曹昌祺

中国理论物理学家、物理教育家

曹昌祺，理论物理学家，物理教育家。对量子光学进行了多方面的理论研究，在激子的超辐射和共振荧光以及激子激光方面取得了积极的成果。为发展物理教学经验交流和促进中青年教师的成长做了大量的工作。

人物生平

曹昌祺，安徽省安庆市人，出生于一个知识分子家庭，按祠堂家谱，系曹植后代。祖父为我国第一任台湾巡抚刘铭传的幕友，祖母陈氏为台湾当地人。父亲在12岁时由于祖父去世而返回大陆，后勤工俭学赴法国学习化学，归国后曾在中央大学（现南京大学）、安徽大学、武汉大学等校任教授。曹昌祺小学和初中都是抗日战争时期在四川省辗转就读的。当时生活很艰苦，尤其是初中一年级在国立九中住读时，由于吃不饱，同学们常到农民菜地里偷点瓜豆吃，到了食堂“打牙祭”（吃肉）的日子，全校学生整个上午都兴奋得连课都听不进去。

1946年抗日战争结束后回到安庆，在省立安庆高中就读。高中阶段是一个人的人生观形成的重要时期，并要决定中学毕业后的生活走向。高一时他读了朱光潜的“给青年的十二封信”，不但在情操方面深受影响，也促进了他献身科学、为社会作贡献的志向。1949年夏他和其弟曹昌祐（后来成为导弹专家）冒着未息的战火去上海报考大学，由于崇尚和向往蔡元培先生在北大所倡导的兼容并包、自由争鸣的学术民主精神，他俩都选择进了北京大学物理系。当时大学生的生活也很艰苦，食堂是包伙制，平时难得吃到细粮和肉食。除了节日外，改善伙食主要是在每个月底。这是因为各学生食堂都由学生（基本上是文科）组成膳团，通过竞选和“膳友投票”来承办，每月改选一次。月底改善伙食就是为了争取连任。那时曹昌祺1个月的零用钱只相当于10斤糙米的价钱，因此牙膏都被看作奢侈品，只用牙粉来刷牙。那一代人就是在这种艰苦的环境下奋斗出来的，因此他至今仍习惯于过比较简朴的生活。

技术成就

曹昌祺具有较深厚和广博的理论物理基础，常成为许多人士（包括外单位）来咨询的对象。在教学方面他以概念的清晰阐述和理论的深入分析见长。担任过许多课程的讲授，如电动力学、热力学统计物理、量子力学、积分变换和积分方程、基本粒子理论、量子规范场论、光场和辐射的量子统计理论等，其中后两门是北大物理系首开的新课。在各门课中，以讲授电动力学和后两门研究生课程的时间最长，并编著了有关教材，其中《电动力学》一书被许多高等学校采用，具有广泛影响。在教学中他经常向学生宣传“从事科学一定要有老实的态度和勤奋的精神”，不仅言传而且身教。如在课中发现自己有错或不够恰当的地方，他绝不掩饰，一定公开更正。若对学生提出的问题一时想不清楚，也坦率地说明，并约定下次回答，从不敷衍搪塞。不少学生深为他这种老实认真的态度所感动。他还对这些年来许多学生寒暑假都要回家探亲或旅游进行了规劝，并以亲身经历说明利用寒暑假时间的重要性：一方面钻研上课期间未及深思的问题，另一方面预习某些新课的内容。他自己从1949年上大学一直到研究生毕业都未回过家，1957年见到分别已8年的母亲时他禁不住感泣不止。

