计算流体力学【大家】科学之魂:钱伟长先生 CFDDJ(2016)1001
钱伟长 (1913.10.9-2010.7.30)
摘要:从义理到物理,从固体到流体,顺逆交替,委屈不曲,荣辱数变,老而弥坚,这就是他人生的完美力学!无名无利无悔,有情有义有祖国。他是世界著名的科学家,涉猎范围之广:应用数学、力学、物理学、中文信息学等领域有重要成就。他是中国近代力学奠基人之一,横跨固体力学与流体力学,广义变分原理享誉全球。他是著名的应用数学家,创建奇异摄动理论中的合成展开法。他是著名教育家,提出了一套完整、丰富、系统、科学的中国高等教育理念。他是杰出的社会活动家,心系祖国建设与和平统一大业。他是上海大学的校长,要办一所让全国人民满意的大学。他是一位真正的爱国者,他是中华名族的科学之魂!
1. 生平事迹
钱伟长1913年出生在江苏无锡一个具有国学功底、创办新学的贫穷的寒儒家庭。他的父亲钱挚和四叔钱穆在家乡七房桥办起了新式小学。少年的钱伟长有时寄住在父亲和叔父的教师宿舍里。十六岁时父亲病逝,他随钱穆在苏州中学读书。后来钱穆到清华大学教授中国通史,受国学大师钱穆的影响,步入青年的钱伟长到北京求学,为科学救国而弃文学理,自强不息,闯开了现代科学技术的大门。小学时期的钱伟长主要学习国文和历史,也学到算术、自然和音乐。13岁他到无锡荣巷公益学校、县立初中、国学专修学校读书。15岁考取苏州中学,学习到数理化和西洋史, 苏州中学的教师严晓帆、杨人缏、吕叔湘、陆侃舆给他留下深刻印象。18岁他以优异的文学和历史成绩考取清华大学并获得上海吴蕴初清寒奖学金。他进入清华大学时发生了“九·一八 事变”,出于爱国激 情,他要求读物理系。物理系主任吴有训答应他试读一年。他克服了学习上的困难,迈进了自然科学大门。理学院院长叶企荪以及赵忠尧和萨本栋教授也常给他们上课。起初,钱伟长像读古文一样,熟读强记物理学典籍。而吴有训教给他,不要以为书本上的东西都是正确的,都已经完善了,每读一本书都要能够看到没有完成的部分。钱伟长学到了这一点。1935年他考取清华大学研究院并获得高梦旦奖学金,在导师吴有训指导下做光谱分析。1939年初到西南联大讲授热力学并与郭永怀、林家翘以相同分数考取庚子赔款留英公费生。因欧战突发,延至1940年赴加拿大多伦多大学,在J.L. Synge教授指导下研究板壳理论,1942年获博士学位。1943-1946年在美国加州理工学院喷射推进研究所与钱学森、 林家翘、郭永怀一起跟着Th. von Kármán (冯卡门)教授做航空航天领域研究,成为力学大师。1946年钱伟长回国,在清华大学、北京大学和燕京大学任教授。上世纪 50年代曾任清华大学教务长和副校长,还兼任全国科联常委和组织部长、全国民青常委和副秘书长。1954年任中国科学院学部委员和数学研究所力学研究室主任,民盟中央常委,1955年任中国科学院学术秘书,1956年任中国科学院力学所副所长、自动化研究所筹委会主任、中国力学 学会副理事长和波兰科学院院士。他还担任北京市第一、二届人大常委,第一届全国人大代表。
钱伟长和孔祥瑛
