尤峻汉，1960年毕业于北京大学物理系。现任上海交通大学应用物理系空间天体物理研究所教授、中国天文学会理事、中科院射电天文开放实验室学术副主任。主要研究领域是理论天体物理学。在切仑柯夫线辐射和类星体宽发射线方面的研究，首次证明了气体的切仑柯夫效应产生原子分子谱线。并已由实验证实，这为研究某些高能天体性质奇特的发射线开创了新途径，获中科院自然科学二等奖。先后发表论文60余篇，其中12篇发表于国际上最重要的15种物理和天体物理期刊上。
从宇宙之大到电子之微，人类正在探索无穷无尽的自然奥秘，当本刊记者访问交通大学应用物理系尤峻汉教授，请他介绍国际天文学特别是高能天体物理学的最新进展时，适逢国际天文学联合大会（IAU）第159届年会在上海谢幕仅半个月，与物理学某些分支较沉闷的学术空气相比，高能天体物理目前正处于其鼎盛发展期。从辽阔苍茫的宇宙中，引发出我们对大千世界的想象力，当然是一种乐趣；而从对辽阔宇宙的探索中引发出对人文精神的渴求，更给人一种肃穆纯真的神圣感。这两种感觉，时时从尤教授的谈话中反映出如下是对尤教授的访谈问答。
一、天文学发轫于人类生产发展，但人类探求真理，献身科学的奉献精神也是重要原动力。
记者 :天文学的历史可远溯至古埃及和古中国甚至古代的玛雅文明。传统观念认为，人类的生存需求及生产力的发展，例如尼罗河和黄河的定期潮涨潮落，使得古代人民按照节气发展农业，从原始的观察天象、丈量土地逐步演化出天文学和地理学，尤教授，您对此有何看法？
尤教授 :这当然是天文、地理学科发生发展的最初原因。但从历史角度看，人们探索自然奥秘的强烈求知欲和追求真理的精神，是绝对不能忽略的第一基本动力，有人把这种求知欲和对其理的追求说成是好奇心，那就叫神圣的好奇心吧。我认为，生产力的发展在不同历史阶段，以不同的程度满足人类对物质的需求，这可以视为人对大自然的不断索取，技术的发展时时促进但又严格制约人类的索取欲望。然而不懈地探求真理，这种人类与生俱来的最优秀品质则时时处处激励人们探索大自然的奥秘。
二、天文学和物理学
记 :能否请您谈谈天文学和物理学的基本关系。
尤 :天文学是一门既古老又年轻的学科。说它古老，是因为它与古代文明一同发展起来的，说它年轻，它勃勃的生机一直是现代物理发展的重要原动力。牛顿创造经典力学理论，就是为了完美解释天文学的开普勒三定律。而本世纪最伟大的两个物理学理论——量子力学和相对论，其最初的发展都与天文学密切相关 :量子力学的发展植根于光谱学的研究，而后者则从牛顿利用三棱镜以及夫朗和费利用光栅研究太阳光谱开路；狭义相对论直接起源于关于测量以太风的迈克耳逊-莫雷干涉等关键性实验，至于验证广义相对论著名的三大判决性实验，即行星的近日点进动、谱线的引力红移以及光线的引力场偏折，则直接与天文学观测相关。天文学对于整个物理学的方法论也有其独特贡献 :比如物理学各分支的基本研究方法——微扰论——就直接来自于天体力学的摄动理论。当前更是处在物理学与天文学紧密交织，互相推动的重要时期。现代天文学正在向传统物理学挑战，提出一个又一个全新问题，这些问题的解决都将是物理学的重大突破。
当然，只强调天文学对物理学发展的推动是片面的，同时要看到物理学对天文学发展的突出贡献。我只想举一个例子说明现代物理对天文学一大分支——宇宙学的贡献。大家知道，现代宇宙学认为宇宙的产生起源于一次大爆炸，而大爆炸的根本原因是宇宙在其诞生的极早期经历了重大的相变，即真空对称自发破缺，物质由此从“虚无”（或者真空）中产生。相变这个重要的物理概念就来源于现代物理的一大分支——凝聚态物理。由此可见天文学和物理学相互渗透的程度，我还想补充一点，“道生一，一生二，二生万物”。宇宙大爆炸的基本思想竟然与我国古代道家思想如此不谋而合，我明知这点，但仍惊诧不已，这是否起因于人类的神圣好奇心，我就不得而知了。
