胡济民

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胡济民(1919-1998)
胡济民,核物理学家。筹建和主持我国第一个专门培养原子能科技干部的物理研究室(北京大学技木物理系前身),为我国核科学事业培养了大批专门人才。在原子核理论、等离子体物理等领域做了不少研究工作。在原子核裂变、原子核宏观模型和集体运动等方面曾取得系统的有较高水平的研究成果。

  胡济民生于1919年1月26日,江苏省如东县掘港市虹桥乡人。父亲胡兆沂早年曾留学日本学法律,辛亥革命前曾在山东作过几年法官,辛亥革命在北京或上海当律师。胡济民6岁时,母亲不幸病逝。他有两个爱好文学艺术的姐姐,一个哥哥。在两位姐姐的潜移默化下,幼年的胡济民就爱好诗词,不但能背诵,还能随口说出诗词作者并有关故事。
  10岁那年,父亲带他到上海念书,插班进了上海小学5年级。转学没有难倒聪明的胡济民,听不懂老师的讲解时他会想出自己独特的办法来解决,很快他不但跟上了班,而且最后以全班第一名的成绩毕业。
  以后,进人大同大学附属中学。该校很重视英语,除了英语教科书外,还发给每人一本英文原版希腊故事;自然课用的也是英文原版,因此中学时胡济民就有了较好的英语基础。胡济民在中学时代碰到很多出色的数学老师,使得中学的代数与几何课在他面前展开了一个奇妙的数学天地。几何老师吴在渊和他的儿子吴学蔺最喜欢给学生出课外难题;还有一位刚从大学毕业不久的年轻的代数老师,教课也是别开生面,如讲对数时,不光教学生如何应用及如何查对数表,还要告诉学生对数表是如何计算出来的,并告诉学生如何用心算的方法估计其结果。这使得胡济民一生都喜欢做难题,喜欢心算,他不但可以心算两位数的平方,能在脑子里解几何题,并在以后的一生中,不管在多么困难的环境下,他都能坚持不懈地思考科学问题。
  1937年,胡济民以优异的成绩高中毕业,考上了浙江大学化学系。当时,民族资本家吴蕴初的天厨味精公司设了一项奖学金(可能有10个名额) ,凡是考上这奖学金的人,又考上了大学的化学系,每年有100元钱的资助。胡济民是大同大学附中唯一考上这奖学金的人,也是浙江大学化学系唯一得这奖学金的人。
  然而,时值我国民族存亡的关键时刻。七七卢沟桥事变,日本侵略军正大举进攻我国,中华民族陷人水深火热之中。浙江大学的校长竺可桢是一位很有魄力的人,他决定带着师生、图书、教具迁校。胡济民进浙大不到一星期事就由学校用汽车从杭廾运到西天目山的一个大庙里。不到两个月时间,日本侵略军占领了安徽的宁国。宁国就在天目山的西麓,天目山已不是久留之地,浙大的师生们向南转移到了建德。在建德待了约两个月,学校又开始迁徙,坐船到了金华,从金华乘火车到了江西樟树市(当时叫樟树镇),后改从赣江坐船到吉安。船直接开到吉安市的白鹭洲,浙大就在白鹭书院暂时安顿下来。以后又迁往泰和县借用一师范学校的校舍上课。
  一年级学完后,胡济民从化学系转到物理系,由于一年级学的课完全一样,因而转系非常容易。胡济民要转物理系的主要原因是他在学习中逐步形成了自己的爱好,同时也因为他对物理系的老师怀有很大的尊敬与好感。高年级同学中流传着物理系老师们的两件事。一件是物理系老师对国民党政府的集体反抗。国民党政府曾派郭任远当浙江大学的校长,物理系教授束星北、何增禄、朱福忻、包括老系主任张绍忠等为了反对郭做校长,集体提上辞呈,并集体到山东大学任职,国民党政府只得撤走郭,另委任竺可桢当校长,竺可桢不仅从山东大学把他们全请了回来,而且还从山东大学带回了王淦昌。另一件是,有一次,著名的物理学家N,玻尔(Bohr)来浙江大学讲学,他是原子轨道模型的倡始人,又对原子核模型有新的见解,物理系的老师们对他的讲学有着极大的兴趣,在陪他与夫人游览西子湖时,还不断与他讨论原子核的问题,只顾讨论,忘了游玩,玻尔夫人在旁边只能干着急。等到西湖游完,玻尔才痴痴地问夫人:“湖游完了?"
