林家有翹楚
——中國科學院外籍院士林家翹

文 郭 梅

——中國科學院外籍院士林家翹

文 郭 梅

林家翹，力學家和數學家。1941年獲加拿大多倫多大學碩士學位。1944年獲美國加州理工學院博士學位。1953年迄今歷任美國麻省理工學院數學教授、學院教授、榮譽退休教授。美國藝術和科學院院士(1951年），美國國家科學院院士(1962年），臺灣“中央研究院”院士(1960年）。林家翹教授是當代應用數學學派的領路人。他在20世紀40年代開始的流體力學流動穩(wěn)定性和湍流理論方面的工作，成功地解決了已爭論幾十年之久的兩個平行平板間的流動穩(wěn)定性問題，并帶動了整整一代人在這一領域的研究探索。從20世紀60年代開始，他進入天體物理的研究領域，開創(chuàng)了星系螺旋結構的密度波理論，解釋了星系旋渦結構的持續(xù)和旋臂纏繞等長期懸而未決的困難問題，推動了星系動力學的發(fā)展，并為國際學術界所公認。他在應用數學領域做出了多方面的重要貢獻，特別是發(fā)展了WKBJ方法。1994年，當選為中國科學院外籍院士。著有《流體動力學穩(wěn)定性理論》《應用到自然科學中的確定性問題的數學》《湍流的統計理論》等。

名門之后

說起林家翹(英文用名LinChia—Chiao，常被稱為c.c.lin)，非相關學術領域的人恐怕很少知其名。但說起20世紀30年代清華“四大名將”——彭桓武、王竹溪、林家翹和楊振寧，我們就會發(fā)現林家翹列名其中，與楊振寧等并稱。

林家翹，祖籍福建閩侯，一個位于福建省東部，福建最靠近省會城市的一個縣。不過林家翹父輩很早就到了北京，而他則于1916年7月7日出生于北京，也是在北京長大的，沒有回過福建。其父林凱是清末、民國初年于鐵道部工作的交通部官員，屬于文職人員而非技術人員。他的伯父林旭是“戊戌六君子”之一。

林凱英年早逝，撫養(yǎng)林家翹的任務就全落在了母親鄧氏的肩上。幼年林家翹在家中受教育，可見亦師亦母的鄧氏對于林的早期影響是相當大的，然而她的資料卻被淹沒在時間的長河里——目前，后人只能通過一些其他文獻知道林母鄧氏是教育家鄧萃英的妹妹。

鄧萃英與林覺民等人一起參加同盟會，曾擔任東京同盟會福建支部長。后又到美國哥倫比亞師范學院深造。辛亥革命后回閩執(zhí)教，任福州師范學校校長。民國九年(1920年)任北京師范大學校長，民國十九年又為福建廈門大學校長，之后擔任河南大學校長。他還擔任過福建省督學、教育廳科長、教育部首席參事、次長、河南省政府委員兼教育廳長等行政職務。赴臺灣后仍從事教育工作，被推崇為“當代儒宗”和“新聞學”的代表人物。由此可以想見，作為母親，鄧氏的學問也絕不一般，對林家翹早年的啟蒙有很大的作用。

師從周培源

林家翹中學時就讀于四存中學，然后轉入北師大附中，那里有許多高水平的教師?；瘜W教師是一位碩士，物理教師姓方，對林家翹影響很大。1933年中學畢業(yè)時，原想讀哲學，但家人勸說：“哲學太空泛”，“要想格物致知，還是學物理?！边@也與當時實業(yè)救國等思想相一致的。于是，21歲的林家翹以第一名的成績考入清華大學物理系。

20世紀30年代的清華園只是一個方圓幾百米的小學堂，但這里卻匯集了一大批從海外留學歸國的著名學者，大師輩出，人才濟濟。當時林家翹所在的物理系尤其繁榮，名師很多。近代著名物理學家葉企孫、周培源和吳有訓等人都曾經是林家翹的老師。系主任是葉企孫，講授普通物理的是編寫中國第一本《物理學》大學教科書的薩本棟，其他著名教授還有周培源、吳有訓、趙忠堯等，講授課程內容完全能跟上時代。后來，王竹溪講授統計力學，吳大猷教量子力學，都具有很高的水平。數學方面則有熊慶來、楊武之、趙訪熊、曾遠榮等名師。

