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走近钱学森(六十八)  

2017-02-11 07:11:42|  分类: 走进周恩来 |  标签: |举报 |字号 订阅

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走进力学研究所

在北京中关村的一个大门口,左边挂着“中国科学院力学研究所”的牌子,右边挂着“中国力学学会”的牌子,这里就是钱学森回国之后第一个工作单位,他是第一任中国科学院力学研究所所长,也是第一任中国力学学会会长。

关于钱学森创建中国科学院力学研究所,他的加州理工学院同事弗兰克·E.马勃在中国科学院力学研究所建所50周年时,这样论及钱学森创建力学所理念的来源:

为了追寻钱学森创建力学所理念的来源,我们得回顾一下历史。在庆贺钱学森诞辰九十周年的研讨会上我说过,上世纪30年代后期到40年代初,钱学森在冯·卡门直接指导下工作,我称之为是他做“学徒”的阶段。正是在这一时期,钱学森逐渐确立了关于力学研究的观点。那么,人们要问,冯·卡门的观点又是如何形成的?是在什么时候形成的?毫无疑问,这发生在19世纪末,当时冯·卡门在哥廷根大学从教。他有机会与当时的“科学大家”、应用数学的发明人克莱恩(Geheimrat Felix Klein)和纯粹数学的巨匠希尔伯特(David Hilbert)切磋讨论。克莱恩强烈主张数学与实际工程要结合起来,并认为,所有伟大的数学家都知道应如何运用数学去解决实际问题,而这种观点又是希尔伯特和其他数学家所反对的。为了确保自己的这种想法能够实施,克莱恩在哥廷根大学设立了应用数学和应用力学讲座职位。

在哥廷根大学从教的这段时间内,克莱恩的观点对冯·卡门产生了重要影响,并成为他后来在亚琛工学院和加州理工学院致力于科学与技术相结合的动力源泉。正当冯·卡门在美国大力宣传应用数学和应用力学观点的时候,钱学森来到了加州理工学院,成为了冯·卡门的“学徒”。可以说,在建立中国科学院力学研究所的时候,钱学森所秉持的也正是这种应用数学和应用力学的观点。

步入中国科学院力学研究所大门之后,可以看见一幢红白相间的五层大楼,那就是中国科学院力学研究所办公楼,是在钱学森担任所长的时候兴建的。当年,钱学森就是在这幢楼三楼的所长办公室上班。

走进大楼,看到门厅两侧的墙上挂着“力学研究所院士风貌”照片,总共有24位院士。一个研究所先后拥有24名院士,足见这个研究所科研实力的强大。内中,既有钱学森、郭永怀的照片,也有钱伟长的照片。当年,钱伟长曾经担任中国科学院力学研究所副所长。

郭永怀是继钱学森归国之后回国的。

1955年10月,钱学森在回国之前,给郭永怀和李佩写了一封信,希望郭永怀跟他一起回去。当时,郭永怀正好答应了威廉姆·西尔斯要做一项研究工作,要等一年才能完成,所以郭永怀给钱学森去信说,你们先回去,我和李佩明年一定回来。

1956年2月2日钱学森致信郭永怀,希望他“快来,快来”:

永怀兄:

接到你的信,每次都说归期在即,听了令人高兴。

我们现在为力学忙,已经把你的大名向科学院管理处“挂了号”,自然是到力学所来,快来,快来!

计算机可以带来,如果要纳税,力学所可以代办。电冰箱也可带。北京夏天还是要冰箱,而现在冰块有不够的情形。

老兄回来,还是可以做气动力学工作,我们的需要绝不比您那面差,带书的时候可以估计在内。多带书!这里俄文书多、好,而又廉价,只不过我看不懂,苦极!

请兄多带几个人回来,这里的工作,不论在目标、内容和条件方面都是世界先进水平。这里才是真正科学工作者的乐园!另纸书名,请兄转大理石托他买,我改日再和他通信。

此致

敬礼!嫂夫人均此!

                              钱学森

                                

                              2月2日

我们有人出席世界力学会议(比国九月)。[1]

[1]《钱学森书信》第1卷,第4页,国防工业出版社2007年版。

这里提到的“比国”,即比利时。

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信中所说托“大理石”买书一事,是请他们的好友Frank Marble办。“marble”一词意思是“大理石”。钱学森在信中不说英文“Marble”,而说中文“大理石”,有不给Marble引起意外麻烦的意思。

郭永怀说话算数。1956年9月,郭永怀辞去美国康奈尔大学航空研究院的教授职务,带着妻子李佩和女儿郭芹,途经深圳回到祖国。

1956年9月11日,钱学森致函郭永怀表示热烈欢迎:

永怀兄:

这封信是请广州的中国科学院办事处面交,算是我们欢迎您一家三众的一点心意!我们本想到深圳去迎接你们过桥,但看来办不到了,失迎了!我们一年来是生活在最愉快的生活中,每一天都被美好的前景所鼓舞,我们想您们也必定会有一样的经验。今天是足踏祖国土地的头一天,也就是快乐生活的头一天,忘去那黑暗的美国吧!

