追"光"的老师:带队捕捉到世界唯一一例球状闪电光谱

追"光"的老师:带队捕捉到世界唯一一例球状闪电光谱

原标题:【教师节·师者风采】追“光”的人

袁萍指导博士研究生分析球状闪电的光谱成分

袁萍指导博士研究生分析球状闪电的光谱成分

新甘肃•甘肃日报记者 苏家英

2012年夏夜,将近十点,青海高原,雷声炸响。

听到雷声,年近五旬的袁萍立即从床铺上弹起来,带着研究生冲向观测点。他们迅速架好高速摄谱仪,把光栅对准预判方位,剩下的只有等,等一道撕裂夜空的光亮。谁也没想到,竟等来了球状闪电。她的学生快速按下按钮,小声说道:“袁老师,追到了。”她没回应,眼睛盯着屏幕,看数据回放,反复确认。

“这是球状闪电!”几秒后,袁萍一声惊呼,声音有点颤抖。

球状闪电,是一种神秘且罕见的自然现象,只现身一秒多,从袁萍2000年读博开始研究闪电光谱,到2012年与它意外相遇,间隔了足足12年。

这一夜,袁萍团队捕捉到的,是世界上第一例、也是迄今为止唯一一例球状闪电光谱,于2014年被美国物理学会评为年度物理学八大标志性进展之一。

袁萍说,自己走运了。

可没有常年的坚守,运气掉下来了也接不住。自2003年博士毕业回到西北师大任教,此后几乎每个暑假,袁萍都带着四五名研究生去西藏、青海和甘肃等地的雷电多发地区捕捉闪电光谱,一去就是近两个月。没有雷暴时,集体学习;天一变,全员出动。袁萍形容道:“雷响就像军令。”

野外观测很苦。学生们都说,跟着袁老师,既要会做研究,也得会做饭。他们背着锅碗瓢盆在野外过起日子,学着蒸馍、烙饼、煮稀饭、揪面片,吃夹生饭是常事。

野外观测也险。每次观测前,袁萍反复叮嘱学生别带金属物品和手机,做好雷电安全防护。有时候,雷暴过后大雨如注,他们一脚泥泞返回驻地,绊倒摔跤也是常事。

袁萍指导研究生调试光谱实验仪器

袁萍指导研究生调试光谱实验仪器

捕捉到球状闪电光谱的兴奋过后,大量工作亟待开展——做能量和温度的定量分析。3000多张光谱,需要一帧一帧处理;为了验证数据处理方法的可靠性,还要用不同瓦数的强光灯模拟发光条件,反复校验数据。

2022年至2025年,袁萍团队陆续公布球状闪电能量和温度分析情况:球状闪电能量核心直径约4厘米,中心最高温度可达8000K。

有人问:“为何拍到光谱10多年后才发布定量研究结果?”

她回答:“做科研,严谨第一,急不得。这是我们第一次对球状闪电做完整的定量研究,必须做足验证和前期工作。”

袁萍常对学生说,做闪电研究,尤其是球状闪电研究,要做好几年甚至十几年出不了成果的心理准备。

在野外观测地蹲守几十天,可能等不来一个雷暴天;等来了,闪电未必正好出现在摄谱仪可记录的视野内;拍中了,还会存在设备参数设置与许多闪电发光强度不匹配等问题,采集不到光谱;采集到了,更要花大量时间和精力整理分析。

所以,她每年带学生到野外追闪电、在实验室处理数据,让他们在一次次实践中体会到,科学研究既要耐得住寂寞,也要经得起“劳而无获”。

有一件事,袁萍比追闪电做得还久——教大一物理专业课。1993年接手热学、1994年接手力学,这两门物理系新生必修的基础课,她一讲就是30年。

热学课上,她问学生:“太阳表面的温度、闪电通道的温度,人上不去也进不去,是怎么测出来的?”

学生们抬起头,各种猜测。

她接着说,学好物理要学会追问,弄明白现象背后的原理。

袁萍在学术交流会议上作报告 本文图片均由采访对象本人提供

袁萍在学术交流会议上作报告 本文图片均由采访对象本人提供

“追问”,是袁萍做研究和带学生一贯的坚持。大一正是打基础的时候,无论在讲台上,还是课堂外,谁上课走神了、谁的作业没交、谁的成绩下滑,她都留意着,留心着。

2022年春季学期的力学课,袁萍发现一个学生上课总是昏昏欲睡,脸色也蜡黄。课后,她了解到,原来是这位年轻人进了大学“还没找到目标”,有时候熬夜打游戏。

袁萍没批评,只说了一句:“目标没找到之前,先把基础打牢。”他收敛了几天又犯。袁萍还是没批评,继续找他谈话。后来,这个学生的成绩一路上升,还顺利保研。今年寒假临近春节,别的研一学生都回了家,他还泡在学校实验室里。

“有些孩子身上的光,不容易被看见。要捕捉它,和蹲闪电一样,得有耐心。”袁萍说道。

今年暑期,袁萍又去了青海。高原的夜晚,云层堆叠,她常抬头看天。

但她说,研究了一辈子光,最重要的那道光不在天上,在学生的身上。

(新甘肃)