  浙大在泰和并没有停留多久,又向广西宜山进发。在宜山又遭日本侵略军飞机的轰炸,幸好人员没有损失,但学生的铺盖什物损失不少。
  由于日本侵略军在钦州湾登陆,进犯广西,浙江大学又不得不再次搬迁。这次的目的地是贵州遵义。胡济民没有参加这次搬迁,因高度近视而离开了学校。当时晚上教室里点的灯是气灯,很亮,但伤眼睛。胡济民的眼睛近视度不断加深,在宜山这小城市里没有眼镜店,他坐在第一排也看不见黑板上写的字,只好停学,经昆明绕道香港回到上海。
  回到上海后,在公共租界租了一间房子住下,经过医生诊治,眼睛才慢慢好了起来。当时大同大学已搬到租界。胡济民到大同大学借读,经过这样的折腾,整整耽误了一年的学习时间,他比同时进校的同学低了一个年级。
  当时浙江大学已从宜山迁到遵义,理学院从遵义又迁到潭,在湄潭安顿下来。胡济民在大同大学学了一年半后,到了1941年的暑期,一来他非常想念浙大的同学与老师,另一方面,日本侵略军有时到租界里来捣乱,人们感到朝不保夕,在租界中有着一种犹如被关在笼子里的感觉,于是胡济民又离开上海,坐轮船经香港到内地去。
  到湄潭后,4年级的课程十分繁重,他不但要学习4年级的课,如量子力学、近代物理等,还要补三年级应学而在大同大学未学或没学完的课如热学、光学等。当时浙江大学虽处于抗日战争的艰苦年代,但在竺可桢校长的领导下治学严谨,许多课程都由著名教授讲授,如王淦昌教近代物理,束星北讲热学,王漠显讲量子力学,当时的系主任何增禄讲光学并带光学实验。胡济民不但学好了这些必修课,还选修了中国近代史、经济学等选修课。
  在这段时间,胡济民第一次接触到物理学的前沿,特别是正在发展的核物理学。在王淦昌讲授的近代物理学中,他听到了迷人的β衰变学说。怎么知道原子核会放出一种当时无法探测的中微子呢?会不会是仅仅为了维护神圣的能量守恒而做的一种莫须有的假设?物理学是一门实验科学,作为一种物理学的假设,是一定可以用实验检验的。王淦昌在他的讲课中就提出了他著名的检验中微子的建议。
  当时在物理系,每周都有一次教师和4年级学生参加的讨论会,在会上报告和讨论物理学的最新进展,例如关于宇宙射线的种种新的实验结果,特别是关于新发现的介子的性质的研究、新的探测技术、轰动一时的核裂变的发现、以及原子核的幻数的发现等等。会上也讨论一些理论问题,例如测不准关系的物理意义等。束星北还在暑期中做了持续一个月的关于群论的讲演,使胡济民听到有这样一种可以用来分析原子及原子核光谱的数学方法。在这期间,作为毕业论文,胡济民在王淦昌的指导下做了关于x光谱线的分析研究,首次学到收集和整理实验数据寻找规律性的工作。这篇论文后来在物理评论上发表,使胡济民初次尝到做研究工作的趣味。
  1942年暑假,胡济民大学毕业,被留在浙大物理系当助教。浙大物理系很视对学生的实验技术的培养,甚而在迁校过程中,不管多困难,在天目山、宜山仍开设了不少物理实验。胡济民做助教时,学校已经比较安定,教学实验也比较上轨道,可是一接触到自己排实验,就发现给学生排出有一定质量的实验,是多么的不容 易。当时胡济民负责电学实验,电源靠蓄电池。蓄电池需要充电,可是学校所在地湄潭没有电,必须送到遵义去。当时交通又困难,往往要耽误实验的正常进行。束星北是研究理论的,对实验上发生的问题也非常重视,他提议自己来发电。于是大家在束星北的亲自参与及指导下,从一辆报废的卡车上拆下发电机,改装成一台手摇发电机。只要几个人轮流摇半天,就能把所需的蓄电池充上电。这台手摇发电机不但解决了物理系的电学实验问题,而且还给化学系开动了电冰箱,用来研究一些需要低温条件下进行的药品制备问题。王淦昌也曾用它进行一些核物理实验并用它和束星北一起研究当时生产上急需的“真空获得"的问题。