在清華時，周培源、王竹溪、任之恭教授對林家翹都有較大的影響。在所有的老師中，對林家翹影響最深最廣的，是后來被稱為中國應用數學鼻祖的周培源先生。

林家翹初聞周培源先生的大名，是在大一的時候。1935年秋季，他第一次聽了周先生的課。周先生講課，非常認真、起勁，說話也相當快，聽課的學生很受鼓舞。那時候的物理課本都是英文的，大家都必須用中英文記筆記——那時候，多半的物理名詞還沒有標準的中文譯名。每周都有習題，學生看筆記和習題就可以知道是否學會了。

但是，好景不長，林家翹所喜愛的力學課并沒有能正常結束，因為學校發(fā)生了抗日罷課風潮——那時候的青年，抗日情緒非常之高，“一二·九”、“一二·一六”兩次大游行，就是那個學期發(fā)生的。漢密爾頓力學（Hamiltonian Mechanics），這門課的最后一部分是林家翹他們自學的。所以，林先生一直感到遺憾的就是沒有聽到周先生講漢密爾頓力學。

1937年，林家翹從清華大學物理系畢業(yè)。時值抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)，他就跟著清華大學的師生一起搬到長沙。清華與北大、南開三校成立長沙臨時大學，接著，在1938年春，三校在昆明成立西南聯合大學。林家翹他們到昆明那天，正好是2月底，下了40年來的第一次小雪。林家翹是以清華助教的資格隨同學校遷移的，所以一方面工作，一方面聽些研究院的課程。

在西南聯大，林家翹畢業(yè)后留校，擔任無線電研究所的助教。無線電研究所是林家翹的老師任之恭先生創(chuàng)辦的，所以他當時就被送到無線電研究所去當助教。當時剛剛從美國加州理工學院獲得博士學位的孟昭英先生從國外回來后被清華大學聘為無線電研究所的教授。因為當時孟先生的家眷還沒有到校，所以他就和林家翹一起住在清華無線電研究所的宿舍里。林教授曾回憶說，當時自己是個小學生，孟先生是大教授，感覺到他是個非常腳踏實地的人，這一點給他的印象很深。

青年林家翹

熱衷于待在實驗室里的孟先生，強調學生的實際動手能力和實驗技能。林家翹在無線電研究所做助研工作的時候，發(fā)現自己的強項并不在于做實驗。對此，他有些苦惱。周培源先生和任之恭先生是非常要好的朋友，在了解到林家翹的這個情況后，周培源先生就向任先生建議，不如把林家翹調回到物理系做助教，由他來指導其做研究。

這樣，林家翹就離開了無線電研究所，到物理系做助教，跟周先生學習流體力學，從王竹溪先生學習統計力學。王先生也是周先生的學生，剛從英國劍橋大學R．H．傅勒（R．H．Fowler）門下回國。后來，林家翹也跟他們做些研究，學了不少東西。在這期間，林家翹又聽了周先生的普通相對論（包括宇宙論）課程，還聽了吳大酞先生講量子力學，開始了在物理方面的科學研究生涯。1939年，林家翹在《中國物理雜志》上發(fā)表了一篇關于統計力學的論文。

留學加拿大

1939年7月，中英庚款第七屆公費留學生招生委員會同時在上海、昆明、重慶三地招考，招生名額20名，報考者逾3000。英國是美國之后庚款助學做得最好的國家。與庚款留美不同，庚款留英的宗旨是要為中國科學教育培養(yǎng)出一批高端專家學者，所以留英考試是所有留學考試中難度最大，競爭最激烈的。還在昆明西南聯大的林家翹參加了這次考試。他以物理系畢業(yè)生資格報考力學專業(yè)，注明重點是應用數學。該專業(yè)原擬錄取彈性力學、流體力學各一名，共兩人。但是，林家翹、錢偉長和郭永懷考出了相同的分數，并列第一。因此，原清華、北大的理學院院長葉企孫、饒毓泰決定破例同時予以錄取。于是，這屆庚款留學生共21人。

