交往，因此，我也收到了一个约稿函。 在此之前（1996年底），我给《中国科学基金》写了篇短文，题目为“从事基础研究的三点感想”。我在此文中虽然多处提到了程开甲院士，但是，文章的主题是“三点感想”，没有重点叙述我和程开甲院士的交往。 1996 年12月，在东营召开面上基金集团管理“材料设计”研讨会，晚上金属材料学科（材料科学一处）的靳达申和赵卓雍老师、中南工业大学的谢佑卿老师还有我，我们在一起聊天。大家都说“集团管理”的模式很好，我说应该由受惠的研究人员（而不是管理模式的提出者）写一篇文章，从研究人员的立场上表明“集团管理”模式的好处。他们异口同声让我来写篇这样的文章，我当时满口答应。真是说到容易做到难啊，我答应的这篇文章直到2006年12月才写完，整整用了10年的时间。 这篇文章为什么如此难写呢？因为我只想从我自己的角度来为“集团管理”模式说好话，然而我手头始终没有什么“过硬的证据”，即我始终没有什么能满足“流行标准”的突破性成果（如Nature和Science文章，或者什么高引用率），直到今天也还是没有。 下面是《从事基础研究的三点感想》的开头和结尾的点题之句，也把有关程开甲院士的段落摘录出来供网（博）友评读： 13年前，科学基金会材料科学一处给了我一粒种子，现在种子已经萌芽成长为一棵禾苗。什么时候开花，我不知道；什么时候能结果实，我也不知道。下面讲述的是从种子到禾苗的过程。 …………（删去的内容可以 点击这里阅读 ） 1993年10月，我终于以中国石油大学硕士讲师的身份，用“魔方”和多次修改的申请书敲开了科学基金会的大门，我得到了第一个国家自然科学基金项目，名称为《超塑性的耗散结构模型和金属物理研究》 （第5次申请， 博主 注释） 。 与此同时，我被材料科学一处推荐到我国“两弹一星”功勋科学家程开甲院士门下，学习TFDC模型（我重点把握了TFDC电子密度）。 我研究了12年超塑性，获得了科学基金两次资助，主要结果是得到了一个“相界扩散溶解层”的模型，同时实现了从“超塑性”到“TFDC模型”的过渡。此后，我产生了“TFDC相图”（ 也叫原子相图， 博主 注释 ）的思想，它是未来原子组装技术的一种理论模式，可称为TFDC原子组装理论，初步结果发表在2003年《自然科学进展》 （2004年发表英文版， 博主 注释） 。我的最终研究目标就是建立TFDC原子组装理论，其核心内容是TFDC电子密度概念及其应用。 …………（删去的内容可以 点击这里阅读 ） 在学习程开甲先生的TFDC模型时，我并没有放弃已经选择的超塑性，因为我的第二步还没有实现，即我还没有得到清华大学的博士学位 （硕士研究生毕业后，我制定了一个两步走的发展战略：第1步是申请一个国家基金项目；第2步是去清华大学申请一个博士学位。大毛忽洞有个“毛病”，只想实现自己的思想， 博主 注释） 。此外，我也不想直接去程先生的课题组凑热闹，我只想以我自己的方式从“超塑性”过渡到“TFDC模型”。10多年过去了，我实现了我的想法，也实现了我的过渡目标。 10多年来，围绕TFDC电子密度，我查阅了3,000多篇文章，涉及多种刊物，都从创刊开始。例如，Physical Review Series（1893年到现在），Journal of Physical Chemistry(1896年到现在)，Journal of Applied Physics(1931年到现在)，Journal of Chemical Physics(1933年到现在)，Advances in Physics(1952年到现在)，Journal of Physics(1968年到现在)。 （大毛忽洞要感谢位于温哥华的UBC的图书馆，使我实现了电子化查新这一步。 博主 注释） 我现在真正掌握了电子密度概念的发展历史轨迹，同时也认识到了程开甲院士TFDC模型原创性的核心内容在于TFDC电子密度。 总的体会是：科学思想是灵魂，设备和经费充其量只能算是皮肉，而科学精神却是骨头。 …………（删去的内容可以 点击这里阅读 ） “众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”。 从1988年硕士研究生毕业开始，我独立从事科学研究就像是在黑暗中摸着石头过河，没有灯塔，没有向导，也听不到彼岸的声音。就在这时候，我也幻想着能够结识几个真正的学术大师，既和他们交流思想，又能够得到某种帮助。 1993年，当我见到我国“两弹一星”功勋科学家程开甲院士时，我只知道程先生写过一本《固体物理学》教科书。