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錢偉長:一代科學(xué)家的奮斗縮影

2021-07-12 04:32高博
科學(xué)大觀園 2021年13期
關(guān)鍵詞:錢偉長卡門力學(xué)

高博

上海大學(xué)校長錢偉長,應(yīng)用數(shù)學(xué)家和力學(xué)家。

錢偉長,“三錢”中的最后一位,于2010年7月30日在上海走完了98歲的一生。

像很多同輩的中國科學(xué)家一樣,錢偉長在民族危亡之際,選擇了科學(xué)救國的道路;國家的需要,永遠(yuǎn)是他事業(yè)的指南針。戰(zhàn)爭的苦難,或者政治厄運,始終沒有壓倒他。

晚年,他成為大學(xué)校長和熱心的教育者。培養(yǎng)有創(chuàng)造力的年輕人,為民族開拓未來,是他最后歲月里牽掛的主題。

錢偉長的傳奇人生,是一代中國學(xué)人希冀和奮斗的縮影。

棄文從理

1931年9月,清華大學(xué)招入了一批新學(xué)生。其中有一個瘦小的戴眼鏡的無錫人。這位新生作文和歷史拿了滿分,理科卻幾乎是零分。他就是錢偉長。

19歲的錢偉長對理科十分陌生,數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和英文,總共考了25分。其中物理只考了5分,英文從沒有學(xué)過,考0分。所幸靠著文科成績,通過了清華的考試。他聽從四叔錢穆的建議,選擇就讀清華中文系。

誰能料到,第二天錢偉長就改變了自己的選擇,也改變了一生的走向。這一天,爆發(fā)了震動全國的九一八事變。侵略,以中國軍隊的退讓告終。

“我聽了以后就火了?!卞X偉長后來回憶說,“沒飛機大炮,我們自己造嘛。所以我下決心,要學(xué)飛機大炮?!?/p>

他想轉(zhuǎn)到物理系,于是幾次跑去找系主任吳有訓(xùn)。這讓吳有訓(xùn)為難了——錢偉長的數(shù)理化實在糟糕。禁不住錢偉長的糾纏,吳有訓(xùn)提出先讓錢偉長試讀一年,如果化學(xué)、物理和高數(shù)都考過70分,就允許他轉(zhuǎn)系。

那一年,錢偉長除了吃飯睡覺,全部時間和精力都撲在物理和數(shù)學(xué)上。到學(xué)年結(jié)束時,他的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、外語等科目的考試成績都拿到80多分,得到了以嚴(yán)格著稱的吳有訓(xùn)的認(rèn)可。

在清華物理系的4年,錢偉長打下了堅實的學(xué)術(shù)底子。

七七事變的爆發(fā),擾亂了中國科學(xué)家的研究事業(yè),也暫時中斷了錢偉長的學(xué)習(xí)。清華大學(xué)遷到了昆明。為了籌集路費南下,錢偉長在天津教了一年中學(xué)物理課。

一年后,錢偉長和4個朋友一起,乘船經(jīng)香港、越南,于1939年初輾轉(zhuǎn)到達(dá)昆明西南聯(lián)大并得到了執(zhí)教的機會,與中文系女生孔祥瑛相識并于8月1日結(jié)婚。這年7月,錢偉長參加中英庚款基金會第七屆留英公費生考試被錄取。

1940年9月,克服各種艱難曲折,錢偉長終于抵達(dá)加拿大多倫多大學(xué),開始了艱辛的留學(xué)生涯。這也是多倫多大學(xué)首批接受的中國研究生。

錢偉長跟隨的是應(yīng)用數(shù)學(xué)系的辛祺教授。師生第一次見面,辛祺教授就發(fā)現(xiàn)自己和錢偉長都在研究“彈性板殼的統(tǒng)一內(nèi)稟理論”,只是導(dǎo)師宏觀、學(xué)生微觀而已。他們決定師生分兩段寫成一篇論文,投交美國加州理工學(xué)院航空系,祝賀馮·卡門教授60歲誕辰。