在学校评价方面，他最看重的因素是学风。因为风气对年轻人有很强的感染力，好的风气能激发一个人的主动上进心，终生都会起到好的作用。

曹昌祺对学习纪律有他自己的要求。他曾在课堂上公开宣布：“你们若能通过自学达到教学要求，可以不来上课。来了也可以打瞌睡，但不能影响别人听课；在剧场看剧，迟到了还只能在幕间休息时才能坐到座位上去，何况课堂！”在那学习风气较差的年代，为了纠正一些学生经常性的迟到，他在开始讲课时就把教室门从里面扣住，让迟到的学生在外面等到课间休息才能进来，通过这种断然措施终于使课堂秩序得到了整顿。他自己也以身作则，教了一辈子的课只迟到过1次，还是因为自行车在路上漏了气。即使如此，他也向学生道了歉。对于考试评分，他既认真又不死板苛刻，从不因为只少三四分就给人不及格（他认为这是在误差范围内），但实在不够格的都坚决不予及格，不论比例有多大。最突出的一次是在20世纪90年代初“从商”风气流行的岁月，在选修量子规范场论的8位研究生中，他给了7位不及格（另一位得了90多分）。在教学和考试方式上他也做过多种改革试探。例如考试，他试过由学生自出部分题目以显示自己的钻研体会，并把这比作体操竞赛中的自选动作。他赞同这样的看法：“不必太在乎学生有的地方未学会，要在乎的是他自己认为会的是否真的会了”。并解释说孔老夫子2500年前就说过“知之为知之，不知为不知，是知也”。在通常的试题中他也让学生有挑选的余地，还曾在讲课中提出一些较深的思考题，并宣布对正确回答者在评分上予以奖励。

对一些比较特殊的学生他也热心地给予帮助。例如1986级的李立新，对理论物理特别有兴趣，常提前自学或选修高年级的理论课程，但对其他某些课程则不重视，到毕业时平均成绩只不过中等偏上。1989年李立新毕业后被分配到一家从事技术工作的单位，完全不符合他的志趣与专长。为此，曹昌祺特别将他推荐给北师大的一位教授作研究生，从事广义相对论天体演化方面的研究，工作表现很出色，后赴普林斯顿大学攻读博士学位。曹还为此事致信北大研究生院，对他们在招生方面不如其他院校灵活提出了批评意见。

曹昌祺在讲解基本概念和原理方面进行了精心的钻研，并把自己当初学习时的体会融合了进去。以电动力学为例，在讲授麦克斯韦方程组时，有的教科书把它作为原理性假定，有的则简单地说，第一个方程（关于电场散度）是从库仑定律推出来的，等等。前一种讲法将使麦克斯韦方程失去它的实验基础，而简单地说第一个方程是从库仑定律推出来的虽没有错，但会引起一个疑问，即在一般情况下静电的库仑定律并不成立，从它推出的结果如何可作为电磁普遍规律的一部分？曹昌祺第一个根据普遍性与特殊性的关系，指出从库仑定律所分解出的诸因素中有的体现了其特殊性，有的则可能反映了普遍性。这样既指出了该方程组的实验基础又指出它在提出时包含了一些科学假说，需要进一步实验检验。他并借机指出科学假说在科学发展中的重要意义。曹昌祺的这一讲法已在后来的国内许多教材中被采用。又如有介质存在时的静电问题和稳定电流问题，虽然场都是静电场，但定解的方程和边条件并不相同。曹昌祺在讲授中指出，在上述静电和稳定电流情况，都是经过介质与场的相互作用才最终形成，并通过具体分析解释了为何两者定解的方程和边条件不同。曹昌祺的第二本书《量子规范场论》讲的是非阿贝尔规范场的量子理论，比较艰深，但却是基本粒子物理的理论基础，弱作用与电磁作用的统一理论以及强作用的色动力学理论都建立在它的基础上。该书上市后不到1个月即销售一空。一位中科院的研究生说他看了许多本参考书，对其中法捷耶夫—波波夫虚粒子（鬼粒子）理论始终未看懂，后来看了《量子规范场论》才弄懂了这一理论。