当我了解到程先生自己每天亲自从事的研究领域是TFDC模型，而且坚持了50多年时 （2005年12月，程开甲院士还第一作者发表学术论文（ 点击阅读 ）； 1958 年 ， 程开甲院士就在《物理学报》发表关于TFD模型的论文， 此后，程先生就去搞原子弹研究，成果之一是“采取合理的TFD模型，计算出了原子弹爆炸时弹心的压力和温度”。 博主 注释） ，直觉告诉我，这是一次机遇，因为材料学科一处将要组织我们6个面上项目的人员开展为期3年的学术活动。 1998年科学基金《项目申请指南》里明确为“程氏理论”设立了一个重点项目，题目叫“多层材料界面电子分布对材料性能的影响”。我写了一篇30多页的《TFDC模型导论》，作为申请书的附件，主要内容是关于铺垫和发展TFDC模型的。由此，我得到了第三个科学基金项目，题目也是“多层材料界面电子分布对材料性能的影响”。 我一边修改我的关于超塑性研究的博士论文 （始终想去清华大学申请一个博士学位，因为博士学位招牌已经是从事科学研究的一种道具，特别是在今天的学术界，博士学位招牌已经是办许多事情的铁打的门槛。 博主 注释） ，一边破解“多层材料界面电子分布对材料性能的影响”的主题思想。TFDC电子密度最重要的用途是描述异类原子的接触界面，而多层材料一般都是一层一层的，不同的层不同的原子。 另外，我研究超塑性用的是Zn-Al共晶合金，微观组织结构呈层片状。Al相和Zn相的接触区域是界面层，这种界面层在扩散溶解的作用下，厚度可以变化。 真是多年寻思它千百度，蓦然回首，“层”字就在题目处。我思考了多年，想要找的答案原来就是一个“层”字。1993年就开始思考的问题，即如何从“超塑性”过渡到“TFDC模型”，过渡的关键是需要一个桥梁，此时我豁然开朗，建立桥梁需要在这个“层”字上做文章。 （众里寻他千百度，此时此刻：我找到了程开甲院士，而且密切的学术关系一直维系到今天；我也找到了从超塑性过渡到TFDC模型的桥梁，同时把以后的岁月锁定到“原子相图”这个最后的目标。 博主 注释） 2000年，我把多年的实验数据和“层”字结合起来思考，将得到的结果写入我的博士论文，最终形成了“相界扩散溶解层”的主题思想，贯穿整篇论文。论文经清华大学陈南平教授（ 我自己拜请的导师，这是清华大学学位办要求的。我于1991年登门拜访，认识了陈南平老师，1997年我提出想法，希望陈先生能当我的博士导师：一为我修改学位论文，二为我协调答辩之事。我于2000年12月完成答辩，2001年1月获得 清华大学的博士学位 ，就在我获得学位不久，陈南平老师突然得病去世，在此，我对导师深表怀念， 博主 注释 ）修改后，成为最后的定稿论文。我又用了4年的时间来拓展“相界扩散溶解层”的内涵和外延，将博士论文扩充为一本学术著作，2004年得到科学基金会专著出版基金的资助，书名为《相界扩散溶解层》 （现在准备英文版，以便和外国人交流。 博主 注释） 。 自从认识程开甲院士之后，我就钟情于程先生的TFDC电子密度。用TFDC电子密度能够解释一些实验现象之后，我开始专心考察TFDC电子密度的内涵和外延及其原创性意义，想方设法检索原始文献，反复思考着TFDC电子密度 究竟 意味着什么？ 我领悟到，用TFDC电子密度可以建立一种原子组装理论。人们先把沙土制成秦砖汉瓦，然后用砖瓦来盖房子。同样的道理，先把原子组装成原子砖，根据TFDC电子密度定义原子砖的参数；然后用原子砖来“组装”材料或者器件，再使用一定的模型计算出材料或者器件的某些技术参数。 1993年材料科学一处通过“面上项目集团管理”的模式，把我介绍给我国“两弹一星”功勋科学家程开甲院士，使我有机会能和程先生讨论他的TFDC模型。如果说这种机遇相当于一粒种子，我现在研究的TFDC原子组装理论就是一棵幼嫩的禾苗。 禾苗什么时候能长大开花并且结出果实？这可能是很多年以后的事啦。 （以上是我的拙文里与程开甲院士有关的要点，文章以禾苗开头，又以禾苗结尾。文外之音是：禾苗是需要水的，也需要一定的养分，还需要太阳光。 博主 注释） 关于“原子相图”的博主注释： 元素周期表的元素（按90个计算），两个两个如何接触？有4005组数据；三个三个如何接触？有117480组数据；四个四个接触如何描述？有2555190组数据。 ATOMIC PHASE DIAGRAM 的发表为了优先权，详细的思想要用庞大的数据作为载体，然后等待机会，“待价而沽”，这就是大毛忽洞认为的学问之道！
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