无穷魅力的力学系列（二）——众说纷纭的力学
这是因为国内学界对力学学科常有不同的认识，经常众说纷纭，莫衷一是，甚至无视这一学科的存在.
从世界范围看来，作为基础科学的力学学科的存在性稳如泰山. 试看，国际理论和应用力学联盟(IUTAM) 有上百个成员国，它组织的国际理论和应用力学大会(ICTAM)，即"力学奥运会"，每届有千余人参加，第23 届ICTAM 就于2012 年在我国北京召开；国际上力学类的刊物成百上千；知名力学家为数甚众. 这些都是明证. 可是，在我国，本不该成问题的问题，却老是成问题. 虽说在国家自然科学基金委员会，数理化力天地生这七大基础学科的地位从来就非常明确，力学始终占据着重要的位置，但在制订全国性的科学规划时，总会遇到一些问题. 最明显的例子是：1978 年，在制订新一轮科学规划时，一开始，只提"数理化天地生"，偏偏把力学学科排除在外，幸好以周培源、钱伟长、谈镐生等院士为代表的老一代力学家据理力争，争回了力学作为重要的基础学科的地位(详见《谈镐生文集》的钱伟长序和第402 ～ 420 页). 可是，在2008 年的我国中长期科学规划中又出现了类似问题；在2009 年的科技部一些规划中重又把力学排除在基础学科之外，经过新一代力学界的院士们再次鼓与呼，问题才得到解决.
之所以出现这种情况，有如下原因：
(1) 对力学学科的内涵及其发展史不甚了解，即使在学界也是如此；
(2) 误认为力学仅仅是物理学的一个分支，殊不知早在一百多年前，力学就与物理学"分了家"，成了一门独立的学科；
(3) 缺乏对力学学科内涵的普及性介绍，又有一些不准确的信息的误导，使人们产生模糊认识.
武际可在《力学史》 中，经过一番引经据典，归纳出关于力学的如下认识：
(1) 力学起源于工具、工艺的改进，同时也是人类追求认识自然界客观运动的普遍规律，特别是追求对天体运动规律认识的必然归宿.
(2) 在力学研究上，从古代开始，就有两种传统.如牛顿所说，一方面是理性的或理论的，另一方面是应用的，可见理论力学与应用力学的分工，早在牛顿时代就有了.
(3) 对力学的研究对象，有一个逐步拓宽的过程. 早期着重于重力、平衡，即静力学，后来着重于运动，即动力学. 到了牛顿，对力学有了最一般的认识，将力同运动相联系，而且这里运动是最一般意义的运动，它包含一切变化.
(4) 数学是同力学密不可分的，牛顿将几何学看作力学，达芬奇将力学看作数学，而邓玉函将数、度、力三学看为亲密三兄弟，不可分离. 力学同数学从古以来一直紧密联系，它们是人类认识客观事物运动的质与量的两个不可分的侧面.
(5) 自20 世纪开始，力学和物理学开始分工，力学研究宏观世界的规律.
(6) 把力学作为科学的一个分支，而不单是作为技术，是近代科学界的共识.
他还进一步指出："1900 年量子论与1905 年相对论相继产生，标志着物理学与力学的分家. 从此力学专门解决宏观世界的问题，而物理学专门从事微观世界的研究，力学家与物理学家、天文学家、数学家便分道扬镳了. 这一阶段力学学科的研究特点是：由于力学的基本理论在许多方面已经趋于成熟，理论难题仅有湍流、强度等少数课题，所以与理论力学相比，应用力学的研究队伍占较大比重. "正因为如此，在力学界，由于各自的侧重领域和各种重点不同，对力学学科究竟是基础科学，还是技术科学，尚有歧见，经过反复讨论，逐步形成一致的认识，正如文献 中所述：
"力学原是物理学的一个分支. 物理科学的建立则是从力学开始的. 在物理科学中，人们曾用纯粹力学理论解释机械运动以外的各种形式的运动，如热、电磁、光、分子和原子内部的运动等. 当物理学摆脱了这种机械(力学) 的自然观而获得健康发展时，力学则在工程技术的推动下按自身逻辑进一步演化，逐渐从物理学中独立出来. 20 世纪初，相对论指出，牛顿力学不适用于速度接近于光速或者宇宙尺度内的物体运动；20 年代，量子论指出牛顿力学不适用于微观世界. 这反映了人们对力学的深化，即认识到物质在不同层次上的机械运动的规律是不同的. 通常理解的力学只以研究宏观的机械运动为主，因而许多带'力学'名称的学科如热力学、统计力学、相对论力学、电动力学、量子力学等在习惯上被称为是物理学的分支，而不属于力学的范围. 但由于历史上的原因，力学和物理学仍有着特殊的亲缘关系，特别是在以上各'力学'分支和牛顿力学之间，许多概念、方法、理论都有不少相似之处.
"力学与数学在发展中始终相互推动，相互促进.一种力学理论往往和一个数学分支相伴产生，如运动基本定律与微积分，运动方程的求解和常微分方程，弹性力学及流体力学的基本方程和数学分析理论，天体力学中运动稳定性和微分方程定性理论等.有人甚至认为力学是一门应用数学. 但是力学和物理学一样，还有需要实验基础的一面，而数学寻求的是比力学更带普遍性的数学关系，两者有各自的研究对象.
"力学同物理学、数学等学科一样，是一门基础科学，它所阐明的规律带有普遍的性质.