我个人还更要表示欢迎你,请你到中国科学院的力学研究所来工作,我们已经为你在所里准备好了你的“办公室”,是一间朝南的在二层楼的房间,淡绿色的窗帘,望出去是一排松树。希望你能满意。你的住房也已经准备了,离办公室只五分钟的步行,离我们也很近,算是近邻。

自然我们现在是“统一分配”,老兄必定要填写志愿书,请您只写力学所。原因是:中国科学院有研究力学的最好环境,而且现在力学所的任务重大,非您来帮助不可。——我们这里也有好几位青年大学毕业生等您来教导。此外力学所也负责讲授在清华大学中办的“工程力学研究班”(是一百多人的班,由全国工科高等学校中的五年级优秀生组成,两年毕业,为力学研究工作的主要人才来源)。由于上述原因,我们拼命欢迎的,请你不要使我们失望。

嫂夫人寄来的书,早已收到,请不必念念!

不多写了,见面详谈。即此再致

欢迎!

钱学森

1956年9月11日

附:力学所现有兄旧识如下:

钱伟长、郑哲敏、潘良儒[1]

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 郭永怀回来了,回到北京,回到好友钱学森身边。

郭永怀回国之后,担任中国科学院力学研究所副所长,而所长就是钱学森。钱学森做事大刀阔斧,郭永怀则细致入微,他俩是绝佳拍档。

谈庆明教授是中国科学院力学研究所的老人,详细叙述了在钱学森领导下创办中国科学院力学研究所的经过。[2]

谈庆明教授1956年毕业于北京大学数学力学系,刚毕业就被分配到中国科学院力学研究所。谈庆明成了力学研究所副所长郭永怀教授的研究生,研究化学流体力学。当时,力学研究所从清华大学迁至数学研究所对面的一幢小楼里,然后开始建设力学研究所新大楼,这幢大楼一直沿用到现在。

谈庆明教授说,当时我们很多同事都很怕钱学森,因为钱学森批评人的时候不留情面,我就被他当着很多人的面在会议上批评过。尽管我们有点怕他,但谁都佩服他的学问以及他的缜密的思维逻辑。

谈庆明教授说,我的研究室主任是郑哲敏先生。平时,钱学森对郑哲敏很客气。可是,有一回力学研究所办展览会,钱学森在审阅展板时,忽然令人把郑哲敏找来,指着展板很严肃地批评说,你看看,小数点后的有效数字怎么多达五六位?你的实验有那么精确吗?