三、基础研究很重要，轻视基础科学必将受到惩罚
记：请教尤先生一个问题：自从跨入90年代，人们普遍感受到一种思潮，即认为90年代是技术发展的时代，而对基础研究则认为可有可无，93年美国超级超导对撞机的下马，是这种思潮的突出表现。对于这种思潮，您有什么看法？
尤：天文学，首先它是一种基础研究。在很大程度上，并不牵涉民生问题，我认为你提的问题切中要害。90年代的确存在崇尚经济、轻视求知的潮流，但我不认为这是一种正常现象，这是人类的短视行为。其实，基础科学研究推动技术进步，可以说这是世纪人类经济技术活动中最鲜明的特征，成为一个不争的事实。只需举几个例子即可明白基础研究的不可替代性：20世纪初出现的量子力学以全新的视角开辟了人类认识，研究固体性质的可能性。例如以量子力学理论为基础的能带理论，带出了一个庞大的新兴产业——半导体工业以及大规模集成电路制造业，后者对人类社会的影响非常深刻广泛。可以说，有了半导体工业及大规模集成电路，才，会有电视机、影碟机、电冰箱以及个人电脑。现今蓬勃发展的激光技术、光纤技术、超导技术以及低温技术，无一不直接得益于基础理论的研究。相对论是另一个极好的例子 :相对论是探讨时间、空间性质的科学，可是却为人类寻找新能源开辟了新途径。今天的核武器、核电站、未来的核聚变能源，居然起源于相对论时空理论！进一步溯本求源，竟然又和天文学连在一起！基础——技术一一-基础，这一无限的链条，永远不可以忘记，基础理论研究宛如参天大树的根本，大树本身就是高新技术，无本之木最终只会枯萎。科学和技术密切相关而又互相区别，我想说的是科学绝不仅仅是技术的根基，科学本身就是人类文化的重要组分，是人类珍贵的精神财富。科学使人类摆脱了愚昧，科学代表了人类的良知，只要対真理的追求不停止，对发展科学的投入就一刻也不能停止。我还想说，科学本身就是一种美，一种超凡脱俗、宏伟壮丽的美，我不仅指科学体系的内在逻辑美，亦指科学思维的深邃性及其诗一般的想象力，所以发展科学是人类对高尚的追求，对真善美的追求，科学在大自然中探求未知，诠释未知，预言未来趋势。对人类这一重要精神活动必须予以充分肯定和重视，我们常说，提高民族素质关键在于教育，其中重要一环就是科学教育，它对提高一个民族使之雄居于世界民族之林的作用，无论怎么评价都不过分，现在有人把科学仅看作是发展技术的一种手段，这种一味追求一时功利的思想，实在使人忧虑。
四、21世纪物理学的四朵乌云
记：在世纪之交，您能否评价或简单展望一下天文学在现代科技及当代文明中的地位。
尤：这是一个十分有趣的问题。我记得93或94年，李政道在复旦大学作过一次演讲，他说目前国际物理学界流行一种看法，认为与20世纪物理学天空中飘浮的两朵乌云相似，21世纪物理学的天空飘浮有四朵乌云。咱们先回顾一下20世纪的两朵乌云：其一是著名的迈克耳逊-莫雷干涉实验，这导致1905年狭义相对论的诞生；其二是著名的电磁辐射紫外发散灾难，这导致1925年量子力学的诞生。结果整个20世纪的物理学下起了倾盆大雨，然后相对 · 论和量子力学给世界带来光明。那么21世纪的四朵乌云又是什么呢？这真令人兴奋不已：四个问题中竟有两个半属于天文学疑难——足见天文学在21世纪物理学中的地位。
第一个问题关于宇宙中暗物质的本质是什么。众所周知，宇宙中只有不到10%的物质可以直接探测，其余90%强的物质虽然不能直接探测，但可以从与可探测物质的相互作用中，从天文观测中感知它的存在，天文学家和物理学家把它叫作宇宙中的暗物质。但暗物质的本质是什么呢？有人认为它是轴子，有人认为它是黑洞，也有人认为它是有质量的中微子，如此等等，莫衷一是，目前物理学和天文学都在攻克这一大难题。