  第二年夏天,为了寻找出国深造的机会,胡济民离开浙大到了重庆,经人介绍在重庆的交通大学当助教。一年以后,英国文化委员会来中国招留学生,但没有物理的名额,绝大多数是工厂的实习生,适合学工程的学生报考,只有一个电子学的名额是大学的研究生,与物理比较接近。胡济民在大学中没有学过电子学,他决心要争取这个名额,就借了一本电子学书来啃;电子学过了关,别的课不在话下,过不了儿天,考试委员会来了通知,让胡济民去口试。口试由茅以升主持,全用英文,问的几乎都是电子学的问题,例如 “最小的电子管有多大?"临时抱佛脚的胡济民居然对答如流,茅以升频频点头,最后还称赞胡济民的英语真不错。终于,胡济民考上了这唯一的电子学研究生。

开展核力的唯象理论一非中心力的研究。
  1945年,胡济民到英国后去伯明翰大学报到。胡济民的导师M.L.奥里芬特(Olipant)是参加美国制造原子弹的科学家之一 刚从美国回英不久,在伯明翰大学做一个当时比较大的加速器,他让胡济民给加速器做稳压电路,这对一个学“电子学”的研究生来说,是一个很好的题目。但胡济民没有学过电子学,没有电子学的实验训练,而且心里一直想念着核物理。有一次胡济民碰到在法国学习的钱三强,钱三强谈起回国后要开展核物理研究的打算,更坚定了胡济民想学核物理的决心。他终于把自己的想法告诉了导师奥里芬特,奥里芬特很通情达理,他支持他转学,并介绍他到他的好友、伦敦大学的H.s.w莫赛(Massey)教授处去做研究生。
  因此,在伯明翰待了不到半年,胡济民到了伦敦,进了伦敦大学。莫赛是个理论物理学家,专长研究分子、原子的碰撞问题;他让胡济民先看文献,再确定研究课题。胡济民仔细地钻研了莫赛关于中子为氘核散射的理论,阅读了一些有关原子核的理论文章,深深地感到核子之间的相互作用是一个很根本的问题。核力不清楚,其他理论就好像是建立在沙滩上的楼台,因此有了研究核力的强烈愿望c导师莫赛同意胡济民的选择,并告诉他研究核力的两个途径:一是运用核力的介子场论从理论上来计算核力;一是用唯象的方法,通过拟合实验数据来确定核力,他让胡济民自己选择用那一种途径。经过分析,胡济民感到介子场论的方法还存在着很多理论上的困难,一时不可能得到可以与实验结果相比较的结果,因此决定用唯象的方法来研究核力。
  当时相对论与量子力学已发展得比较成熟,一举解决了20世纪初困惑人们的时空关系和原子结构问题,理论物理学处在鼎盛时期。这些物理学的成就给人一种印象,好像弄清相互作用和运 动规律,是认识微观世界的基本途径,甚至是唯一途径。因而认为,弄清楚组成原子核的基本粒子(中子和质子)之间的相互作用力一一核力,就能解决核结构问题。胡济民就是带着这种信念开始了核力的研究工作。在研究中,第一次用角动量展开的方法系统地处理非中心力的束缚态和散射问题。