祝壽論文集于1941年夏季刊出,共24篇論文,作者均為“二戰(zhàn)”時集聚北美的知名學(xué)者,如愛因斯坦、馮·諾伊曼、鐵木辛柯、科朗等,錢偉長是唯一的中國青年學(xué)子。這一成績增強了錢偉長的知名度。經(jīng)過一年努力,錢偉長打通了宏觀理論與微觀理論的通道,順利通過博士論文答辯。

學(xué)界新星

這位論文集中唯一的青年學(xué)生,引起了馮·卡門教授的注意,兩年后,在他的歡迎下,錢偉長來到了美國加州理工學(xué)院航空工程系,在馮·卡門的指導(dǎo)下做研究。1943年6月錢偉長在獲得多倫多大學(xué)博士學(xué)位后,正式參加加州理工學(xué)院哥根海姆實驗室噴射推進(jìn)研究所工作。馮·卡門同時也是錢學(xué)森、郭永懷和林家翹的導(dǎo)師。錢偉長和錢學(xué)森等人朝夕相處,彼此研討。十幾年后這些人都成了中國航空事業(yè)的棟梁。

錢偉長主要從事彈道計算和各種不同類型飛彈的空氣動力學(xué)設(shè)計。

1944年夏,由于錢偉長在航空研究上的成就,他成為美國航空科學(xué)學(xué)會正式會員,并在得克薩斯州白沙試驗場進(jìn)行下土式火箭發(fā)射試驗和液體火箭發(fā)射實驗。同年秋,他在美國航空工程學(xué)會上宣讀了《超音速對稱錐流的攝動理論》,這是國際上第一篇這方面的論文。美國應(yīng)用數(shù)學(xué)季刊這年分3期連載了錢偉長的博士論文的基本部分。其中一個重要方程,還被稱為“錢偉長方程”。

1992年,錢偉長在全國率先推行學(xué)分制,幾年內(nèi)竟風(fēng)行全國。錢偉長被稱作“義務(wù)校長”。因為他沒有領(lǐng)過校長的工資,也沒有享受過校長的福利。但這位“終身校長”卻成為了學(xué)者的楷模。

1943年至1946年期間,錢偉長也參加了火箭現(xiàn)場發(fā)射試驗工作等。同時他還在馮·卡門教授指導(dǎo)下,完成了變扭的扭轉(zhuǎn)和水輪機斜翼片的流動計算,以及超音速的錐流計算等重要研究課題。

錢偉長用一種巧妙的攝動展開法,給出高速空氣動力學(xué)超音速錐流的漸近解,大大改進(jìn)馮·卡門和N.B.摩爾給出的線性化近似解。20世紀(jì)50年代之后,這項成果才被人們認(rèn)識和接受。

1946年,錢偉長與馮·卡門合作發(fā)表了《變扭率的扭轉(zhuǎn)》一文。馮·卡門曾說這是他一生中最為經(jīng)典的彈性力學(xué)論文。這幾年,確實是錢偉長的科研多產(chǎn)期。他成了馮·卡門的得力助手,一顆科學(xué)新星。

奠基力學(xué)

正當(dāng)錢偉長在美國的事業(yè)如日中天的時候,他選擇了回國??谷諔?zhàn)爭的勝利,讓他渴望回國效力。他多次向馮·卡門提出回國的要求。但馮·卡門始終不點頭。錢偉長最后以思念家人和不曾見過面的6歲孩子為由,要求回國探親。1946年5月6日,錢偉長只帶了簡單的行李和幾本必要的書籍,從洛杉磯乘船回國。當(dāng)時他34歲。

為了實現(xiàn)“科學(xué)救國”的抱負(fù),錢偉長幾乎承包了清華大學(xué)機械工程系、北京大學(xué)和燕京大學(xué)工學(xué)院的基礎(chǔ)課應(yīng)用力學(xué)和材料力學(xué),物理系的理論力學(xué)、彈性力學(xué)等課程,還擔(dān)任《清華工程學(xué)報》主編等審稿工作。教學(xué)之余,錢偉長繼續(xù)在潤滑理論、圓薄板大撓度理論等領(lǐng)域研究,撰寫并發(fā)表了8篇有影響的論文。