"力学又是一门技术科学，它是许多工程技术的理论基础，又在广泛应用中不断得到发展. 当工程学还只分民用工程学(即土木工程学) 和军事工程学两大分支时，力学在这两个分支中已起举足轻重的作用. 工程学越分越细，各个分支中许多关键性的进展都有赖于力学中有关运动规律、强度、刚度等问题的解决. 力学与工程学的结合促使工程力学各个分支的形成和发展. 现在，无论是历史较久的土木工程、建筑工程、水利工程、机械工程、船舶工程等还是后起的航空工程、航天工程、核技术工程、生物医药工程等都或多或少有工程力学的活动场地. 力学作为一门技术科学，并不能代替工程学，只指出工程技术中解决力学问题的途径，而工程学则从更综合的角度考虑具体任务的完成. 同样地，工程力学也不能代替力学，因为力学还有探索自然界一般规律的任务.
"力学既是基础科学又是技术科学这种二重性，有时也难免会引起侧重基础一面和侧重应用研究一面的力学家之间的不同看法. 当然这种二重性也使力学家感到自豪，他们为沟通人类认识自然和改造自然两个方面做出了贡献."
尽管如此，在国内学界，对力学的内涵及其二重性依然有不少片面认识，尤其是一些颇具影响的工具书对"力学" 词条做了不恰当的诠释，对一些糊涂认识的加深起了推波助澜的作用. 有鉴于此，2009年，一批资深力学工作者借着国家自然科学基金委员会数理科学部组织的研讨"2011～2020 年我国科学发展战略"的机会，对力学学科的定义、特性和发展战略进行了深入讨论，进一步形成了共识.
上述情况在《院士谈力学》中得到了充分反映，院士们对力学的内涵及其二重性做了全方位的阐述.
扛鼎之作是周培源先生发表于《力学与实践》创刊号的文章. 他明确地指出："力学是关于物质宏观运动规律的科学. " 文中透彻地分析了物质的宏观运动和微观运动之间的关系；基础研究和应用研究的关系；新老学科的关系；理论和实验的关系. 他旗帜鲜明地陈述："从力学长期发展历史来看，我们可以得出这样一个初步结论，就是力学具有很强的基础性，又有极为广泛的应用性，两者相辅相成，互相促进，所以，力学既是基础科学，又是应用科学. 这和数学、物理学、化学、生物学等门科学，并没有什么两样的地方"."如果上面的结论可以成立，我们能否这样说，力学属于基础科学，和数、理、化、天、地、生一起共称七大基础科学；同时，我们也能否这样说：就它的应用范围的广泛性来说，力学也属于技术科学. 因此，我们既要充分重视力学的基础研究，又要十分注意力学的广泛应用. "时至今日，此文仍是发展力学学科的纲领性文件，重温起来仍有一种亲切感.
各位院士从不同侧面对上述观点做了阐释.
老一代院士陈述了他们对力学的深层次理解.钱伟长认为："力学既是应用性很强的技术科学，更是一个深藏玄机的基础学科，......，力学事业的发展必须从基础研究入手，为国民经济建设服务，决不能就事论事，照抄照搬，而必须狠下功夫，大力从事机理性探索，只有这样，力学才能在实践中发挥其无与伦比的巨大作用. "谈镐生强调指出："我们必需看到，力学是一门应用性极强的基础科学. 没有一项工程技术，能够离开力学而存在. 所以，力学既是大工业的基础，又是物理科学的理论基础. "钱学森的《论技术科学》一文有很大影响，他在阐述了技术科学的概念、发展和研究方法后指出，力学本身是技术科学的一个范例，也是我们现在对技术科学这一概念的来源. 他所给出的技术科学的十个发展新方向中，有一半与力学相关. 郑哲敏则对"理论力学"和"应用力学"做了界定："一般说，如果主要是为了深入探讨与认识某种力学规律，并无明确的应用目标，或者研究某种规律的必要性是从众多可能的应用中提炼出来的，在现阶段又并不限于某一特定应用，则可称之为理论力学，另一方面如果是为了解决实际应用中的某些特定的问题，则属于应用力学的范畴. "
新一代院士也表述了他们对力学的深刻理解.李家春和方岱宁根据学科发展的新态势，给力学下了更细致的定义："力学是有关力、运动和介质(固体、液体、气体和等离子体) 宏、细/微观力学性质的学科，研究以机械运动为主及其同物理、化学、生物运动耦合的现象. " 并指出："力学学科是自然科学的先导和基础，它在学科自身发展和实际工程应用的驱动下不断发展，为人类社会的进步做出了巨大贡献，应用和理论力学学派的光辉成就已载入科学史册. 毫无疑问，现代力学仍将是一门具有广泛应用和强大生命力的重要基础学科. " 白以龙通过例证指明："力学不仅广泛推动工程学的进展，又是新自然观的重要起源."这是因为"首先，自牛顿以后，自然科学又经历了几次伟大的理论综合和概括. ......其次，力学涉及的是我们周围的宏观世界. ......从土地、大气、海洋、生物到人类及其生产活动，构成了复杂的宏观世界, 我们身处其中，往往见怪不怪，经常受到惩罚. ""因此，以认识这个宏观世界一般运动规律为目标的力学的作用，看来也需要我们给予再认识. 或许，我们应当恢复牛顿把力学作为‘自然哲学的数学原理的精神’. "
综上所述，对于刚进入力学领域或想进入力学领域的年轻朋友，对于想了解力学的所有朋友，本书的问世无疑是雪中送炭，使得他们一入门就能了解，力学究竟是一门什么样的学科.
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