  这一工作日以继夜地整整做了2年,经过艰巨的数字计算,胡济民获得了初步结果,写了文章,在《自然》杂志上发表,并在系里作了报告,得到好评。1 8年夏,胡济民完成了博士论文,并通过了博士论文的答辩,获得了哲学博士学位,博士论文在皇家学会会报上发表。在这项工作中,首次通过具体计算,说明如果限于氘核的性质和低能核子散射,只要适当调整势参量,计算结果是与核势的具体形式无关的,后来这一结论得到普遍的论证,称为核力的形状无关理论。莫赛留他在伦敦大学大学学院任研究助理。这时,莫赛又招了一个中国留学生徐躬耦(现在是南京大学教授) ,莫赛让他与胡济民一起进一步研究核力问题。有了一个中国同学作伴,胡济民非常高兴,他第一次给出了三体系统完整的同位旋本征态,用毕业论文中得到的核力公式,与徐躬耦一起计算了氢3(两个中子和一个质子组成的原子核)和氨3(一个中子和两个质子组成的原子核)和核结构,获得了成功,所得结果在当时是最准确的。
  1949年夏,胡济民已经做了一年的研究助理工作,莫赛替胡济民申请到一年镑的科学博士的奖学金。英国的博士有两种挡次,一般的是哲学博士,高档次的是科学博士。科学博士奖学金是很难申请到的,科学博士学位更难获得。丰厚的奖学金,诱人的科学博士,只要胡济民愿意留在英国,一切均在眼前。可是,中国革命正处在彻底胜利的阶段,解放军已过了长江,胡济民感到祖国有了希望,祖国在召唤,他深切地希望投身到新中国的建设中来,他毅然地拒绝了科学博士的奖学金,告别了关心他的导师莫赛, 别了雾都伦敦,跨上了回归祖国的轮船。回国后他应聘为母校浙江大学物理系的副教授,1951年加人中国共产党。在浙江大学的几年里,不但担负了不少教学任务,还当了副教务长。

培养原子能事业人才一创办技术物理系
  1955年4月,由于国家发展原子能事业培养人才的需要,胡济民从浙大奉调到北京,参加了著名核物理学家钱三强为团长的代表团去前苏联取经,参观和考察了一些前苏联的大学与原子能研究机构,回来后教育部决定在北京大学设立我国第一个专门培养原子能科技人才的物理研究室,由胡济民担任室主任,北大的虞福春任副主任,他们一起筹建和主持此事。
  培养原子能人才的任务很紧,要求当年就招生,新组成的物研室,一方面有上级的支持,除胡、虞二人外,还调集了朱光亚、卢鹤绂等一批优秀的中年专家,及得力的干部和技术工人。大家团结一致,马上从全国各大学物理系三年级挑选了97名优秀的大学生,房子是借科学院化学所的,一边赶紧盖大楼,一边准备开课,只争朝夕地培养起第一批学员来。
  培养核物理的学生,不但要开出有关原子核的课程,还要建立核物理实验室讲课比较好办,几位教授包括胡济民就能担负起来,用深广的基础知识找到一些参考资料就能给学生讲课,胡济民自己就亲自给第一届学生讲了量子力学和原子核理论,第二年给从工学院选来的学生讲了反应堆控制等课;要排出核物理实验,虽然有上面提到的专家学者,而且干劲很足,但因一切从头做起,困难就比较大。当时国内连做放射性实验必须用的有机玻璃都还不能生产,为了核物理实验与科学研究必需的装备,1955年9月,胡济民再次随周培源、蒋南翔为首的代表团去前苏联,参观、订货、请前苏联专家来中国帮助建立核物理实验室,并顺便在前苏联的各实验室要了不少有机玻璃。
  1956年夏季,第一批核物理专业的学生毕业了,他们都具有良好的物理基础、核物理知识和实验训练;更难得是,这是一批能面对新事业,充满了献身精神的青年队伍,后来大都成为原子能事业的骨干力量。
  还没有来得及巩固和提高,事业上的迫切需要又提出了新的要求。首先,作为核物理的姐妹学科,放射化学的人才也要赶紧培养。早在1956年夏天,就开始由北大化学系的孙亦梁、刘元方从浙江大学调来的吴季兰筹备放射化学专业,当年9月就招收了放化的四年级学生,并开出核物理、放化和防护的实验。原子能事业是一项工业,需要各种各样的懂得原子能基本知识的工程人才;当时从工科毕业生中抽调了200多人,到物研室来进行专业训练。开办不到一年的物研室,承担了三个不同专业多人的教学任务。