1957年钱伟长建议理工合校、教授治校并参加六教授会议,受到批判。1958年他被错划为右派分 子,撤消一切职务,保留教授,长期受到不公正的批判。文革期间深受冲击,抄家时文卷书稿损失很大。妻子孔祥瑛毕业于清华大学文学院国文系,始终忠实地陪伴他。他的儿子钱元凯和女儿钱开来、钱歌放,虽然倍受磨难,都能自立自强。1974 年他当选为第四届全国人大代表,1976年恢复为中国力学学会副理事长和《力学学报》编委。1979年中共中央改正了把钱伟长划为右派分子的错误决定。1980年他出任全国政协常委并恢复为中国科学院学部委员,后任全国政协副主席、民盟中央副主席、上海工业大学校长、上海市应用数学和力学研究所所长、中文信息学会理事长、《应用数学和力学》 杂志主编、全国人大香港基本法起草委员会委员、澳门基本法起草委员会副主任委员、中国和平统一促进会会长、海外交流协会会长。1994年任上海大学校长。
钱伟长的学术研究活动主要有:1934-1935年测定北京地区大气电参数,1935-1939年做稀土元素光谱分析和x光衍射,研究溶液理论。1940-1941年在加拿大研究板壳的内禀理论,1941-1942年研究雷达波导管内的电抗以及固支受拉方板的振动。1943-1946 年在美国加州理工学院航空系及喷射推进研究所研究火箭弹道、火箭的空气动力学设计、气象 火箭、人造卫星轨道、气动阻力损失、降落伞运动、火箭飞行的稳定、变扭率的扭转、超音 速对称锥流等问题,1946-1957年研究圆薄板大挠度的摄动解和奇异摄动解、润滑理论、 压延加工、连续梁、扭转问题、建筑史、扁壳跳跃和方板大挠度问题。1957-1976年很少发表论文,承担了飞机颤振、潜艇龙骨设计、化工管板设计、氧气顶吹的转炉炉盖设计、大型电机零件设计、高能电池设计等重要任务,并从事三角级数求和以及变分原理等研究。1977年以后研究环壳理论、广义变分原理、有限元、中文信息处理、薄板大挠度、管板、断裂力 学、加肋壳、穿甲力学、三角级数求和等,一生发表论文 200余篇,专著22部。 钱伟长参与创办我国第一个力学专业,开设力学研究班和力学师资培养班,培养了一批优秀的力学科研人员。他辛勤耕耘,不断进取,善于与学生和青年探讨如何攻难关,做学问。 钱伟长思路敏捷,见多识广,心地坦诚,随时都有令人叹止的新点子。他精心指点、善意扶持,上世纪 50 年代曾经指导陈至达、叶开沅、潘立宙等18名研究生和胡海昌、郭仲衡、黄敦等十多名共事的助手以及三期力学研究班学员。上世纪80年代,他又指导了陈山林、黄黔、周哲玮等50多名研究生。他特别重视学生的自学、阅读文献和钻研,重视理科和工科的结合,重视自然科学和社会科学的结合,重视延揽人才和保护人才。1994年以后钱伟长 倾注全部心血创办新的上海大学。他认为大学合并是一项改革,要根据社会发展的客观需要改变自己的办学思想。他推进四校合并,推进“211工程”,还亲自勘察校址,手绘规划草图,以学生为本,体现理工结合、文理渗透、技术与艺术结合,建成了气势恢弘的新校区, 实现了多种学科的交融,并让高雅艺术进入大学。上海大学的整体实力现在在全国高校中位居前50名。 钱伟长一生热爱祖国,追求进步。1935 年他参加“一二·九”学生运动,担任自行车队副队长带队南下宣传抗日救国。1948 年他骑自行车到石景山和良乡见到叶剑英、陶铸和 钱俊瑞,带回共产党和解 放 军对清华师生的关怀和补给。1956年在全国自然科学规划会上, 周恩来总理高兴地把他和钱学森、钱三强誉为“三钱”。1977年以后他走遍祖国的山河,做 了数百次讲座和报告,提倡科学和教育,宣传现代化。1985年以后为香港澳门回归和祖国统一大业奔走,献上他忠诚的心。1997年,被聘为南京大学校董会名誉董事长,南京航空航天大学名誉校长。2001年11月,受聘为江南大学董事会名誉董事长。2006年,获多伦多大学杰出校友奖。2010年7月30日6时20分在上海逝世,享年97岁。