1949年3月,從內(nèi)戰(zhàn)中恢復(fù)的清華大學(xué)成立了校務(wù)委員會,由葉企孫任主任,錢偉長為副教務(wù)長。1952年院系調(diào)整后,錢偉長被任命為純工科的清華大學(xué)教務(wù)長。1956年錢偉長又被任命為清華大學(xué)副校長,仍兼教務(wù)長和力學(xué)教授。

1951年中國科學(xué)院成立之初,錢偉長就兼任數(shù)學(xué)研究所力學(xué)研究室主任。錢學(xué)森回國后建立了中科院力學(xué)研究所,錢偉長又兼任了副所長。1955年中科院學(xué)部成立,錢偉長成了第一批被選聘的學(xué)部委員。

“三錢”的稱號,也是在這一時期提出來的。1954年至1956年,錢偉長花大量精力,參與周總理領(lǐng)導(dǎo)的制定自然科學(xué)12年規(guī)劃的工作。規(guī)劃研討會上,錢偉長的意見,總能得到錢三強、錢學(xué)森兩人的支持。周總理把他們稱為“三錢”。

盡管兼職讓錢偉長忙得不亦樂乎,但他并沒有打亂自己的科研節(jié)奏。這幾年他發(fā)表了20多篇科研論文,出版了《彈性柱體的扭轉(zhuǎn)理論》《圓薄板大撓度問題》等專著。

憑借著開創(chuàng)性的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn),錢偉長和周培源、錢學(xué)森、郭永懷一起被稱作中國近代力學(xué)的奠基人。

1957年初的一篇文章,讓錢偉長吃了20年苦頭。他被劃為“右派”,并被撤銷一切職務(wù)。這是錢偉長始料未及的。但他頑強地繼續(xù)著自己的工作,并在一切允許的情況下施展才華?!拔覜]有專業(yè)?!?“我以國家需要為專業(yè)?!薄拔矣X得國家需要的,我都干?!彼偨Y(jié)道,“我的目的是解決問題。”

新來的“老校長”

1978年,錢偉長感到無比振奮。迫不及待地投入到力學(xué)研究中。在科學(xué)事業(yè)得以繼續(xù)的同時,他又被加上了教育的重?fù)?dān)。他被任命為上海大學(xué)校長,這個職位保留到他生命的最后一刻。

辦一所好大學(xué),實現(xiàn)自己的教育理念,這是錢偉長一直感興趣的。1983年,他來到上海工業(yè)大學(xué)(后來的上海大學(xué)),得以施展自己的抱負(fù)。這個學(xué)校已經(jīng)兩年沒有校長,全校的學(xué)生不足千人,被上海人稱為四等學(xué)校。

但錢偉長不怕,他提出要拆除四堵墻?!氪蛲▽W(xué)校和社會、教與學(xué)、科研和教學(xué)、學(xué)科與學(xué)科之間的隔閡。

“你可能想不到,上海大學(xué)新校區(qū)規(guī)劃的草圖是錢先生畫的?!卞X偉長的助手周哲瑋說。

1992年,錢偉長在全國率先推行學(xué)分制,幾年內(nèi)竟風(fēng)行全國。錢偉長被稱作“義務(wù)校長”。因為他沒有領(lǐng)過校長的工資,也沒有享受過校長的福利。但這位“終身校長”卻成為了學(xué)者的楷模。

70多年來,無論是從事科研或教育,錢偉長的原則只有一個?!拔蚁M麌覐姶笃饋恚彼f,“強大要力量,這力量就是知識?!?/p>

◎ 來源|科技日報(有刪減)

錢偉長

上海大學(xué)原校長,應(yīng)用數(shù)學(xué)家,力學(xué)家

語錄:

“我以國家需要為專業(yè)?!?/p>

“我希望國家強大起來,強大要力量,這力量就是知識?!?/p>

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