序

上海天文台同仁见示《经纬乾坤：叶叔华传》一书，嘱作序。

此书出版，值叔华同志九十华诞。书中所及叶叔华工作事迹，铺叙得当，涵盖齐全，可以看作一本我国天文地球动力学的奠基史。我与叔华同志同舟过从超过了六十年，抚今思昔，所感良多。只是自度老迈，深恐言繁而意不达，乃就素日濡染之尤深者一二事，平叙所以兴感之由，以应所嘱，且致贺忱。

九十年一览，叶叔华的工作风格可以概括为“自强不息”四个字。

书中第三章说到，叶叔华20世纪70年代上叶获悉 VLBI（甚长基线干涉仪）应用于时间测量时的反应。那时，我国还处在“文化大革命”时期。不过，上海天文台主持的我国综合世界时的精确度仍然位列国际前茅。这在当时那种既混乱又封闭的环境中做到，是很不容易的。而更不容易的是叶叔华越过了这些。她怀着深忧审视外方世界的进展，结果获得了VLBI的信息，慨然自勉。在那些年月里，叶叔华可谓是身居“陋室”，志在千里！

直到20世纪80年代后期，地球自转周期一直被用作时间计量的基本标准。由于恒星（以及其他更遥远的天体）的周日运行反映了地球的自转运动，天文学家们很早就据以发展了以记录恒星运行方位为基础的经典测时方法，并组织了全球性合作的综合世界时系统的研究。

然而，从自然界中寻求时间计量基准，地球自转周期并非上选。地球是一个平稳演化中的行星，从表层到内部，不同规模、不同性质的活动的作用会结合或叠加在地球自转运动的大背景上。于是，当地球自转测量的精确度足够高时，这些对于地学研究意义重大的各种活动便会被发现，成为天文地球动力学研究的新课题。

20世纪60年代VLBI的出现，给天文地球动力学研究带来了新的期待。

VLBI的原理为：在两个基点上各自设置一台射电望远镜，连成一体进行观测。两基点之间的连线称为基线。干涉仪的基线越长，观测的分辨率就越高。VLBI采取了两项措施使得两个基点射电望远镜之间不用传输线连接便能完成干涉运作，从而可以把基线做到“甚长”以获得“甚高”的分辨率。这两项措施是：①各个射电望远镜配备一台高度稳定和精确的氢原子钟，用以控制本地振荡器的频率；②各个射电望远镜收到的天体辐射经混频后，其中频信号由高存储量器件录下送处理中心统一处理。

VLBI是普适性的天文观测设备。通过不同的天线布局和相应的后端处理而获取的信息，可以用于天体物理学、天体测量学及包括天文地球动力学在内的“天地交叉”研究和其他实用课题研究。我们这里谈到的天文地球动力学就是其中重要的一项。

VLBI两天线对一个天体跟踪观测所获的基本信息，是被测天体的辐射波先后到达基线两端基点时的“时间差”。“时间差”的测定值和变化值中包含了由地球自转导致的成分和由地学其他活动导致的成分。据此可以有针对性地设置由若干射电望远镜组成的多基线 VLBI网，进行地壳板块运动和形变、地球不同圈层的相互影响等天文地球动力学的研究。

这是一项任重道远的课题，立足于高新技术的应用和跟进。当“文化大革命”结束，叶叔华 VLBI之念得以启步实施之际，首先面临的是崎岖的技术之路。那时，VLBI所需的25米射电望远镜在我国是尚无前例的“大型设备”，需要寻求工业支撑；复杂的接收机系统要组织各种“攻坚”；一些高技术，包括氢原子钟，则需要引进等。尽管这样，叶叔华和她的团队还是开始了积跬步以致千里的行程。

书中有关章节详细记述了我国这项重大天文学设施的建设历程：①1987年，上海 VLBI站落成，完成了各项研制和技术工程建设，开始国际合作观测；②1994年，乌鲁木齐 VLBI站落成，开始两站联合工作；③2007年，完成以上海台为中心的四个站“嫦娥探月”的轨道监测任务。这项监测是 VLBI技术的非常规性应用，足以检验团队对于技术得心应手的程度。

这些艰苦奋斗的年月里，叶叔华还为中国参与天文地球动力学的国际合作做了很多的实事。合作是在同一技术平台上进行的。对比启步之初技术欠缺的艰辛，不禁令人油然兴感。鲁迅曾经赞赏“第一个敢吃螃蟹的人”，叶叔华就是这样的人。不过她那时不止是要“吃螃蟹”，还要“降龙”和“伏虎”。

VLBI技术龙腾虎跃之势有增无已。瞻望明天，将会有一张跨洋过洲、疏而不漏的 VLBI之网昼夜不息地监测和分析地球表层的细微变化的信息。网内是茫茫宇宙中我们迄今所知唯一的繁衍着高级生命的场地。

明天的科研将有如一首国际科学大合奏，其中必有中国团队的乐章，由叶叔华领奏。

王绶琯

2017年4月