2. 学术成就
2.1 弹性板壳的内禀理论
关于弹性板壳的内禀理论方面的系列性工作是钱伟长的成名作,借此奠定了他在国际力学界,特别是固体力学界的学术地位。
钱伟长与Synge 合作, 用微分几何与张量分析方法,从一般弹性理论出发,给出的薄板薄壳非线性内禀方程。在1940年以前,弹性薄板和弹性薄壳一般都是分开来讨论,而薄壳又是按柱壳、锥壳、球壳、环壳、旋转壳等不同形状,采用不同坐标,写出不同的平衡方程和变形协调方程;假设厚度方向变形可以略去不计,中面的法线可以在变形中继续保持为法线,横向正应力略去不计,求出用三个中面位移为基本变量的平衡微分方程。钱伟长以三维微元体平衡方程为基础,引进三维应力应变关系,得到用应变分量表示的平衡方程。当时J.L. Synge教授用宏观的内力素张量求得在外力作用下板壳的张量平衡方程,称之为宏观方程组,而把钱伟长的方程称为微观方程组。Synge认为两种理论实质是等同的。Synge教授提出把两种理论合在一起,写成一篇论文,供von Kármán教授祝寿文集之用。 该文集的二十多名作者都是当时在美国各方面的权威科学家,如爱因斯坦等,只有钱伟长是名不见经传的中国青年。1982年上海国际有限元会议执行主席,美国Clarkson大学校长R.H. Gallagher 教授介绍钱伟长时说:“钱教授有关板壳内禀统一理论的论文,曾是美国应用力学研究生在 40-50 年代必读的材料,他的贡献对以后工作很有影响”。
1990年以后,钱伟长沿袭板壳内禀理论的思路,又建立了一种非Kiechhoff假设的板壳理论并已取得一些成果。可以认为板壳内禀理论是20世纪固体力学领域中最重大的研究成果之一。
博士毕业时的钱伟长 (加拿大多伦多大学)
2.2 弹性圆薄板大挠度问题
关于弹性圆薄板大挠度问题的研究,是钱伟长回国后的最重要的学术成果之一,据此他于1955年获得了国家自然科学二等奖,并有钱伟长法、合成展开法流传于世。
钱伟长1947年开始研究了圆薄板大挠度问题的摄动解法。圆薄板大挠度问题的非线性微分方程由von Kármán在1910年提出,1934年S. Way 给出了幂级数解法,但是,收敛很慢。钱伟长在1947年给出摄动解,其计算结果和1942年由McPherson,Ramberg和 Levy 得到的 实验结果相符合。与晚近的数值解法相比,钱伟长用解析法手算达到的精度以及方法的巧妙都令人赞叹。
钱伟长的摄动法是用中心点挠度与板厚的比值作为参数的参数摄动法。当摄动参数在 1 附近时,只需要摄动一次。如果摄动参数大于1,例如 3-5,则需要摄动两次以上。后来, 钱伟长和叶开沅计算了多种载荷和边界条件下的圆薄板和矩形薄板大挠度问题,潘立宙在1957年和美国Nash在1959年分别用摄动法求解椭圆板大挠度问题,胡海昌发现中心点挠度作摄动参数在计算中心点集中载荷和均布载荷复合作用时会遇到中心点挠度可能为零的困难,1980年在钱伟长的指导下黄黔用均方根挠角作摄动参数顺利解决了这个困难。
1948年钱伟长创建了奇异摄动理论中的合成展开法,并用该方法解决了圆薄板大挠度问题。他设立边界内层坐标,以无量纲 化中心挠度为参数摄动展开,称为内层解,再与外场薄膜解合成,因此又被称为合成展开法, 比国际上同类工作领先八年。在50年代,郭永怀的边界层匹配法、林家翘的简单波理论、 钱学森的爆炸波处理也采取了奇异摄动法。