郑哲敏一看,是自己在审稿时没有注意,当即表示改正。

在科学上,所谓“有效数字”,是实验精度的一种标志。如果有效数字的位数取多了,易使人误认为测量精度很高。小数点之后的有效数字多达五六位,

[1]《钱学森书信》第1卷,第7-8页,国防工业出版社2007年版。

[2]2010年5月5日上午,叶永烈在中国科学院力学研究所采访谈庆明教授。

表明实验精度达到10万分之一至100万分之一。通常,要按照实验的精度删除后面的几位数字。钱学森在科学上非常严格,所以会相当严厉地批评自己手下的研究室主任。

钱学森的学生樊蔚勋回忆了难忘的力学研究所“科学文献讨论班”,也就是钱学森从美国加州理工学院“移植”过来的科学讨论会。樊蔚勋说,1956年3月他到力学所报到的当天下午就参加了“塑性应力应变关系”的科学文献讨论班,起初是一头雾水,渐渐有门了,笔者的副导师、主持讨论班的李敏华学部委员鼓励我在讨论班上多发言。讨论班把这个学科分支在历史上的由来和发展都搞得清清楚楚。科学文献讨论班一定要有学术带头人,钱学森参加的讨论班学术带头人就是冯·卡门教授。冯·卡门能提出学科最前沿的问题,给与会年轻人以重大启发,从而使讨论热烈、深入,这是培养杰出的科学技术发明创造人才所必需的。钱学森、林家翘、钱伟长、郭永怀等都有这样的成长经历,都感谢恩师当年指引了重要的科研方向。力学研究所当时的“塑性应力应变关系”科学文献讨论班,李敏华学部委员、王仁学部委员每次必到,胡海昌学部委员、钱伟长学部委员有时参加,主持讨论班的李敏华学部委员定期向钱伟长副所长汇报。讨论班每周一个下午,讨论6篇文献,报告人由各位高级研究人员轮流担任,与会人员众多,一半以上是年轻人,即初、中级研究人员和北京中关村附近的大学里只有教学经验的讲师、助教。他们普遍感到听不懂、跟不上,李敏华学部委员为他们“开小灶”,每周增加一个下午的讨论班,只讨论一篇重要文献,指定樊蔚勋为报告人并启发主持讨论。樊蔚勋发言往往“一针见血”,鲜明地赞成什么、反对什么,对事不对人。一位好心人向樊蔚勋提出忠告:人家是讲师啊!发言要婉转曲折,不能直道其详,要给人家留面子。可是钱学森描述在加州理工学院的讨论班中热烈到“卡门教授也参加争吵”的地步,“但不影响人与人的关系”。力学研究所的科学文献讨论班学习加州理工学院科学讨论班的精神,参与者逐步更新观念,讨论班受到普遍欢迎。

据樊蔚勋回忆,钱学森在力学研究所虽然做过多次讲座,但是最具“轰动效应”的是主讲马克思主义。一个在美国生活了20年的科学家,在回国不到一年的日子里,居然要作马克思主义讲座。樊蔚勋说,“国务院系统几百人好奇地赶来听讲”,足见这次讲座引起诸多关注。钱学森怎么讲马克思主义呢?其实钱学森就是以一个在美国生活了20年的人的视角,来谈对马克思主义的感受。樊蔚勋回忆说,钱学森用充满感情的话语讲述道:“我在美国20年,把长期积累的工作经验上升到观点、方法来认识,回国后学了马克思主义,发现这些观点、方法,全都已经包含在毛泽东主席的《矛盾论》《实践论》里面了。”钱学森强调,马克思主义不是空洞的、抽象的,而是深刻地体现在科学的本身。科学家要善于从马克思主义的观点,找出科学的规律。

王礼立也是在1956年分配到中国科学院力学研究所的大学毕业生之一。他回忆说,在钱学森所长主持下的力学研究所,有两个细节令他难忘:一是除普通的办公桌椅外,工作室里有一个带许多小抽斗的文献卡片柜。钱学森认为,做科学研究一定要大量阅读科学文献,而在阅读时一定要随手写好文献卡片,分门别类放入文献卡片柜;二是钱所长要求每一个工作室里挂一块小黑板,以便在什么时候都可以写写画画,三三两两在小黑板前讨论。

谈庆明则记得,在1960年,钱学森曾经在力学研究所的篮球场上,主持了一次别开生面的表演——把一块小钢片放在碗状的钢的模具上,上面放置了雷管。随着一声爆炸,小钢片当即被炸成一只小钢碗。钱学森手持这只小钢碗,在篮球场上走了一圈,展示给来宾看。虽然那只小钢碗看上去凹凸不平,还只是“丑小鸭”,钱学森说,这将带来一场工艺上的革命。

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钱学森的目光是深远的,他把爆炸时使钢片成形的力学命名为“爆炸力学”,这成为力学的新学科。这种工艺,叫作“爆炸成型”。果然,后来“爆炸成型”得到迅速的发展、普遍的应用。后来,就连导弹的关键部件——火箭喷管,由于形状复杂,难以机械加工,却用“爆炸成型”在瞬间完成了。

王克仁教授也是力学研究所的老人,他指出,钱学森是中国科学院力学研究所的创始人,对于中国力学的研究和发展做出了重大贡献。对于创建中国科学技术大学,钱学森也是功不可没。在科学上,对于钱学森影响最大的,是他的导师冯·卡门。对钱学森在科学上的巨大成就,争议很少。[1]

金银和女士在中国力学会工作多年。她说,钱学森不仅

[1]2010年5月15日上午,叶永烈在中国科学院力学研究所采访王克仁。

是中国科学院力学研究所的创始人,也是中国力学会的创始人。[1]钱学森是中国力学会的第一任理事长,任期从1957年直至1982年,达25年之久。1982年钱学森当选中国力学会名誉理事长。钱学森把全国力学家组织起来,团结在中国力学会之中。2007年7月20日,96岁高龄的钱学森还为中国力学会50周年发来贺信。

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