中英庚款委員會按照周培源先生的意思，是想用英庚款培養(yǎng)中國航空工業(yè)的人才，林家翹要被送到英國劍橋大學，他的導師也已擬定為英國著名流體力學家和應用數學家G．L．泰勒（Taylor）?？墒牵?939年秋，林家翹他們獲準赴英，經越南海防抵香港之時，恰逢英國對德國宣戰(zhàn)，赴英的海路被封鎖了，他們只得折回昆明。

此后，由于英國學者多已疏散到加拿大，中英庚款董事會聽從專業(yè)教授的意見，經多方磋商，在12月決定此屆留英學生可改赴英屬自治領地加拿大。于是，這21名庚款留學生又從云南經香港到達上海。

翌年1月，這些留學生登上遠洋輪船后，拿到護照一看，才發(fā)現護照上有日本領事的簽證。大家馬上想到：“日本鬼子正在我們的國土上燒殺掠搶，日本是敵國，我們怎能要敵人的簽證？”他們七嘴八舌地說：“這不行！我們寧可不去留學，也不要敵人的簽證！”“對！我們要有志氣，不去了！”于是，林家翹他們立刻把行李扛下船，全部回了旅館。經辦此事的英國人大為惱火，氣沖沖地說：“我為你們辦理日本領事的簽證完全是一片好心，這樣你們不僅可以方便地經過日本海，而且船靠橫濱，還可以上岸玩玩?！彼暮眯谋粦嵟膶W生們拒絕了。那個英國人惱怒地威脅道：“遺憾，遺憾！你們會后悔的?！贝蠹业拇饛褪牵骸昂蠡?？不會的，我們是中國人，我們要維護中國人的尊嚴！”

1940年6月，庚款委員會再次通知這些留學生經上海出國，當然，改用了新護照。8月，他們搭“俄國皇后”號郵輪抵達加拿大，林家翹和錢偉長、郭永懷一起進入多倫多大學學習。

師從辛格、馮·卡門

在多倫多大學(University of Toronto)，林家翹他們跟隨應用數學大師J．K．辛格(Synge) 學習數學物理，研究流體力學。林家翹在多倫多大學雖只待了一年，但受他的導師辛格的影響卻不小。當時，愛爾蘭人辛格教授是那里的應用數學系系主任，他是劍橋大學出身的，第二次大戰(zhàn)后回到愛爾蘭的都伯林高等研究所，致力于相對論的研究。1940年，林家翹曾和辛格一起研究湍流。辛格對湍流及流體不穩(wěn)定性很感興趣，這對后來林家翹研究不穩(wěn)定問題頗有啟迪作用。他們曾在1940年聯合發(fā)表《關于各向同性湍流的統計模型》的論文。

1941年，林家翹獲多倫多大學應用數學碩士學位，隨即轉學到美國加利福尼亞理工學院讀博士，隨世界第一流的流體力學業(yè)與航空工程大師馮·卡門（von Karman）研究流體動力學穩(wěn)定性和湍流問題。辛格與馮·卡門是完全不同的學者，辛格偏重于純理論及比較嚴格的數學，而馮·卡門則注重物理現象，比較偏重于實際的應用，但兩人毫無疑問都是當時頂尖的學者。馮·卡門是美國航空工程界的首席領導人，同時也是應用數學及力學界的大師。在人才濟濟的加州理工馮·卡門實驗室，林家翹這位華人弟子成績非常突出，他撰寫了一系列關于應用數學在航空學領域的研究論文，在美國應用數學領域的地位不斷抬升。馮·卡門交給林先生的博士論文課題就是世界有名的一個多年有爭議的課題。1944年，林家翹獲航空學博士學位，博士論文題目是《關于湍流的發(fā)展》。