钱伟长有关弹性圆板大挠度问题的研究工作和相应的求解方法,都是一些开创性工作,是对固体力学学科领域的重要贡献。
赴美国加州理工大学留学
2.3 环壳理论及其应用
钱伟长在环壳理论及其应用方面的工作,显示了他解析建模分析、解析求解的功力,也表现了他理论联系实际的卓越能力。
圆环壳是弹性元件和其它壳体结构中常见的一种形式,在许多仪器仪表工业中有着广泛的应用。在R. Reissner和E. Meissner轴对称壳二阶微分方程 组的基础上,F. Tolke (1937),R.A. Clark (1950)和 B.B. Hoвoжилoв (1951)提出了三种 复变量方程,Clark 求出渐近解。Hoвoжилoв 求出了非齐次解。钱伟长给出了齐次解并证明 了解的收敛性,与非齐次解结合给出圆环壳的一般解。在圆薄板摄动解和圆环壳一般解的基 础上,钱伟长指导黄黔等提出了轴对称载荷下旋转壳非线性计算通用程序,应用于仪表弹性 元件行业和波纹管补偿器行业,给出壳体理论设计方法。
钱伟长与国外科学家
2.4 广义变分原理
钱伟长对广义变分原理的研究是另一项享誉世界的成就,这些广义变分原理为相应的有限元方法奠定了理论基础,而后者在科学技术领域中的许多问题的数值求解中有着非常重要的作用。在这方面国际上有两个学术中心的工作特别引起各国学者的注意,一是美国麻省理工学院的E.Reissner、鹫津久一郎和卞学鐄等的工作;二是钱伟长和胡海昌等中国学者的贡献。
物质运动的规律,可以用时空坐标的函数,以微分方程形式描述,也可以用这些函数的积分泛函,以其取极值或驻值的变分形式描述。最小位能原理和最小余能原理分别是以位移和应力为基本函数给出积分泛函的变分极值原理。由于有限元方法的发展及其在工程上的广泛应用,变分原理作为其理论基础,显示出重要性。世界上有两个学术中心的工作引起各国学者的注意,一个是美国麻省理工学院的E. Reissner、鹫津久一郎、卞学鐄等人,另一个就是钱伟长、胡海昌等中国学者。胡海昌提起恩师钱伟长的指导和提携时热泪盈眶,他说如果没有钱先生推荐发表他的文章,中国力学工作者就没有胡海昌-鹫津久一郎原理的荣誉。
以往的变分原理泛函大都是凑出来的,再取极值或驻值验证。钱伟长找到系统的做法, 他首先从最小位能原理和最小余能原理等有约束条件的变分极值原理出发,把约束条件用拉 格朗日乘子引入泛函,化为无条件的变分驻值原理,经过变分得到待定的拉氏乘子用原有变 量的表达式,建立广义变分原理的驻值变分泛函。可惜在1964 年将文章投给《力学学报》 后未能得到发表。后来,鹫津久一郎在1968 年开始应用拉氏乘于法,但未用泛函驻值条件决定待定乘子。直到1977年,O.C. Zienkiewicz 才明确地把Courant 和 Hilbert 经典著作中有关变分约束条件的待定拉格朗日乘子法加以讲解和应用。1964年钱伟长把拉格朗日乘子法应用到壳体理论,用变分原理导出壳体非线性方程。1978年他讨论了广义变分原理在有限元方法上的应用。他多次开设讲座,推动了我国变分原理和有限元方法的研究,促进了拉格朗日乘子法在变分原理中的应用,推动了协调元、杂 交元和混合元的发展和应用。1982年钱伟长由于在广义变分原理方面的成就再次获得国家自然科学二等奖。钱伟长还把广义变分原理推广到大位移和非线性弹性体;提出以进入泛函而消除掉的微分方程或约束条件为依据的分类原则;提出高价拉氏乘子法,为加权残数法中的罚函数法提供了理论依据,改变了加权残数法与变分原理无关的传统见解;在非协调元中 采用识别了的拉格朗日乘于法,从而减少了和待定乘子有关的自由度,相关论文发表在美国力学期刊《应用力学进展》。