第二个大难题牵涉到类星体和其它活动星系核的本质。类星体是本世纪60年代发现的。从照片上看它是蓝色的小亮点，起初以为是一颗恒星，但仔细分析以后发现，它根本不是恒星。首先，它发出的光特强，比整个银河系发出的光还大上万倍，但其尺寸却不到一光月，比太阳系大不了多少，其次，其发光的频谱分布（光强对波长的依赖关系）显示它的辐射是非热辐射，即完全不是高温光源的黑体辐射谱型，谱的形状非常奇怪，偏蓝色，这就意味在可见光的短波段有很强的发光。第三，它常常有很强的射电辐射。第四，有很宽的发射线，这些谱线红移量特别大，按照哈勃（Hubble）定律测算，谱线具有如此大红移的星体，距离我们地球起码有九十亿光年。这就奇怪了：离我们如此遥远而又具有如此高的能量。而且这些能量竟然从比太阳系大不了多少的空间范围内发出！——这在今天被称为类星体之谜。
问题之三既牵涉到天体物理也牵涉到基本粒子物理，大概只能算半个天文学问题吧！即如何在自然界里寻找自由夸克，按照现代粒子物理学观点，过去所认为的基本粒子今天看来并不基本，各种各样的介子、核子（即质子和中子）、超子，其实都由更基本的6种夸克粒子组成，例如质子和中子就分别由3个夸克组成，这三个组成质子（或中子）的夸克并不自由，而被禁闭在质子（或中子）的极小的封闭“口袋”中，大小仅及~10-15米。如何把这些束缚在口袋里的夸克撞击出来，成为自由夸克（有如早年从原子核中“敲打”出中子、质子一样），或者在自然界中用其他方法找到自由夸克，最终证实夸克存在，并且研究它的性质，这些自然是物理学最重大研究课题之一。为此天文学可以提供一条新途径，就是在宇宙中寻找夸克星，又称奇异星，它是由大量自由夸克组成的星体（有如中子星由大量自由中子组成一样），白矮星、中子星、夸克星、黑洞，它们都是恒星演化到晚期时的归宿，宇宙中是否存在夸克星呢？这是粒子物理学家向天体物理学家提出的疑问，南京大学天文系的陆埮教授是最早提出夸克星概念的少数几个天体物理学家之一。假如宇宙中夸克星的存在得到确认，那么自由夸克星是否存在的问题也就得到了回答。
第四个问题是关于Higgs机制的探讨，目前这似乎与天文学关系较小，属粒子物理范畴，在此我不多谈了。-
五、今日的天体物理正处在鼎盛时期
尤：十分耐人寻味的是，与物理学许多分支普遍比较沉闷的学术空气相反，高能天体物理目前正逢其鼎盛时期。其特点是一方面新的发现不断出现，不断引起人们的注意，列维-苏梅克（Levi-Shoemaker）彗星的发现引起世界范围的轰动就是一例；另一方面，新的观测手段层出不穷，使人类更加耳聪目明，这方面的例子我可以举近年来天文学界的一大盛事即哈勃望远镜的发射及其在太空中的修复技术。从世界范围看，对自然科学各领域的投资，天文学所占份额之高，给人们留下深刻印象，现在天上有十几颗天文卫星在工作，红外、紫外、X射线、7射线卫星以及太阳望远镜，还不算其他不计其数的空间探测器。天文学的成果易于为公众所接受，美国哈勃（Hubble）天文望远镜成功运转后，所拍摄的各种美丽异常的天象图（活动星系核、超新星爆发、带有喷嘴并正定向喷发的吸积盘、木彗相撞等等）和许多重要发现一起，被经常广泛报道，无不引起公众的强烈反响，顺便说一下发生在交大校园里的小故事：今年在交大毕业生典礼上，曾经放％过一部美国故事片《阿波罗13号登陆》。放映完毕，学生掌声不息，兴奋不已，他们这种对自然奥秘的强烈探求精神，求知热情，和对科学献身精神的崇尚，使我为之动容。