  1958年秋,为了更好地进行教学工作,物研室改称原子能系,开始第一次从一年级招生。这一年,是全国大跃进的一年,全国不但要大炼钢铁,也要大办原子能,系里的学生暴满,招了300名核物理本科新生、100名放化本科新生、60名放化专科生,从全国各大学选了读完三年级的学生物理及化学共200名,全国各省市为了发展自己省市的原子能事业,又派了100多人来北大学习,全系差不多有800名学生。胡济民亲自给4年级学生讲原子核物理课,以成绩比较好的学生的听课笔记为基础,师生一起编写原子核物讲义,常常是讨论到深夜,课后一两天就能把讲义发到学生手里。
  “文化大革命"一开始,胡济民作为走资派与学术权威被揪了出来,从“文化大革命”开始到1971年大学恢复招生,这六七年中,胡济民或被批判斗争,或在江西农场劳动,科学工作可以说是一片空白。
  早在1965年,北大在陕西汉中建造了北大分校。1971年9月,胡济民全家从江西农场回来就到了汉中分校。分校技物系的实验室几乎都建在山坡上,窗户都朝北开,也就是对着山坡。走进实验室,阴冷冷地技物系的教师们就在这样的条件下为学生排实验与做科学研究。
  生活很容易适应,教学工作也好办,可是对这个在山沟里的分校,开展科研工作却是一件很伤脑筋的事。要查资料,分校图书馆只有很有限的杂志;要做实验,分校没有象样的设备。原子核物理的研究是需要很大的实验装备的,既无加速器,更无反应堆旁边 没有兄弟单位可以合作或相互交流。技物系的教师思想波;,有办法的或有借口的都纷纷离开。
  初到汉中,胡济民并不负责系里工作,但他关心系的发展前途,他觉得第一件重要的事是要有一批优秀的教师,因而他做的第一件事是为“文化大革命"中毕业留下的年轻教员补课,这批“文化大革命中"的红卫兵小将,有的只在大学里读了一年书,最多的也只有3年,学物理的人必读的4大基础理论课几乎都没有学过,胡济民亲自为他们讲最基础的理论力学。其次,他深深地感到大学里科研工作的重要,没有在学科前沿的科研工作,就不会有一支生气勃勃的教师队伍,也就培养不出合格的人才。但是从]年北大开展社教运动后的七八年间,教学与科研完全断了线。对于核物理与核化学来说,这七八年正是国际上大发展的高潮,理论和实验上都有了一个大飞跃,我国与国际上的差距大大地拉远了;何况作为大学,比起国内科研单位来说,也要落后很多。
  当时,胡济民与系里很多教师商谈,大家一致的意见是第一要赶快招生,恢复教学工作,第二要在科研上打好基础,并分析认为这几年国际上核物理大发展的高潮,主要是两项实验技术,即半导体技术和砬子加速技术引起的。技物系做一个比较大的设备,就要做重离子加速器。胡济民帮助系里的有关教师,共同为争取做重离子加速器而奔波。为配合系里争取做重粒子加速器,他努力开展核理论的研究工作,着重研究粒子核反应的理论。
  经过一段调查和熟悉文献以后,胡济民感到,除了两原子核擦边碰撞发生的反应以外,重离子反应的一个重点特点是:两个核组成的体系,在反应过程中要经历一系列较大的形变运动,在两个核熔合成一个复合核的过程中 , 可能要经过一个中间阶段 , 在这一阶段,核子的运动已经熔合成一个系统,达到复合核的状态,但在形状方面还在不断的变化,这种变化,既可以从初步熔合演变为最后熔合成一体而完成熔合反应,或从初步熔合经过形变而又分为两块。胡济民为自己的想法建立了一个理论模型,称为准复合核模型。经过不断完善,它可以统一解析深度非弹性散射和熔合反应,并用这模型解释了深度非弹性散射的一些实验结果。