钱伟长出访波兰
2.5 奇异摄动理论与方法
钱伟长在奇异摄动理论与方法做出了出色的工作,是他在应用数学方面的重要贡献。
他对于奇异摄动理论和方法的贡献有:创立了合成展开法,发展了变形参数法;提出了被后人命名为“钱伟长方法”的系统逼近法。
钱伟长伏案工作
2.6 流体力学
钱伟长在流体力学方面也做出过积极贡献。在上世纪40年代,他用摄动展开法给出高 速空气动力学超音速锥流的渐近解,改进了von Kármán和 N.B. Moore给出的线性近似解, 与 G.L. Taylor 和 J.W. Maccoll 的数值结果相吻合。钱伟长拓宽了渐近序列的范围,采用幂级数-对数函数的混合序列,这是摄动法的重要进步。
1949年钱伟长基于滑板间粘性流体层很薄的特点,以流体特征厚度为小参数摄动展开, 仅用三个简化假设,从流体力学的纳维—斯托克斯方程出发导出了润滑问题的高阶雷诺型方程。并建立相应的变分表达式,是润滑流体动力学成功的早期之作。
1984年钱伟长从流体力学基本方程出发,对内流和外流等一般粘性流动建立了更为普 遍的变分原理,对不可压缩流体和可压缩流体分别建立了最大功率消耗原理。并以运动方程为基础,用拉格朗日乘子法消除诸如物态方程、连续性方程及边界条件等变分约束条件,建 立了无条件的广义变分原理。
邓小平和钱伟长
2.7 中文信息学
钱伟长还提出汉字宏观字形编码,根据汉字使用习惯及识字规律,结合汉字结构特点, 用宏观字形结构编码,规则简洁,输入快,是早期最优字形输入法,许多巧妙构思被后期的汉字输入法广泛采用。
3. 教育思想
钱伟长是一个才思敏捷、直言不讳、勤奋工作的科学家和教育家。作为上海工业大学和 上海大学的校长,钱伟长的办学宗旨是“拆掉四堵墙”:拆掉学校与社会之间的墙,拆掉校 内各学科之间的墙,拆掉教学和科研之间的墙,拆掉教与学之间的墙。
他认为学校必须适应社会变化,为社会服务,并与社会结合起来办教育。教育是否成功, 要看毕业生是否受社会欢迎,学到的知识是否有用。学生在学校里要打好基础和培养自学能 力,而不是开设过多的专业课程和灌输老化的知识,师生都要养成不断更新知识的习惯。
钱伟长和祖国的未来
他认为要办好工科,必须有坚实的理科做基础,理科和工科相互渗透。他说,一方面有 很多新兴交叉学科出现了,学校里不教。另一方面是专业太旧太窄,综合性不够。他号召理 工科的学生学点文史知识,学点经济知识、管理知识和其他社会科学知识。他说,文学修养 不仅能使我们更好地理解与表达科学技术知识,而且是在科学技术上有所创造和突破的不可 忽视的因素。科学技术当然要靠逻辑思维,但它决不排斥想象力与形象化。他主张:“我们 培养的学生,首先应当是一个爱国者,辩证唯物主义者,一个有文化修养、心灵美好的人, 其次才是一个工程师,有专业知识的人。”
他认为,一个教师在大学里能否教好书,与他搞不搞科研关系很大。教师的提高,主要不是靠听课进修,而是靠做研究。边研究边学习,缺什么学什么,这是主要的方法。他提出, 科研要从小题目做起,对国家建设有利的题目都可以做,不要人为规定科研方向,多做科研, 方向就自然形成了。科研题目多得很,科研做出成绩并不难,也不神秘。科研是培养教师的 根本途径。