馮·卡門有一位密友叫John Von Neumann，是近代最有名的應用數學大師、美國原子能委員會委員，他在應用數學領域有多方面的貢獻。就在林家翹先生畢業(yè)的那一天，馮·卡門請林家翹和John Von Neumann一起吃飯，將這位著名的應用數學家介紹給林家翹，希望他們之間能進行合作。后來，John Von Neumann就領導一組有名的學者，證實了林先生的研究結果，結束了學術界這一多年的疑案。當時林家翹做的這一課題是一塊難啃的硬骨頭，林家翹通過自己的研究，證明了海森堡的研究結果基本是對的。于是，海森堡就寫信給他的導師，說一位中國人證明了他的研究結果。為此，1946年，當時年僅30歲的林家翹獲得了美國麻省理工學院副教授的職位。

這之后，林家翹繼續(xù)在湍流理論研究方面進行探索，沒想到在研究過程中與一位瑞典力學家各執(zhí)一詞，相同的問題研究結果卻相去甚遠，這位瑞典力學家為此在一次與別人的爭執(zhí)中得腦中風而亡。林先生在他去世前曾去醫(yī)院看望他，對他講，復雜的問題自然會有爭議，不是你研究的結果與我的不一樣你就不對，其實兩人都對，復雜問題是多方面的，不同的研究結果可以應用到不同方面。他們這一學術理念最后變成了一個大題目——復雜性。有一個雜志專門取名為《復雜性》，探討此類問題。

林家翹從加州理工學院畢業(yè)后，曾任工程師留校工作一年。1945年“二戰(zhàn)”結束，所有的人都要各奔前程了。該年11月，林家翹就離開帕薩迪那，到布朗大學數學系的應用數學部任助理教授。在第二次世界大戰(zhàn)中，布朗大學因承擔應用數學及國際課題而著稱，各國的許多名教授聚集在此。1947年，布朗大學已打算聘林家翹為正教授，不料美國最著名的學府之一，麻省理工學院(MIT)也聘他為副教授。經過權衡，林家翹去了麻省理工學院。1953年，林家翹成為麻省理工學院的正教授。1966年，林先生被選入美國科學院院士，也成為 MIT的學院教授（Institute Professor）。從1947年到如今，林家翹已在波士頓的這所著名學府度過了40多個春秋。

挑戰(zhàn)爭議

物理學認為，不穩(wěn)定性就會使流體流動從層流轉挾成湍流，而自然界的流動大多是湍流，所以從層流轉挾到湍流，成了物理學家關注的大問題，一度是物理學上的懸案。

傳說，德國著名物理學家So~erfeld在1920年左右曾經說過：“我只指望在我去世前，有人能告訴我量子力學的秘密?！庇袑W生和同事就問他：“那湍流的問題呢?”So~erfeld教授答道:“那只有等待圣彼德(st.Peters)在我上天堂時告訴我了?！笨梢娡牧鲉栴}在物理學大師心目中的地位。后來Heisen-berg(海森堡)來了，Sommerfeld認為這個年輕人夠聰明了，就要他去做湍流的研究，結果Heisenberg就成功地解出了Orr-sommerfeld方程。Orr-sommerfeld方程就是解決這個問題的關鍵，但是海森堡做出的結果有爭議，平行流的不穩(wěn)定性問題還是沒有解決。

海森堡（Werner Heisenberg）

在1924年寫的博士論文中，考慮介于兩平行板之間的二維流動，原始速度為W(y)，然后加上擾動，則其速度分量為：

海森堡運用對α作漸近展開的方法指出，當R→∞時α→0，這時能求出流體運動穩(wěn)定與否的分界。

海森堡的這篇論文發(fā)表之后，受到許多批評，因為有兩個重要問題未解決——

從教學上看，他沒有論證2R≥1的漸近展開是否正確，更談不上給予嚴格的數學根據。

曲線沒有作定量分析，獲得精密數值結果，而僅對其中一枝作了粗略計算；另一枝的估算，則只是根據他對有關R的下限和α的上限所作的猜想。數學家F·諾特(Noether)曾說，像這樣的曲線——標志穩(wěn)定區(qū)域的中性曲線也許根本不存在。因此，更多的人對海森堡的論證待保留態(tài)度，以致這一有關平行板之間流體穩(wěn)定性問題的研究成了一件多年懸案。