  到了70年代中期,经过对加速器系统的实验研究和对国内情况的详细的分析,大家逐步明确两点:(1〕要建立一个在国际上有竞争能力的重离子加速器系统,没有适当的规模是不行的;(2)在当时国内条件下,要在汉中分校建立那样大的设备,如果不是完全不可能,也一定会是旷日持久,等到建成,又将是一套落后的设备。这时,经过“文化大革命"的窒息后开始复苏的科技事业,特别是核能和核技术的应用,开始对大学的科研提出了新的要求。核数据的编评、测定和论计算,其中也包含着相当困难的基础研究课题,都迫切地提到日程中来。这些课题,有可能做出很出色的工作,但却不需要大型设备,很适合分校这样的环境进行。在这样的考虑下,理论和实验工作都适当地转移了方向,理论工作开始进行 核数据的编评和计算,主要承担有关核裂变数据的理论计算工作。
  胡济民在汉中的几年中,为系里的核理论研究工作开辟了,几个重要的相互联系的方向。他埋头苦干,感到从英国回来后,很少有时间能安心作科学研究,人生能有几回搏。他珍惜这时间,白天黑夜地钻研、计算。
  1978年12月,北京大学汉中分校撤销,胡济民随着技物系又回到了北京。恢复高考后,学校的编制也恢复了正常,仍恢复了系主任制度,1979年胡济民仍当了系主任。技物系经过两次迁校折腾,设备损失严重。回到北京后系里出现了团结一致、欣欣向荣、再次创业的气氛。经过全系教职员工的努力,技物系有了新建的加速器大楼,有了3个在国内具有先进水平的加速器,并成立了重离子物理研究室。
  1980年,胡济民当选为科学院院士,并热心地担负起各种各样的社会工作,曾历任多届中国核物理学会理事长,兰州重离子加速器国家实验室学术委员会主任,北京串列加速器国家实验室学术委员会主任。
  迁回北京后,胡济民招了不少研究生,科研工作取得了较大的进展。在上一阶段的工作基础上,开展了两个方面的工作,一是裂变,一是宏观模型。

裂变理论的研究
  系里的理论小组在胡济民的领导下,开展了核裂变理论和有关参数的计算研究。当时,核裂变现象已发现了近羽年,作为释放原子能的基本物理过程,经历了大量的理论和实验的研究,对核裂变的基本物理机制有所了解,但是对很多裂变现象难以作出定量的预测,因此进行与裂变有关的核参数的定量计算是十分困难的。裂变又是一种大形变的集体运动,在这方面和重离子核反应有相似之处,同时在重离子核反应中可以观察到很多高激发态和高自旋态的裂变。因此,研究裂变,也关系到核物理的一个基本问题,原子核大形变集体运动。
  当时接到的第一个核参数计算的任务是锕系元素裂变瞬发中子能谱的计算。这是核能利用的一组基本数据,由于实验上的困难,除了热中子引起裂变的中子谱有过较准确而详尽的测量外,其它只有几个少数低能中子和14兆电子伏中子引起裂变的中子谱有过一些误差很大的测量,这种情况一直到目前也没有多大的改进。过去的做法是先设中子谱为麦氏谱,然后根据一个半经验公式计算瞬发中子的平均能量,以此得到所需的中子谱。胡济民领导下的理论小组,第一次应用碎片的质量和动能分布以及能级密 度的经验公式,用蒸发核模型计算了裂变中子谱,在整个计算中没 有引人可调参量,而获得与实验符合的裂变中子数与能谱,并通过计算证明了过去使用的半经验公式误差不大。这一切说明了核裂变物理学还存在着很多有待研究的重要问题。