改革开放后，曹昌祺获得机会出国进行学术交流。从1981 年起，曹昌祺在国外学术机构的邀请和资助下，先后访问了西欧7国，并作为瑞典科学家代表团成员出席了在巴黎举行的第21 届国际高能物理会议。遗憾的是，10年“文化大革命”使他错过了基本粒子理论迅速发展的时期。弱作用与电磁作用的统一理论已在1967-1968年建立，强作用的色动力学理论也于1973年提出。而正在研讨中的强弱电大统一的理论虽然提出了不少模型，但实验检验所需的加速器能量太高，超出了现实的能力。1981年曹昌祺在意大利访问时，萨拉姆教授（弱电统一理论的创立人之一）曾建议他对刚兴起的超对称性进行研究，但他认为该对称性缺乏实验基础，始终没有投入。正当他感到有些迷惘的时候，一门年轻的学科——量子光学引起了他的注意。

量子光学研究的对象是光场的量子相干、统计性质，以及光场与原子或介质相互作用的量子统计过程（后来，量子信息和量子计算也成为它的重要研究内容）。在20世纪70、80年代，理论预言的一些特征性量子光场（如反群聚光场和挤压态光场）先后被观察到。在我国，它是光学几个分支中唯一的缺门。80年代前期国内有少数人开始转到这一方向，另外还有一些从国外回来的留学人员。大家感到有相互交流和向青年学生进行宣传的需要，就借中国光学会激光专业委员会名义于1984年在安徽滁县琅玡山召开了第一次全国性的量子光学讨论会，并约定以后每两年举行一次。会议还决定争取建立自己的学术组织。曹昌祺参加了这次会议，并受托先后与中国光学会和中国物理学会进行联系，最后中国物理学会同意在其属下成立量子光学专业委员会。经过筹备，该委员会于1990年在成都举行的第四届讨论会上得以正式成立，并推举曹昌祺为主任，王育竹、彭堃墀、郭光灿、谭维翰为副主任，郭并兼秘书长，后都经中国物理学会批准。随后该专业委员会积极筹备自己的学术刊物《量子光学学报》。经过努力该学报于1995年出版，由彭堃墀任主编，郭光灿、虞仲博任副主编，曹昌祺为顾问。第二届专业委员会（1994-1998）仍继续推选曹昌祺为主任。1985年后国内的量子光学实验室陆续建立，量子光学队伍也逐渐成长壮大。

曹昌祺从1983年5月起担任北京市物理学会理事长并兼任北京市高校物理教学研究会理事长，共任三届，达12年。在任职期间他和理事们做了大量的工作。由于各学科的学术交流主要由中国物理学会相应的专业委员会（或分会）来承担，作为地方性组织的北京物理学会除了组织一些评介性报告外，主要工作是放在高校和中学的物理教学方面。北京市有30多所高校，大部分是工科性院校，因此在高校物理教学方面以工科性学校的共同性问题为主。经过“文化大革命”的破坏，20世纪80年代初各校招聘了大量年轻教师来担任普通物理教学，他们对进修的要求很迫切，于是两会（物理学会和物理教学研究会）联合组织了普通物理中各学科的讲习班和教学经验交流会，以及教学辅助人员培训班等。另外，为了调动学有余力的工科学生对物理学的学习积极性，以适应新世纪科技迅速发展的需要，还组织了非物理类专业大学生物理竞赛，后来有一些外省市也参加了进来，采用统一试题但分别评奖。这一活动一直坚持进行，在培养具有较高物理素质的工科人才上起了积极作用。

简历

1932年5月15日出生于安徽省安庆市。

1949年9月-1952年7月在北京大学物理系学习（本科）。

1952年9月-1952年7月在北京大学研究生院学习。

1955年9月-1957年1月在兰州大学物理系任教。

1957年2月-2000年7月在北京大学任教。

1983年5月-1996年1月被选为北京市物理学会理事长。

2000年7月退休。

主要论著

1 曹昌祺.电动力学.北京：人民教育出版社，1961

2 曹昌祺.量子规范场论.北京：高等教育出版社，1990

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