林家翹先生當時在著名的加州理工大學，經周培源先生推薦在世界導彈之父馮·卡門的門下攻讀博士。這位美籍猶太科學家，是林家翹接觸的第一位世界級大師。他給了林家翹一個很好的論文題目，就是海森堡的論文題目。

林家翹發(fā)現，其實 Orr-Sommerfeld的四個解，海森堡都已經找到了，只是他沒有進一步去解那個本征值問題。于是，他就使用Heisenberg的4個解，加上正確地運用了邊界條件，解決了這個本征值問題，成功地解釋了為什么黏性會使流體的流動從層流變成湍流——林先生不僅從數學上完整地解決了Orr-sommerfeld方程的本征值問題，而且從物理上說明了流體的黏性可以穩(wěn)定流動，也可以成為制造不穩(wěn)定的誘因，它具有兩重性，所以具有拋物線速度剖面的平行流動，在 Rayleigh的無黏流體的穩(wěn)定性定律下是穩(wěn)定的，而當計及流體黏性后，就可能不穩(wěn)定，并為實驗所證實。

林家翹的論文發(fā)表之后，引起了新的爭論。普林斯頓高級研究院的C．L．派克里斯(Pekeris)通過不同的漸近方法指出，拋物流很可能是完全穩(wěn)定的，不存在穩(wěn)定區(qū)域和不穩(wěn)定區(qū)域的中性分界線，這恰和上述諾特的結論相吻合。這是1948年的事。兩年之后，國際數學家大會在美國波士頓的坎布里奇舉行。海森堡在大會上作了“層流的穩(wěn)定性”的報告，肯定了林家翹的結果，并斷言諾特的論文中必定含有某種錯誤，只是尚未被發(fā)現而已。因此，到1950年為止，此爭論還在繼續(xù)。

又過了兩年，L．H．托馬斯(Thomas)按照馮·諾依曼(von Neumann)的建議，對拋物流情形下的文程(2)的解的速度c的虛數部分，到IBM電子計算機上工作了150小時，結果證明海森堡和林家翹的結果是正確的。巽友正 (Tatsumi Tomomasa)也對派克里斯和林家翹的結果重新作了檢查，仍然證實林家翹的工作是正確的。

1955年，英國劍橋大學出版社推出林家翹的專著《流體動力穩(wěn)定性理論》(The theory of hydrodynamic stability)，成為流體穩(wěn)定性和湍流發(fā)展的里程碑式的著作。從此，林先生在流體力學界有了個雅號“不穩(wěn)定先生” (Mr.Instability)，但是認識他的人都稱他“CC”。

1958年，蘇聯將它譯成俄文出版。林家翹在這本書中發(fā)展了二維不可壓縮流體的穩(wěn)定性理論，給出了精到的數學闡述，曾是一個時期的典范。它不僅是理論成果，還是許多應用科學的基礎，對實用工程技術、地球物理學、天體物理學等都產生了深遠的影響。林家翹的這一工作，引起力學界和數學界的高度評價，更有許多人繼續(xù)推進，加以簡化。1982年，劍橋大學出版社出版了第二部關于不穩(wěn)定性問題的著作。

海森堡論文留下的懸案中的第一個問題純數學問題，即微分方程在轉向點附近一致有效漸近解的性質及形式。此類問題在量子力學的薛定語(Schrōdinger)方程中早已出現。一種較簡單的數學基礎是R．E．朗格(Lange)所提供的，朗格曾用他的方法來研究方程(1)和(2)，但未能成功。林家翹基于1944年所作的力學分析的先驅性成果，與他的學生A．L．拉本斯坦(Rabenstein)于1958年證明了一系列的數學定理，從數學上徹底解決了這一懸案。他們的最早論文發(fā)表于1960年。