  核裂变的理论工作,又可分两个方面,应用福克一普朗克方程研究裂变动力学问题和应用多模式模型处理裂变后现象。前者适用于激发能较高时,原子核的形变运动可以用准经典近似,后者适用于低能裂变的领域,可以预测裂变后各种物理量的分布。“福克一普朗克"是一个经典方程式,不能用来处理低能裂变问题,而在实际中需要计算的常常是锕系元素的低激发能裂变的裂变后现象c为了解决这个问题,胡济民带领博士生分析了大量的实验数据,发现裂变碎片的质量分布都可以用3到4个高斯分布疊加而成,对这种现象的一种合理解释是裂变最容易通过几种最可几的断点形状而实现,因此形成几种不同的裂变模式,这就是多模式模型。由这种假设出发,再应用断点模型,就可以具体计算碎片的质量分布、动能分布、中子发射等全部裂变后现象,所得结果基本与实验符合。

提出原子核的宏观模型
  在重离子核反应以及核裂变过程中,原子核都要经历大形变的集体运动,研究这种运动都要应用宏观模型,而通常用的是液滴模型,把原子核看成密度、电荷均匀的液滴。不难设想,在核体系作大形变的集体运动时,伴随着大的形变也会出现密度的变化,原子核就不再是一个密度均匀的液滴电荷分布也不会再是均匀的。考虑了这种变化,原子核的液滴模型就不再适用,因此,根据实际工作需要,胡济民提出了原子核的连续介质模型。和液滴模型不同,这种模型具有较好的微观基础,能计算核的密度分布和电荷分布随形变及转动的变化,因此是一种更接近实际情况的模型。
  研究工作就围绕着连续介质模型展开,胡济民首先证明了当选定适当的参量以后,这模型可以精确地给出核质量(均方根误差为0.8兆电子伏)、均方根电荷半径、同位旋相似态的库仑能差(相对误差为1%)以及若干球形核已测定的电荷分布。这表明,这模型有可能同时正确描述核的结合能和密度分布。最近并推广应用到远离稳定线的核素,在有实验数据可比较的区域,所得结果也是与实验相符的。另一方面的工作是研究这模型的微观基础,应用推广的汤姆斯.费米近似,可以直接从等效核力算出上述模型所含的参量,这时计算所得的密度分布可以非常准确地给出在这种核力作用下的平均密度分布。加上适当的壳修正,可以非常准确地重现用自洽平均场计算的结果。
  这种微观基础研究的另一重要成果是可以合理地把宏观模型推广应用于有温度的、有转动的、以及大变形的情况。对这些情况,都可以直接从微观模型的哈密顿量出发,推导得相应的表式。所有这些研究结果,胡济民都在其所著的《原子核的宏观模型》一书中做了简要的介绍。
  研究原子核的大形变集体运动的一项最近的发展是:应用推转壳模型导出了推转的玻尔莫特森模型。用这种模型可以统一地处哩核的转动和振动运动,同时导出了正常转动带和超形变带的能谱的精确公式,还研究了全同带问题,这方面的工作还有待于进一步开展。

等离子体物理输运过程的研究
  早在1956年,世界上有一种乐观的看法,认为受控热核反应似乎快要成功了,这是很诱人的一种能源。氢弹是以爆炸形式释放能量的热核反应,试想若将此能量有控制地释放,将此能量给人类造福,可以代替多少煤与石油。当时在中国,受控热核反应研究还是一个空白。当年春天,在意大利召开世界性的《等离子体与受控热核反应》学术研讨会议,科学院决定派两位科学家参加,一位搞实验,一位搞理论,经过钱三强的推荐,李正武和胡济民担当了这个任务。
