历史的回顾与漫谈——中国学者与统计物理学(7)

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在非平衡统计物理学中做出杰出贡献的两位女物理学家——王明贞和王承书
20世纪是非平衡态统计物理迅速发展并取得广泛应用的世纪。在此一世纪中，非平衡态统计物理的内容得到极大的充实和扩展。首先，由克劳修斯(Clausius)、麦克斯韦(Maxwell)、玻尔兹曼(Boltzmann)在19世纪创立的分子动理论从仅能处理稀薄单原子气体被发展到能处理固体、液体和气体非平衡输运特性的输运理论，并广泛应用于化学、生物学和化工、航空航天、能源、环境、大气等科学技术领域；其次，布朗运动理论成为非平衡态统计物理的重要内容，使得人们不仅能够精确处理受随机环境影响体系的运动规律，而且促进了随机过程数学理论与物理学的紧密结合，在天文、化学、生物、通信、计量以及其他领域得到大量应用。
20世纪40年代，我国的两位女物理学家王明贞和王承书在非平衡态统计物理学中做出了杰出贡献，她们二人的工作，分别在布朗运动和气体输运理论两个方面产生了深远的国际影响。巧合的是，与上述王先生和张先生都师从一位导师R. H. Fowler类似，指导这二位女物理学家博士论文的也是同一个人7)。
王明贞(1906—2010)(图12)，江苏苏州人，1926—1930年先入金陵女子大学后转燕京大学物理系学习，1930年毕业后继续在燕京大学物理系工作学习，1932年获燕京大学硕士学位，1932—1938年在金陵女子文理学院数理系任教。1938—1942年赴美在密歇根大学物理系作研究生，1942年获博士学位。1943—1945年在美国麻省理工学院(MIT)辐射实验室从事雷达研究。1947—1949年回国任云南大学物理系教授。1949—1952年二度赴美在Notre Dame大学从事理论物理研究。1955年归国后一直任清华大学物理系教授。

图12 青年时期(左)和老年时期(右)的王明贞
在密歇根大学学习期间，王明贞独立地从Fokker—Planck方程和Kramers方程中推导出了自由粒子和简单谐振子的布朗运动。后与导师Uhlenbeck合作，撰写了综述布朗运动理论的长篇论文(Wang M C，Uhlenbeck G E. On the Theory of Brownian Motion II. Review of Modern Physics，1945，17：323)(图13)，享誉国际。文章根据王明贞1942年在密歇根大学的博士论文的部分结果，以及他们二人1943—1945年在MIT辐射实验室理论组从事噪声分析的科学积累，总结了Uhlenbeck与Ornstein在1930年发表第一篇布朗运动理论综述8)以后的发展，集中对高斯型分布随机场中的布朗运动作了系统的分析。