林家翹成功地證明這一系列定理，發(fā)展了常微分方程的漸近解理論，不僅在力學界、應用數學界贏得廣泛聲譽，而且在理論數學界受到贊揚和敬重。后來，林家翹能在麻省理工學院的純粹數學系設立應用數學委員會，發(fā)展應用數學，與此不無關系。

林家翹在講解星系螺旋密度波理論

轉探天體

20世紀60年代，林家翹將近代力學中提煉模型的方法用于研究天體物理，提出準穩(wěn)旋渦結構假說，創(chuàng)立星系旋渦結構的密度波理論，并用它解釋天文觀測事實，成功地解決了星系懸臂研究中的一些難題，促進星系動力學的發(fā)展。

林家翹先生成名的研究工作是平行流的不穩(wěn)定性理論，那他為什么會改變研究方向，轉而去做天體物理學研究呢？

由于林家翹上述純數學工作發(fā)展了朗格的研究成果，朗格遂于1958年邀請林家翹到威斯康辛大學講學——此行對林家翹以后幾十年的工作有極大的影響。當時，普林斯頓高級研究院(Princeton Institute for advanced studies)的物理學家楊振寧恰巧也在威斯康辛大學訪問。楊振寧先生正在研究玻色-愛因斯坦(Bose-Einsteim)凝聚問題，凝聚產生了超流體(superfluid)，需要一個既懂物理學又精通流體力學的人幫忙，而林家翹先生無疑是最理想的人選。楊振寧先生就請他的學長林家翹先生去普林斯頓高等研究院訪問一年。1959年秋，林家翹到達普林斯頓高級研究院。

就在這一時期，通過楊先生的介紹，林先生認識了在高等研究院的一位杰出天文學家斯特龍根(BengtStromgren)。斯特龍根是丹麥人，在天體物理學界很有地位，在星球外圍有一個電離的球狀區(qū)域，就叫斯特龍根球體(Stromgrensphere)。有一次，斯特龍根邀林先生去參加一個天文學學術會議，在會上，林先生聽到星系較差自轉及著名的旋緊矛盾的問題，就是說星系中心轉得很快，按這個方式去轉，星系的旋臂將在很短的時間就轉成了一個絨線團一樣的形狀，而星系已經存活的時間已遠超過這個旋臂旋緊所需的時間，而有可見的螺旋星系，旋臂都是很開放，完全沒有被旋緊的，天文學家叫這個現象為旋緊矛盾(windingdillemna)。面對這個天文學上有名的大問題，林先生馬上就認識到這些旋臂一定不是同一物質組成的，而是一個密度波。他隨即去尋求問題的近似解，發(fā)現螺旋密度波是一可以滿足流體力學方程的解，接著，他就著手建立了更嚴謹的螺旋密度波理論——他和他的學生徐遐生撰寫了《關于盤狀星系的游渦結構》，乃是這一領域的先驅性工作。他們隨后又發(fā)表了一系列的論文，逐步形成了獨特的旋渦星系密度波的現代理論，引起天文學界的廣泛重視。徐遐生后來在加州大學（柏克利）任天文系教授，并于1993年當選為美國天文學會會長。

林家翹先生對物理的理解之透徹令人嘆服。他常常說物理是一個實驗科學，天體物理學不能做實驗，就要靠觀測。因此他對觀測的結果非常熟悉，而且不斷地去尋找新的結果。

密度波理論對天文觀測的專家是有一些難度的。如果要使密度波的理論在天文界具有影響力，一定要分析他們的觀測結果，用理論與他們觀測結果做一對一的比較，才能贏得他們的支持。但是，這個工作不好做，因為星系螺旋密度波不像水波能看到它在水面上傳播，螺旋密度波是繞著星系中央旋轉的，其轉速非常之慢，以銀河系為例，轉一整圈需要5億年，再精確的望遠鏡也別指望能看到螺旋波的轉動。所以，一定要用旁證的方法，就是找出密度波可以產生也可以觀測到的一些現象，這就包括了光學、電磁波、紅外線、磁場的各種觀測。而其中一個最重要的數字，就是螺旋密度波的旋轉角轉速度。林先生與他的高徒們用了各種方法，以銀河系為對象，去找這個螺旋式樣的角轉速度(又稱型式速度patternspeed)。

