（六） 获麻省理工学院博士_谢希德的故事

（六） 获麻省理工学院博士_谢希德的故事

谢希德与曹天钦在剑桥

理想是人类腾飞的翅膀，向往便能产生前进的动力，谢希德在了解麻省理工学院以后准备知难而进。然而过去的一个错误印象——麻省理工学院不收女生，或多或少对她有所影响。不过，后来她又了解到，该学院从一创办就是男女兼收，只不过初创时为理工科大学，女生比例较少而已。情况弄清楚后，她终于重新提出到麻省理工学院深造的申请。不久，麻省理工学院接受了谢希德的请求，并且全部免去她的学费，但其他方面的资助就难以办到了。不过，她也早预料到这一点，在申请去麻省理工学院的同时，又申请到了史密斯学院为校友们提供的奖学金。如此一来，事情进展虽一波三折，但还是有了令人满意的结果。

最终，谢希德放弃了去耶鲁大学深造的机会，做好了到麻省理工学院接受新挑战的准备。

（六） 获麻省理工学院博士(www.guayunfan.com)麻省理工学院位于麻州的坎布里奇市，隔着查尔斯河就是美国东部名城波斯顿，附近都是英国早期移民到美洲时居住的地方，因此有“新英格兰”之称。

1949年秋，谢希德到麻省理工学院，先住在女生宿舍中。那是一座小楼，能容纳二十余位学生，但并不是所有的女生都住在那里的，有的在外面自己租房子住。由于1949年新中国已经建立，中美外交关系中断，没有新的来自中国内地的留学生，原来去的研究生也陆续离去，因此中国学生在该校学生中的比例大为减少。谢希德—一位瘦小文静、机灵好学的中国姑娘，夹在一大堆不同肤色、不同眼睛、不同头发的学生中，开始为取得“博士”学位而努力奋斗。

美国的大学，对攻读博士研究生要求都不一样。麻省理工学院没有什么资格考试，只要求通过基础考试，再选择两个物理分支内容的口试，最后加上一个论文答辩。不过这个学校对课程的要求是严格的，对物理学的研究，除去要修满物理学的学分外，还要修非物理学课程的一定学分。谢希德选择了数学，有幸上林家翘教授偏微分方程和Struik教授微分几何的课。这样一来，课外作业很多，生活显得特别紧张，她经常到深夜才能入眠。同时为了维持生活，第一学期内通过了基础课的考试后，她即为气体放电实验室做一些理论计算工作，以求得到一些收入。

在麻省理工学院的日子里

麻省理工学院强调利用实验室、工厂和计算机资源进行教学，让本科生从事研究活动，是第一所制定“大学生研究计划”的大学。发明偏振片照相机的埃德温·H·兰德认为，学生不应被看作是不成熟的孩子，应被教授们当作年轻的同事，并应及时给他们以从事独立的、有激励性的科研的机会。在学院，谢希德师从P. M. Morse（莫尔斯）和W. P. Allis（阿里斯）教授做理论工作，同时又为气体放电实验室做理论计算。她的书桌安放在实验室，与室主任S. C. Brown教授和他的秘书同一个房间。气体放电实验室所在的第二十号楼，在第二次世界大战期间为辐射实验室。美国参战初期，那里集中了许多著名的科学家，从事微波与雷达的研究。研究原子弹的曼哈顿项目开始后，不少科学家纷纷离开这个实验室前往芝加哥。战争结束后，这座战时的临时房屋，成了麻省理工学院的一些新兴学科实验室，每个房间都塞满了设备，非常拥挤。但就在这里，培养了许多出色的科学家，产生了许多研究成果。1979年、1981年，谢希德重访该校时发现，实验室已改为办公室。由于它在第二次世界大战时的贡献，房子至今仍被保留下来，只是内部重新装修过。90年代后期，据说该房子已被炸掉，重建新的建筑。