他认为学比教更重要。教是外在的,学是内在的,如果学生缺乏学习积极性,就谈不上 教学。现在有的教师缺乏引导学生的方法,用考试和分数压学生,压是压不出学习积极性的。 一个国家、一个民族为什么要办教育?流行的说法是为了培养人才。
他认为,教育的主要目 的不单是为了培养人才,更重要的是为了提高全民族的文化素质。不能仅仅围绕拔尖人才办 教育。为了追求升学率搞题海战术,受罪的是学生,损害的是国家的长久大业。
他提出,大学就是要把一个需要教师教才能获得知识的人,培养成为不需要教师也能获 取知识,无师自通的人。如果毕业后,还是不教不会,就说明你办的教育失败了。他主张课 堂上提纲挈领地把几个观点交待清楚就行了,知识性的东西不讲,让学生自己去看,可以点 几个中心内容,问几个问题,介绍一些参考书,让学生回去以后自己深入地研究。他说,现 在知识发展很快,永远也学不完,最好的办法是培养学生自学的能力,由学生自己去学。学 习是一辈子的事。
尽管他个人受过委屈,但是他认为自己一生中受到的磨难和锻炼是有益的。他坚持了自 己爱国、正直和勤奋的美德,接受了辩证唯物主义、历史唯物主义的世界观和方法 论,探索 中国式的高等教育道路。
钱伟长和力学所研究生
钱伟长很重视研究生的教育,培养他们的社会责任心和爱国心,教他们读文献,给他们 出题目,经常和他们做阶段性的讨论。他认为,研究生和大学生的主要区别在于,大学生看 到的东西,都是人家组织过、消化过、系统化了的东西。而研究生学的东西是正在发展中的 东西。他教育研究生的方法是,把问题提出来,让学生吊在半空中,逼着他们想。他善于把 大问题分割成若干个较小的题目,引导学生一步一步地做。第一个题目,在提出问题之后, 还提示解决的思路,介绍几篇有关的文献。下一步,要自己查文献,自己找解决的路径。再 上一步台阶,就只提出方向,要学生自己找题目了。从研究生入学就开始做,几年里可以做 出好几篇文章。他对研究生的工作通常并不做很明确的设想和安排,鼓励他们自己抓住机遇。 过一段时间,他问问情况,提出一个新的方向,让学生去闯,希望在两三个月里就见到初步 成果。钱伟长在做科研和教会学生做科研方面有其独到之处。他善于因材施教,把各种学生 都培养成有用的人才。
钱伟长和力学所科研人员
钱伟长认为,科研是在前人的肩膀上攀登高峰的过程。前人的“肩膀”在哪里?在文献、 专利和各种科学技术和生产的情报资料当中。我们把科学研究的成果写成论文或报告时,就 为后面的攀登者提供了“肩膀”。期刊、会议、内部报告和专利,都是使科学工作者的成果 社会化的重要环节。他很重视指导学生把自己的阶段性成果及时、恰当地以论文的形式发表, 置身于人类知识发展的长河中。有了这样的认识,就不会在新鲜、生疏的领域缩手缩脚,也 不会在熟悉的领域故步自封,而是不断探索,永无止境。
4. 人物轶事
4.1 为国而学
据考证钱伟长在文科和理科都极具有天赋,1931年他考入清华大学时主修历史。当年9月18日,日本发动了震惊中外的“9·18事变”,侵占了东北三省。从收音机里听到了这个消息后,钱伟长拍案而起,他说:我不读历史系了,我要学造飞机大炮。“国家的需要,就是我的专业。”从此钱伟长转学物理并成为物理系成绩最好的学生之一,以后成为力学大家。
