徐遐生（1943—2023）

徐遐生是研究星系結構的天體物理學家，對理解星系和

恒星的形成作出了開創性貢獻。

徐遐生（Frank Shu）是美籍華裔天體物理學家，為世人留下了具有獨創性和深刻洞察力的科學工作遺產。2009年，憑借對理論天體物理學的畢生貢獻，徐遐生榮獲邵逸夫天文學獎（通常被稱為“東方諾貝爾獎”），以及太平洋天文學會頒發的凱瑟琳 · 沃爾夫 · 布魯斯金獎。2023年4月22日，他在加州的家中去世，享年79歲。

1943年，徐遐生出生于云南昆明，6歲隨家人移居美國，當時他的父親、數學家兼工程師徐賢修進入普渡大學數學系任教。徐遐生成長于美國中西部地區，對數學和物理學有濃厚的興趣。后來，他被麻省理工學院錄取，成為該校最年輕的物理學本科生之一，并于1963年畢業。

在麻省理工學院，徐遐生開始和導師林家翹一起研究盤狀星系動力學。之后，他進入哈佛大學深造，并于1968年獲得博士學位。其間兩人一直保持合作。他們利用波力學方法，提出了下列假設：在盤狀星系中觀測到的旋臂是一種波現象，由恒星和氣體流體介質中傳播的旋渦狀圖案組成。這些圖案如何擴大到如此巨大的尺寸仍然有爭議，但通過“密度波理論”，可以根據第一性原理預測旋渦星系的性質。該理論還被用于研究眾多天體的引力穩定性和結構，包括星系盤、雙星、環繞年輕恒星運行的行星形成盤和土星環。

徐遐生尤其關注恒星，他對大質量OB星進行了觀測，這些恒星在光學和紫外線波長下照亮了盤狀星系的旋渦狀結構。獲得博士學位后，徐遐生進入紐約州立大學石溪分校。他領導的一個團隊展示了密度波引起的沖擊如何將彌漫的恒星介質壓縮到恒星形成的巨型分子云的高密度階段。通過與荷蘭格羅寧根大學的射電天文學家合作，徐遐生為密度波理論提供了進一步的證據。

1973年，徐遐生進入加州大學伯克利分校任教，隨后將注意力轉移到單顆恒星的形成上——他在該研究領域所作的貢獻最具影響力。盡管分子云此前已經被確定為新恒星的誕生地，并且考慮了恒星在自身引力下坍縮形成的一般情況，但具體細節卻鮮為人知。徐遐生與其合作者必須解決引力坍縮的相關問題，比如角動量和環境磁場。

他們得出的范式即為當前標準的“四階段”圖景：在分子云中形成密度較高的核心；它們隨后發生動態坍縮；在一個意想不到的（但可觀測到的）階段，氣體強風從仍在形成的原恒星中流出；恒星的出現伴隨著行星形成盤。這一框架將理論和觀測緊密聯系在一起。

盡管徐遐生的部分理論假設仍存在爭議，但他不遺余力地解決不確定的基本概念問題，并探索如何用創新的方式對最引人注目的觀測結果進行解釋。他還是一位多產且文筆流暢的作家。除了眾多被大量引用的論文，徐遐生還撰寫了被廣泛選用的入門教材《物理宇宙》（1982）和兩卷研究生教材《天體物理學》（1991—1992）。

1994至1996年，徐遐生擔任美國天文學會主席。2002年，他繼承1970至1975年擔任臺灣清華大學校長的父親的事業，成為該校校長。2006年，徐遐生回到美國，進入加州大學圣地亞哥分校任教，并于2009年成為該校名譽教授。

在過去的十幾年里，因為對氣候危機的擔憂，他研究了如何利用熔鹽反應堆從核廢料中生產能源，并將廢棄的生物質轉化為可封存的惰性產品，從而清除大氣中的碳。他還在撰寫一本名為《科學的故事》的本科教材，講述科學如何引領人類進步，以及在應對氣候變化方面的經驗教訓。這本書雖未完成，但徐遐生本人在科學故事中的地位已確鑿不疑。

資料來源 Nature