我以为，天文学，从长远看，它对经济和技术进步有深刻的影响（从天文学中孕育出的相对论和量子力学以及随之而来的技术革命就充分说明这一点），但其社会效应同样不可忽视。试问 :在夏日的夜晚，坐在庭院里仰望满天星斗，遐想联翩，谁不为这美丽的苍穹怦然心动？！我认为，天文学对于启迪人类智慧以及提高人的素质具有内在的激发作用。德国火箭专家冯 · 布劳恩博士，后来为美国航天事业做出不可磨灭功勋的传奇人物，根据其自传《我瞄准星星》拍摄的电影，我曾经看过，他的成长经历雄辩地说明，天文学是如何影响人的一生的。
我去过不少欧洲国家，使我印象最为深刻的是，欧洲有不少老太太、老先生都懂得“黑，洞”的概念，甚至欧洲的一些商品，也以黑洞为莫标志，相比之下，我觉得天文学的普及工作在中国做得太不够了，天文教育几乎是空白。
六、高能天体物理的最新进展
记：尤教授，您能否就您研究的领域即高能天体物理学作个介绍。
尤 :高能天体物理学，按照其观察手段或者波长可分为射电天文学，红外天文学，光学天文学，紫外天文学，X射线天文学，γ射线天文学，还有宇宙线天文学。按其所研究的对象来分，第一个层次是关于极早期宇宙的考察 :早期宇宙处在极端高温高密高压条件下，是各种基本粒子的“野生动物乐园”，也是粒子物理学家最好的用武之地；接下来的层次是星系，其中包括类星体、活动星系核，当然也包括我们的银河系中心，其中最核心的热点课题或许就是揭开类星体与活动星系核之谜；第三个层次牵涉到恒星，这是了解得比较深入的一个层次，尽管恒星一生的每个阶段都有高能天体物理研究的对象，但关于恒星的晚期，特别是白矮星、中子星、黑洞的高能现象研究，是今日高能天体物理研究的热点，这类晚期恒星，在X射线和γ射线波段的极强辐射和剧烈光变，引起天文学家强烈的兴趣。一个中子星的X射线辐射功率常常是太阳光辐射的上万倍，发生在太阳上的热核聚变反应不可能提供如此大的能量。现在科学家公认这是中子星的强引力场吸积周围气体而释放出的引力能，有人做过计算，一颗水果糖大小的物质，从无穷远处被中子星所吸引，砸到中子星表面，其释放出的能量相当于一颗广岛原子弹。
最后谈一下X射线天文学，这是半个月前在上海召开的国际天文学联合会第159届年会讨论的中心课题之一。去年，我到过台湾，曾经在他们的科普杂志上发表过一篇文章《X射线天文学 :一个近代快速发展的天文学分支》，引起广泛兴趣。
我认为，在X射线天文学方面，走在世界最前列的是日本、美国和德国，这里可举几个有代表性的最先进的X射线卫星为例：日本的ASKA卫星对天体X谱线的观测，其精度能够达到分辨出超精细结构的程度。美国的AXAR卫星预计在1998年8月30日发射，耗资十几亿美元，其谱分辨率、角分辨率（即确定天体的空间方位）和灵敏度，都达到了极高水平，但由于财政和技术的困难，能否如期发射，人们并不十分乐观。至于德国，虽然他们的ROSATX射线卫星在技术上逊于日本，但ROSAT的特点是巡天。目前它对世界公布的X射线天体已有十万之多。谈到中国的情况，我们在高能天体物理上起步很晚，但是正奋起直追，而且也有所作为。许多理论工作引起了外国同行的浓厚兴趣。在观测设备的建设上，我们也有自己的大手笔，我们成功地多次发射过X射线探测气球，也正着手计划发射自己的X射线卫星，在光学波段我们正着手实施LAMOST计划（就是“大面积天区多天体目标光学光谱同时观测望远镜”）利用成像底片后方的数千根光纤传递，它可以一次摄取某一天区中数千个类星体及其他活动星系核的光谱。其设计思想极富创见，引起国际天文学界很大兴趣和很高评价，这些成就，确实是难能可贵的。
（江世亮、罗季雄采访于1996年7月3日，采访稿由尤峻汉教授本人审改，罗季雄执笔。）