在麻省理工学院，谢希德度过了不到3年的时间。当时课内外学术活动相当丰富，又能在莫尔斯和阿里斯教授指导下进行研究，使她感到庆幸。莫尔斯教授是当代著名的物理学家之一、运筹学领域的开拓者，在基础理论方面也很有修养。他著述丰富，与费士巴哈合写的上下两卷本《数学物理方法》巨著，至今还被认为是这方面的最全面的书。在这段时间里，谢希德集中精力从事高压状态氢的阻光性的理论研究，于1951年秋拿到美国麻省理工学院的博士学位证书，标志着她在世界物理学界正式取得一席之地。

谢希德的博士论文《在高度压缩中的电子波函数》（Wave functions of electron in a highly compressed gas）于1951年提交麻省理工学院申报哲学博士学位；1953年9月左右麻省理工学院予以发表。该论文的一部分《高压缩氢气的阻光性》计算了高压缩氢气的阻光性，既考虑了电子自由—自由态的跃迁，又考虑了束缚—自由态的跃迁。假定电子是在球对称的平均势场中运动。在非常浓密的情况下，所有氢原子由于压力而电离失去它们的电子，这个问题用浸在高简并的Fermi-Dirac电子气中的离子组成的媒质来求解。波函数由简单的自洽场计算来确定。在密度达到只存在一个束缚能级的情况，采用固体理论中所用的方法求得由于近邻原子存在该能级的展宽，由自洽场计算求出波函数，再用它来确定阻光性。

谢希德在文末特地写了一段话，“感谢P.M.Morse教授和W.P.Allis教授建议研究这个课题以及可贵的指导和鼓励。还应感谢麻省理工学院的物理系和气体电子学研究组，使我有可能进行这项工作。”她的研究成果，主要是为了探索恒星物质的光谱，在90年代关于阻光性的分析仍然是高压凝聚态物质判别相变的手段。

在异国求学攻博的同时，异国多姿多彩的生活像一些美丽的丝线，把谢希德在麻省理工学院的课余时间，编织成了一幅丰富多彩的图画。波斯顿是一座文化城，有著名的交响乐团，每年都有几次重要的演出。出于对音乐的喜爱，她几乎每场必到。不过由于经济原因，买不起好位子的音乐票，于是她每年都订购优待学生的廉价票。此外，举世闻名的美国纽约大都会歌剧院，有些歌剧每年演出后便到美国各地巡回演出，波斯顿是必经之地。通过买优待学生的票子，谢希德有幸观看到世界著名的歌剧《卡门》（Carmen）和《阿义达》（Aida），还有英国著名芭蕾舞团演出的《睡美人》。

美国的棒球队球赛历史悠久、精彩纷呈，不少城市都有自己的职业棒球队。波斯顿一个著名的棒球队叫“红短袜队”，居民只要对棒球有兴趣的，无不为该球队助威。受同学们的影响，谢希德在麻省理工学院求学期间，略有空闲也很喜欢观看棒球赛，成了“红短袜队”的球迷。可惜这个队总是辜负了广大球迷的厚望，多年来一直与冠军无缘。

谢希德博士证书

毕业后，谢希德参加了美国固体物理学家斯莱特（J. C. Slater）主持的固体和分子理论研究组工作，从事微波谐振腔中半导体性质的理论研究。这段科研经历为她回国之后从事半导体物理研究奠定了坚实的基础。1991年3月，她和曾在这个研究组工作过的同学，为庆贺这个组成立四十年，缅怀斯莱特的功绩，在美国辛辛那提市相聚。

正是谢希德的刻苦钻研，回国后事业才得以不断发展、成绩显著。她的代表作之一，与陈孝琛合写的《空间群不可约表示对称幂及反对称幂的简约》一文，发表在《物理学报》（1965年）。该文将作者们对空间群不可约表示直接乘积的简约所发展的方法，推广到空间群不可约表示对称幂及反对称幂的简约，列出对六角密积与纤维锌矿结构对称化平方的计算结果；利用这些结果，对组态不稳定性作了初步讨论。

谢希德在婚礼上（从左起）张友端、曹天钦、谢希德、陈瑞铭

五年的美国求学时间终于结束了，而谢希德也圆满地完成了自己学习、科研任务，获得了博士学位，并开始在国际物理学界崭露头角。而此时，新中国的发展正需要大量的科学人才，她为了祖国的召唤而蓄势以待……