无穷魅力的力学系列（三）——魅力四射，五彩缤纷

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力学五彩缤纷，魅力四射.

我国力学界多位院士的多高品质篇文章，可谓精彩纷呈，美不胜收，因为他们都是力学各个领域里的著名专家，他们学有专长，写文章驾轻就熟，举重若轻.

谓予不信，笔者带着大家漫游一下力学的奇境吧！

钱学森先回国后开创了物理力学研究，这种宏微观结合的力学带来一种新境界. 郭永怀回国后不久，把现代空气动力学理念带了过来，听听他通俗地讲解什么是激波和激波管，什么是高超声速流动，什么是高速流动中的电离和离解效应；他用雪崩来比喻激波，告诉我们激波有时有害，有时却有利，至少可以在激波管里制造高温环境；飞行器以马赫数12 再入大气层时会发生什么现象. 吴承康则进一步发挥，全面生动地描述了高速再入飞行器的等离子体问题，特别是弹头炽热时的烧蚀问题，而且提出了对付这种"等离子体鞘"的防热措施，顺便讲述了神秘的空间电推进器的原理. 庄逢甘讲了力学在航天中如何发挥作用. 崔尔杰则讲述了生物运动仿生力学和智能微型飞行器的故事，告诉我们如何像鸟类和昆虫那样扑翼飞行.

我国最早的流体力学家周培源则全面介绍了流体动力学，从滚滚洪水和潮起潮落中看到了它，在高速飞行、桥梁工程、石油工程中发现了它，而流动规律又如此扑朔迷离. 李家春全面综述了流体动力学的机遇和需求，全面述及了航空航天工程、海洋工程、能源工程、环境工程、生物医学工程中的流体力学，介绍了相关的交叉学科. 何友声介绍了船舶流体力学的新进展，特别是引人入胜的空泡流. 吴有生则以"力学的永恒魅力与贡献——与时俱进的船舶力学" 为题，向我们展示了五光十色的舰船及其力学问题. 渗流专家郭尚平等向我们揭示了渗流力学的方方面面，告诉大家它不仅在传统的水利工程、地下水资源开发和石油工程等传统领域发挥巨大作用，而且相继渗透到建筑、环境保护、化工、冶金、机械、原子能工业、膜分离技术、染料颜料、制糖等工业技术部门，乃至生物医学工程，数学建模和新型实验为这个学科分支带来了强大的生命力. 胡文瑞在介绍空间的物理学时，描述了微重力环境下的光怪陆离的现象，特别阐述了微重力流体力学的内涵和应用. 传热学专家过增元阐释了微细尺度传热的怪异特点和处理方法，这是国际前沿性问题.

不少固体力学专家向我们展示了它的巨大魅力.钱伟长讲述了非线性力学的异军突起和蓬勃生机，描绘了力学工作者向非线性力学进军的累累战果.黄克智等综述了我国经济、社会发展中急需解决的重大基础性力学问题，特别是，材料科学、微电子机械过程、能源工程中的力学问题，并总结出固体力学跨世纪优先发展的领域，即(1) 宏、细、微观材料本构理论与破坏过程；(2) 精微力-电系统耦合细观力学；(3) 大规模计算力学仿真. 对固体力学研究有指导作用. 专注于材料科学中的力学问题研究的方岱宁等人写了两篇长文剖析了先进复合材料和功能铁磁材料的变形与断裂的研究动态及其发展趋势，特别对学术思想、基本问题和研究方法做了详尽分析.其中《功能铁磁材料的变形与断裂的研究进展》一文引述了149 篇文献，对实验研究设备和方法以及理论建模过程作了细致描述. 断裂力学专家王自强对界面断裂力学做了全方位的介绍，指出了相应的热门课题. 资深固体力学家、地球动力学专家王仁对地质材料的力学问题做了权威性阐述，尤其对地质材料的非线性变形和破裂做了生动描绘，并转述了十一个相关的热门课题. 他还写了三篇科普文章，对研究中出现的反演问题等进行了通俗的介绍.

著名的计算力学专家钱令希、钟万勰、程耿东的两篇文章，论述了这一个因为计算技术发展而突飞猛进的分支学科的历史和现状，特别述及有限元构造及其数学基础、适合于计算机上的算法、结构优化和各类耦合问题的求解以及软件的开发与应用、计算动力学等问题，特别展望了我国计算力学的发展. 值得一提的是弹性力学专家胡海昌写了一篇文章专门谈对振动工程的看法，他认为："基础科学能够而且应该发展出相应的工程科学. " 他还认为，像振动工程这样的新工程的诞生和发展，应归功于计算机、微电子技术、系统论、控制论和信息论的发展. 铁路工程动力学专家翟婉明及其合作者撰文叙述高铁中的一些典型的力学问题：高速铁路轮轨滚动接触力学问题、高速列车关键结构部件疲劳问题、高速列车与线路结构动态相互作用问题，这些问题源于实践，相当复杂，却饶有兴味，充分显示了力学的魅力. 本书的另一篇有趣的文章是郑晓静和周又和写的关于风沙运动研究中的力学问题的长文，这两位固体力学专家近十几年转向研究与沙尘暴相关的风沙运动，这是一个颇具挑战性的研究领域，实验观测和理论分析都极其困难，至今尚无可靠的预测模型，他们认为，有必要将风沙运动系统作为非线性、多场耦合、跨尺度的复杂动力系统，并总结出四个关键力学问题. 本书还收录了郑晓静等人写的两篇科普文章《力学与沙尘暴》和《关于鸣沙》，可读性极好.

力学内容包罗万象，涉及核武器研制，机械设备的"健康检测"，海洋内波探测，鱼类游动，体育运动，乃至拐杖的使用，...... 五光十色，美不胜收.难能可贵的是：钱令希等五位院士在世纪之交写了一封倡议信，发动大家努力撰写科普文章，宣传力学贡献. 并且建议"立即组织起一套丛书". 他们的倡议得到了积极广泛的响应，近十几年来，力学科普的文章书籍大批涌现. 值得一提的是，2008 年，中国力学学会发起组织出版《大众力学丛书》，至今已出版了15 种，在全社会得到了普遍好评和欢迎.

通过上述漫游，我们可以体会到，力学不仅无奇不有，无处不在，而且婀娜多姿，丰富多彩. 可以说，学习力学、研究力学是一种享受，细细品味这本书也是一种享受.