  参加会议回来,为了开展受控热核反应的理论工作,胡济民一面着手准备“等离子物理与受控热核反应"的课,1年在国内首次开出这门课程并编写了讲义;一面作为科学院原子能所的兼职研究员,参加一个专门研究等离子物理的研究室工作,每星期去远在房山的研究所一次;在系里也组织了一个研究等离子体物理的小组,研究等离子中的输运问題,和郑春开等作了一系列有关中子和荷电粒子在介质中输运过程的计算,主要是给核能研究做一些基础工作。在1%3年,招了等离子物理的研究生,但这工作被“文化大革命"打断了。
  在“文化大革命"的空隙,胡济民还完成了强磁场中等离子体的输运过程的研究。通常,在计算离子与离子碰撞时都忽略磁场的作用,也就是说,离子在碰撞过程中是走直线的,或说是瞬时完成的。在磁场很强时,离子与离子的碰撞不能看作在瞬间完成,在碰撞过程中离子已经走了一段嫘旋轨道,因而比不考虑磁场影响时的碰撞要复杂得多,计算变得很困难,胡济民用博戈里勃夫方程解决了这难题。研究结果表明,是否考虑磁场对碰撞的影响,所得结果很不一样。例如,对常用的强磁场,考虑磁场对碰撞的影响时电导率要增大百分之二十以上。
  胡济民作为全国核物理专业教材委员会主任,十分注意用研究成果不断充实教学内容并十分重视教材建设。他不仅编写了原子核物理、核理论等多种讲义,而且负责审编了大百科全书的核物理部分和其它多种书刊。他主编的《原子核理论》获得了国家优秀教材奖。在总结原子核宏观模型的科研工作基础上,还写成了学术著作《原子核宏观模型》一书。
  (钟云霄)

简历
  1929年——上海小学插班念五年级。
  1931年——进入大同大学附属中学。
  1932年——转学至江苏省立南通中学校。
  1937年——考入浙江大学化学系。
  1938年——转到浙江大学物理系,当时正处于抗日战争的艰苦年代,但在竺可桢校长的领导下,治学严谨,许多课程都是著名教授讲授,王淦昌教授教近代物理,束星北教授讲热学,王谟显教授讲量子力学,光学专家、当时的系主任何增禄教授讲光学并带光学实验。
  1942年——毕业后留校任物理系助教。
  1943年——任重庆交通大学助教。
  1945年——考取英国文化委员会资助去英国留学。在伯明翰大学学习期间的导师 Oliphant(奥里芬特),是参加美国研制原子弹的科学家之一。但因专业关系胡济民要求转学,Oliphant(奥里芬特)大力支持,并介绍胡济民到他的好友、伦敦大学的Massey(莫赛)教授处去做研究生。
  1946年——进入伦敦大学后在莫赛教授指导下用唯象的方法研究核力。
  1948年——获伦敦大学哲学博士学位。
  1949年——9月任浙江大学物理系副教授,旋任命为浙江大学副教务长。
  1951年——加入了中国共产党。
  1955年——初奉调到北京大学,并由周总理亲自批示,任命为物理研究室主任,负责筹建和领导物理研究室的工作。
  1956年——培养出我国第一批核物理与放射化学的专门人才。
  1958年——物理研究室扩建为原子能系,后又更名为技术物理系,担任首任系主任直至1986年。
  1977年——当选为北京市第七届人民代表大会代表。
  1980年——当选为中国科学院学部委员。
  1982年至1986年——连任两届中国核物理学会理事长。

主要论著

来源:中国科学技术协会 编; 中国科学技术专家传略·理学编 物理学卷 2.北京:中国科学技术出版社 , 2001.01. 第293-309页.