當時的臺灣中研院天文研究所教授袁旗跟隨林家翹先生做天體物理學研究，據他回憶，在這個過程中，林先生作為優(yōu)秀學者的風范深深影響了他——

第一，從不輕言放棄。當時我在做星球遷棲(starmigration)問題，開始時結果不是很好，因為星球的年齡很難準確地定出，我有些灰心，林先生說是星齡的問題，要持續(xù)做下去，果然調節(jié)了星齡，結果就改變了，就做成功了。

1978年7月，鄧小平會見林家翹和夫人梁守瀛

第二，非常注重結果的陳述(presentatioil)。中國學生一般不懂這個道理，很好的結果顯示得了了無奇，不是很出色的結果，就更不用說了，林先生非常講究結果的表達，我做了又做，直到他滿意為止。

第三，敢下結論。我最初做出的銀河系密度波之型式速度是12.5km/sec一kPc，是太陽繞銀河中心旋轉角速度之一半，這個結果是由星球遷棲研究得出來的，但是把它代入林一徐色散關系(Lin一HsuSta:dis-persionrelation)時，銀河系中的螺旋就會轉得比較緊，因此太陽附近的獵戶星座旋臂(Orionarm)就難放入這的螺旋型式了，林先生馬上就決定獵戶星座旋臂不是銀河系的主要旋臂，而是旋臂之間的一個枝節(jié)(sPur)，這一個看法的提出，十分具有革命性。從1969年以迄今日已經近40年了，這一看法已經被天文界普遍采納了，一直到今天，我還不知道他怎樣能下出這樣一個既大膽又有創(chuàng)見的結論。

第四，有遠見。在各種混亂的觀測數據中，率先地去定出螺旋密度波的型式速，是林先生戰(zhàn)略的成功，這一型式速度的決定奠定了密度波理論的地位，這是事先不可預料的，也是林先生洞悉物理學才能有此遠見，因為有了這個型式速就解決了雙激波的形成問題，從而解決了為什么螺旋旋臂被明亮的新星點綴而成的著名問題。當時哥倫比亞大學的Pordengert教授與藤本(Fugimoto)博士也在做這個問題，就是因為型式速度不對而沒有找出答案。

第五，公正。就是說決不搶人家的研究成果，任何一篇文章，林先生總是會把他人的研究結果公平地歸于其創(chuàng)造者，決不疏忽，甚至他一再把密度波的創(chuàng)始歸功于B.Lindblad。其實Lindblad教授1959年提出的密度波，其實是非常粗略、原始，決不是林先生精心構建、演繹出來的理論。星系螺旋密度波理論在天文界起了震憾的作用，1970年在英國召開的第14屆國際天文學會大會上，林先生被請去作大會邀請講演(inviteddiscoulse)，這是天文界的殊榮，我和徐遐生也都參加這個盛會。

當時林先生名滿天下，歧見隨之，在MIT就有一位Toolnre教授對密度波提出了反駁，認為被螺旋密度波覆蓋的星系盤應在很短的時間內(與宇宙歷史相比)消失，所以我們看到的星系上的螺旋結構應該不是密度波。面對這一異議，林先生非常冷靜，立刻用駐波(standingwaves)的概念進行反駁，這也是非常有見地的對策。后來，他與幾位新來的年輕人Y.Y.Lau、JamesMark、G.Bertin等把這個概念用數學物理的框架建立了起來，并完整地發(fā)展成理論。

可見，在林家翹先生溫文儒雅的外表下，他是如此的強韌，如此的具有競爭力。

責任編輯/胡仰曦