束星北科研成就理论物理研究1941年，束星北针对量子电磁场高次微扰计算中的发散困难，提出将发散上项切断（cut－off），继续计算下去，可得到原子能级的电磁场修正

这个想法接近贝特于1947年计算兰姆效应的观点，他对氦的电子能级计算得到与贝特相同的修正值

他认为测不准关系是基本原理，对于单粒子系统，测不准关系应该能直接给出体系的基态能量

根据这一观点，他成功地推导了谐振子、氢原子和类氢原子基态的能级，结果刊登于英国《哲学杂志》

在电动力学中，麦克斯韦方程组既有一个推迟解，又有一个超前解，通常认为超前解不符合因果律而被舍弃

束星北却认为，如方程式数学上正确，就不应舍去合乎一般物理要求的解

经过钻研，他论证了当恰当注意边界条件时，这个超前解与推迟解等同，都不违反因果律，而通常在人们感兴趣的外向辐射的边界条件下，舍去超前解又是正确的

抗战时期，在湄潭他同工人一起修好报废的发电机和冰箱各一台

他与实验室技师任仲英合作研制成功在铜铁上涂镍，获当时国家奖

1944年，因国防需要他主持雷达研制，探测地面约10公里远的目标获得成功

1945年，J．A．惠勒（Wheeler）和R．P．费因曼（Feymann）曾把辐射的原因归因于吸收体的存在

束星北对此发表一篇文章，根据他对波动方程的超前解与推迟解等同的证明，论证了“吸收体的反作用”不存在，认为他们所说的“吸收体”无任何物理真实性

1952年前，束星北在物理方面的研究工作，涉及相对论、量子力学、电动力学、统计力学等多个领域，其主要工作在广义相对论与量子力学方面

1928年狄拉克提出电子的相对论运动方程，奠定了相对论性的量子力学基础

这一伟大理论立即引起了很大轰动

达尔文曾对狄拉克方程求得严格解

在这期间，束星北正好师从达尔文，还到狄拉克所在的剑桥大学学习，因而对狄拉克方程也曾有过很大兴趣

狄拉克方程提出后，许多学者曾就该方程的数学基础和表示形式的进一步完善进行了研究

束星北于1931年在麻省理工学院完成的硕士论文也是这方面工作的一个探索

他利用广义超复数系，通过对黎曼空间度规的线性化推导了一些黎曼几何中类似的结果，主要是在四维情况下写出了狄拉克方程，从而在狄拉克方程的数学基础和表现形式的进一步完善方面作了一些有意义的探索

束星北在该工作快结束时，看到R．A．福克（Fock）和D．伊凡宁柯（Iwanenko）做了类似工作

他们的基本思想相同，但处理方法不同

束星北所研究与应用的广义超复数系，其性质与克里福特群类似

20世纪80年代，克里福特群被引入量子场论的研究，受到广泛重视

束星北在狄拉克方程方面的工作是有创造性的，但写完论文即回国探亲，该工作没有再继续下去，这篇硕士论文也没有正式发表

束星北是中国早期从事相对论研究的理论物理学家之一

爱因斯坦广义相对论的引力定律，开始时只得到球对称静力场的近似解，随后K．史瓦西（Schwarzschild）得到球对称静力场的精确解

20世纪30年代初，束星北曾试图推广到球对称的动力场，得到有质量辐射的近似解

统一场论是爱因斯坦终身追求的广义相对论的基本问题

爱因斯坦引力场几何化的成功，立即导致用类似的纯几何概念来描述电磁场的愿望

H．韦尔（Weyl）、爱丁顿和爱因斯坦本人都曾经想通过对B．黎曼（Riemann）几何的修正，把用于引力场的广义相对论推广于电磁场，但都没有成功

1930年前后，束星北也试图探索引力场与电磁场的统一理论，考虑了引力场与电磁场的根本异同，他提出用质量密度r和虚数电荷密度s之和r+is代替广义相对论中的能量－动量－张量中的质量密度r，从而导出一级近似的复数黎曼线元，实数部分正好代表引力场，虚数部分正好代表电磁场，并由之进一步推导出麦克斯韦方程组和洛仑兹作用力方程

这样得到的理论特别简单，而且使电荷、电流密度和电磁势之间的关系立即变得清楚明了

1942年，浙江大学迁到湄潭后，他又开始探索任意参考系之间的相对性问题，试图放弃爱因斯坦的统一场论，由等效原理中的时空变化率，进入相对论，只承认洛仑兹变换，将普遍时空变成相对于运动质点的时空，而不是一个唯一的统一的时空

他曾用瞬时微分洛仑兹变换方法，得到任意相对运动的参考系之间的变换，电磁场张量在具有相对加速运动的参考系之间具有相对性：无论是电荷加速运动、观察者静止，还是电荷静止、观察者加速运动，所观察到的电磁场完全一样