4.2 博士论文奠定了美国科学界的地位
1940年8月钱伟长赴加拿大多伦多大学留学,在Synge教授指导下研究板壳理论,1942年获博士学位。1942年至1946年,他在美国加州理工学院和喷射推进研究所,与钱学森、林家翘和郭永怀一起,在世界导弹之父von Kármán教授的指导下从事航空航天领域的研究工作。钱伟长的博士论文《弹性板壳的内禀理论》于1944年分3篇在美国布朗大学主办的《应用数学季刊》上连载,爱因斯坦看后发现文中采用的黎曼几何方法优于他在阐释广义相对论时所用的方法。此文奠定了钱伟长在美国科学界的地位。
钱伟长和他的书房
4.3 "三钱”
钱伟长、钱学森和钱三强都是我国卓越的科学家,并称“三钱”。“三钱”最早是由周恩来总理1956年首先提出来的。1956年,周总理召集一批专家召开全国自然科学规划会,当时钱伟长任清华大学副校长和教务长,在他提交的科学规划里,包括原子能、导弹、航天、自动化、计算机和自动控制。在当时的科学条件下,他的建议遭到大多数专家的反对。参加讨论的400多人中,只有两个人支持钱伟长,一个是搞原子弹的钱三强,另一个是搞航天的钱学森。据钱伟长回忆说,“他们两个人帮我谈判,吵了一年多了,最后周总理说,‘三钱’说的是对的,我们国家需要这个”。“三钱”从此得名。
50年代的“三钱”
新时期的“三钱”
卡通“三钱”
4.4 运动健将
钱伟长幼时家境清寒,身体很瘦弱。18岁以优异成绩考入清华大学,身高只有1.49米。虽然这样的身高是无法入选清华越野代表队的,但是他却成功入选,并于两年后以13秒4的成绩夺得全国大学生对抗赛跨栏季军。他曾代表国家队参加远东运动会,跨栏、越野跑样样拿手,还是清华足球队的足球明星。
当年的清华足球队
不实报道勘误
关于钱伟长的轶事各类媒体报道有些是不准确的,有些更是虚假的。为了正本清源,特对这些报道做如下罗列:
(1)高考数理化考分事件
钱伟长在1931年考入清华大学,钱伟长的物理只有5分,而数学和化学总分也不过20,但钱伟长的中文和历史却都是满分,于是清华破格录取了钱伟长,钱伟长开始在清华大学历史系学习。此项报道不真实,据查清华档案钱伟长数理化和文史一样出色。
(2)钱伟长智救伦敦事件
二战期间,当伦敦正在遭受德国V1、V2导弹威胁的时候,丘吉尔向美国求助。这件事被转到美国加州大学著名科学家von Kármán教授主持的喷气推进研究所。当时,钱伟长正在这个研究所从事火箭、导弹的设计试制工作,钱伟长和林家翘等人,仔细研究德国导弹的射程和射点后发现,德国的火箭多发自欧洲的西海岸,而落点则在英国伦敦的东区,这说明德军导弹的最大射程不过如此。据此,钱伟长提出:只要在伦敦的市中心地面造成多次被击中的假象,以此蒙蔽德军,使之仍按原射程组织攻击,伦敦城内就可避免遭受导弹的伤害,英国接受了这一建议。几年后,丘吉尔在他的回忆录中谈及此事时,曾不胜感激地赞赏道:“美国青年真厉害”。可他直到最后也不知道,与德军玩了个雕虫小技的人其实是中国青年。“钱伟长智救伦敦”的传奇故事,成为二十世纪科坛上的一段佳话。此报道查无实据。
(3)美国签证“No”事件
1946年,在国外生活得很好的钱伟长回到国内,到清华大学任教。他曾回忆说:“我是中国人,我要回去。虽然回国后,第一个月的工资只够买一个暖水瓶,但我从来没有后悔过,更从来没有对国家丧失过信心。”1947年,钱伟长获得一个赴美从事研究工作的机会。当他到美国领事馆填写申请表时,发现最后一栏写有“如果中国和美国开战,你会为美国效力吗?”钱伟长毅然填上了“No”。此报道查无实据。