束星北所研究的都是相对论的基本问题

但由于这是一个尚未成熟的课题，更由于战争和其他因素影响，他的研究探索多次中断，未能继续深入下去

在他受到政治打击之后，他于1965年写成了《狭义相对论》书稿

 大气动力学研究1952年院系调整，束星北到山东大学物理系时，正值第一个五年计划即将开始

面对国民经济发展的需要，束星北放弃相对论研究，决心献身气象科学

在他主持下的气象研究室，从开始只有几个人，发展成为20多人的研究室，1953—1954年，写出气象研究论著近10篇，从物理学角度对大气动力学作了理论探讨

束星北认为气象研究是一门应用科学，他的工作不满足于理论推导，必须联系实际以验证，进而探讨用于天气预报的可行性与方式方法

在气象研究中，对于干空气绝热运动一般视作等熵变化

从等熵运动中，束星北得出决定温度直减率七变化的因素有：空气压力变化、水平辐合和冷暖平流切变等三种

理论上比S．彼得逊（Petterssen）和B．赫尔维茨（Haurwitz）等所得结果更完善

在大气骚动和空气运动学方面，束星北得到的波速方程比C．G．罗思必（Rossby）的结果在形式上更为广泛，理论上较为完整

他还从大气骚动导出温压结构的槽脊方位和倾度关系，提出倾向与强度相互消长变化等结论，有助于对西风波的认识

束星北在“高空变压计算法的建议”中导出的高空变压公式与罗思必的公式大致相同，而理论上更严格些

关于基培尔学说，束星北曾发表两篇文章，为基培尔的假设提供了理论依据，并从基本假设出发导出预报方程，避免了基培尔学说中不合理的设想和简化

 动力海洋学研究1980年春，在动力海洋学习班上，他与中国科学院声学研究所汪德昭所长共同倡导，在中国近海开展海洋内波的观察研究，在海洋研究所组建了由他领导的海洋内波研究组进行内波理论的探索研究和现场观察

为此，展开了测温链的研制，1981年完成了由12个铂电阻探头构成以单板机控制、取样、记录的测温链，并在黄海进行了内波测量试验

接着又开始研究16个热敏电阻探头构成的微机控制、取样、记录的测温链

1978年，为航天工业部计算了洲际导弹弹头接收和打捞的最佳时限，确认在3分钟内可以立即打捞

1984年，他所创建的内波研究组研制成了第二代热敏电阻测温链，并用于海洋内波的正式现场测量

1985年发表了由他的学生执笔，以他为第一作者的两篇有关海洋内波的论文

这些虽是初步的工作，然而是中国海洋学界公开发表的有关海洋内波的最早的研究论文

在青岛医学院劳动期间，他仍然坚持不懈地钻研科学，做了大量技术工作，修好和研制了一批当时国内难以修理的精密电子仪器

1972年底完成了中国科学院委托的冲击功对金属胶粘剂的破坏因素研究

 主要论著狭义相对论．青岛：青岛出版社，1995.陈成琳，束星北．能量均配定律和大型布朗运动的力学过程．山东大学学报，1953，3：43—50．束星北．干空气绝热上升时，是否作等熵变化．山东大学学报，1953，3：51—52．束星北．大气骚动研究．山东大学学报，1953，3：53—63．束星北．空气运动学研究．山东大学学报，1953，3：64—67．束星北．基培尔基本假设的理论证明及对流顶压力温度试报．山东大学学报，1953，3：68—74．束星北．高空变压计算法的建议．气象学报，1954，25：291—294．束星北．根据基培尔基本假设的天气预报新法．气象学报，1954，25：295—298．束星北，蔡建华．评辐射由于吸收的理论．物理学报，1954，10：35—41．束星北．流体力学的一个定律在气象学上的应用．物理学报，1955，11：1—17．束星北．学习气象学笔记．山东大学学报副刊，1955．束星北，耿世江等．利用海流观测资料检验近海内波．海洋学报，1985，7：533—538．束星北，赵俊生等．用单站测量确定近海内潮波的方向和速度．海洋学报，1985，7：665—673．Hsin P．Soh．On the foundation of mathematics physics．Master　Thesis，1930，University　of　Edinburg．Hsin P．Soh．Non－statical solution of Einsteion’s law of gravitation．Phy．　Rev．1930，36：1515；Sci．Report（Chekiang University），1934，I，　1：125—132．Hsin P．Soh．Introductory study of hypercomplex number systems and　their applications in geometry．Master　thesis，1931，MIT．Hsin P．Soh．Theory of gravitation and electromagnetism．J．Math．　Phys．，1933，12：298—305；Chinese J．Physics，1933，1：74—81；Sci．Report（Chekiang University），1934，I，1：135142．Hsin P．Soh，Mu H．Wang．Lorentz transformation of the field strength　of an accelerating charge．Sci．Record，1945，1：431—437．Hsin P．Soh，et．a1．Relative nature of electromagetic radiation．Nature， l946，157：809．Hsin P．Soh．Relativity transformations connecting two systems in arbi－　trary acceleration．Nature，1946，158：99．Hsin P．Soh．Force as a fictitious idea．Phil．Mag，1947，38：606—　608．Hsin P．Soh．On the advanced solution of the wave equation．Chinese　J．Physics，1950，7：491—496．Hsin P．Soh．Examples on the calculation of energy states by uncertainty　relations．Phil Mag．，1950，41：851—854．Hsin P．soh．Note　on velocity transformation in special relativity．Chi－　neseJ．Physics，1951，8：236—238． 

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