(4)爱因斯坦的感叹
钱伟长的博士论文《弹性板壳的内禀理论》,发表于世界导弹之父冯·卡门的60岁祝寿文集内,爱因斯坦看后,感叹:这位中国青年解决了困扰我多年的问题。此报道有失事实,有所夸大。事实应该是:钱伟长的博士论文《弹性板壳的内禀理论》于1944年分3篇在美国布朗大学主办的《应用数学季刊》上,爱因斯坦看后发现文中采用的黎曼几何方法优于他在阐释广义相对论时所用的方法。
(5)清华历史上首位身高不达标的学生
此报道不准确,钱伟长的身高不是达不到清华的身高标准(清华无限制身高),而是达不到清华越野队当时的身高标准。
(6)据考证钱伟长的生日应该是1913年10月9日而非1912年10月9日。
5. 钱伟长语录
(1) 我没有专业,国家的需要就是我的专业。
(2) 我们首先要培养一个全面的人,一个爱国主义者,一个辩证唯物主义者,一个具有文化艺术修养、道德品质高尚的人,其次才是一个拥有学科专业知识的未来的专门家。
(3) 教育的目的是使学生掌握正确的学习方法、工作方法和思想方法,所学的课程也好、专业也好,无非是一种载体,通过这个载体来促使大家掌握这种方法。
(4) “我做工作一切从实际出发;有需要,我就干;有不懂的,我就学;边干边学,摸着石头过河,只要对岸有果子要摘,再宽的河也要过。
(5) 回顾我这一辈子,归根到底,我是一个爱国主义者。
(6) 当今经济建设和科学技术正在发生着极大的变化,我们必须适应社会的变化,密切与社会的联系,为社会服务,不然办不好学校。
(7) 高等学校必须是两个中心、一支队伍,教学必须与科研结合。作为一个教师,搞好教书育人工作,这是必要条件,也要从事科学研究,这才是充分条件。
(8) 创新首先要有科学性。创新精神不是拍脑袋,科学创新要搞清楚有什么局限性。科学实践告诉我们,真理有普遍性,也有局限性,超过这个局限,真理就成了谬误。
(9) 当然,自学得找窍门。就好比认路,从火车站到某个地方,你要走过几条街,拐几个弯,你一定得记很多路标,拐弯的地方是个电影院,或者路口有个小摊,等等;但你不用把一路上的每一个铺面都记住,只要挑重要的关键的地方记几个,那么你再走时就自然不会错。假如路上有坑、有石头,你都要填平了、搬走了再走,那走得也就太慢了。有坑、有水塘先跳过去、绕过去就完了,回头看,往往问题自然迎刃而解。要记住,学习要抓大节、抓大局、不要被细枝末节挡住路。
(10) 第一是会找资料,你需要的资料。第二是自己要会读这些资料,能很快从这些资料中提炼出最核心最有用的东西,能整理得有条有理,跟原先所学挂上钩。第三是要有眼光,能够从中发现、提出问题,看到进一步发展的景象。有了这个能力,你就永远不会落伍。
【参考文献】
[1] 中国力学学会钱伟长纪念网站.
[2] 黄黔.《中国现代科学家传记》第四集《钱伟长》.
[3] 程昌钧. 钱伟长先生对力学和应用数学的贡献. 力学学报, 2010年第40卷第五期.
[4] 2010年感动中国颁奖词。
[5] 冯秀芳. 《钱伟长的教育思想和治学理念》上海大学出版社.
[6] 戴世强教授博客.
【注】作者多方考证力求提供最真实可靠的材料给读者,对于不真实和不准确的报道给予标注。鉴于了解到的资料有限,难免出现纰漏望读者谅解。
撰稿/编辑:一溪清泉