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周培源中國近代力學(xué)和理論物理奠基人

2016-09-18 13:18王帥
人物周刊 2016年6期
關(guān)鍵詞:湍流清華

王帥

周培源是我國著名流體力學(xué)家、理論物理學(xué)家、教育家和社會(huì)活動(dòng)家,九三學(xué)社社員、中國共產(chǎn)黨黨員。中國科學(xué)院院士,中國近代力學(xué)奠基人和理論物理奠基人之一。1993年,經(jīng)中國有關(guān)部門的批準(zhǔn),正式成立周培源基金會(huì)。

清華才子

1902年8月28日,周培源出生在江蘇宜興一個(gè)開明紳士家庭。而就在一年前,清政府簽訂了喪權(quán)辱國的《辛丑條約》,中國再次陷入了被列強(qiáng)瓜分、帝國主義凌辱的時(shí)代亂潮。幼小的周培源,就在那動(dòng)蕩不安、民不聊生的時(shí)局中成長(zhǎng)。

10歲開始,周培源隨祖父離開宜興老家,輾轉(zhuǎn)于南京、上海讀書,16歲時(shí)入讀上海圣約翰附中。在摩登都市讀書的周培源常常在公園看到“華人與狗不得入內(nèi)”的牌子,心中別是一番滋味,而一次相當(dāng)屈辱的經(jīng)歷更讓他堅(jiān)定了振興中華之宏愿。

那天,周培源和同學(xué)在外灘草地上散步,竟然被一個(gè)外國看守轟了出來,他非常氣憤地問:“我們?yōu)槭裁床荒茉谶@上面走走?”那名看守漫不經(jīng)心而又輕蔑地說:“中國有一天強(qiáng)大了,你們就可以在這上面走了?!边@番經(jīng)歷讓周培源刻骨銘心,在感到憤怒的同時(shí),也意識(shí)到只有中國強(qiáng)大了,才能不受外國人的凌辱,自己的人民才能在自己的國土上隨意行走。

1919年,志在拯救中國的五四運(yùn)動(dòng)爆發(fā),周培源毫不猶豫地加入到游行請(qǐng)?jiān)傅年?duì)伍中,貼標(biāo)語、喊口號(hào),他始終沖在最前列。上海圣約翰附中也因此開除了他。

失去學(xué)籍的周培源并沒有放棄,他回到宜興鄉(xiāng)下,躲進(jìn)一座寺廟繼續(xù)潛心讀書。一天在瀏覽報(bào)紙時(shí),他無意間看到清華學(xué)校在江蘇省招考五名插班生的廣告,考試地點(diǎn)定在南京??滩蝗菥彛⒖腾s赴南京參加考試,正所謂機(jī)會(huì)只給有準(zhǔn)備的人,他一舉成功,得入清華。

多年后談及此事,周培源仍興奮地說:“那則報(bào)上的招生廣告只登了一天,而且是非常小的一條消息,居然被我看到?!本瓦@樣,周培源邁向了人生最重要的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),并與清華學(xué)校結(jié)下了不解之緣。

在清華讀書期間,周培源學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)異。他特別鐘愛數(shù)理化,崇尚“科學(xué)救國”。在他進(jìn)入清華的第一年,愛因斯坦的相對(duì)論得到科學(xué)驗(yàn)證,在全世界引起轟動(dòng),報(bào)刊、雜志等介紹相對(duì)論的文章比比皆是,極大地震動(dòng)了周培源年輕的心靈。于是他改變學(xué)工程學(xué)的初衷,決定學(xué)習(xí)物理。

1924年,周培源從清華大學(xué)畢業(yè),當(dāng)獲準(zhǔn)“庚款留美”時(shí),他毫不猶豫地選擇了芝加哥大學(xué)物理系。與許許多多“庚子賠款”出國留學(xué)的中國學(xué)生一樣,他發(fā)憤讀書,希望學(xué)得一技之長(zhǎng),報(bào)效祖國。他也正是憑這樣的信念創(chuàng)造了一個(gè)奇跡:用了3年半時(shí)間,修完了學(xué)士、碩士、博士三個(gè)學(xué)位。1928年他獲得加利福尼亞理工學(xué)院理學(xué)博士學(xué)位,并因其學(xué)業(yè)與科研成果特別優(yōu)異而獲得該院最高榮譽(yù)獎(jiǎng),與趙忠堯、何增祿二人一起被該院院長(zhǎng)、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、國際著名物理學(xué)家密立根稱之為“加利福尼亞中國三杰”。他的博士論文被當(dāng)今自然科學(xué)史專家許良英評(píng)價(jià)為“起點(diǎn)高、難度大,說明他當(dāng)年心志遠(yuǎn)大”。

周培源的女兒也曾經(jīng)問他:“何以能3年半連拿三個(gè)學(xué)位?”周培源回答:“勤奮。別人夏天都休息時(shí),我到處去選課,所以很快修滿學(xué)校規(guī)定的學(xué)分。”

1929年,27歲的周培源回到祖國,受清華大學(xué)第一位校長(zhǎng)羅家倫聘請(qǐng),成為該校最年輕的物理教授。

科學(xué)巨匠

周培源的國際聲譽(yù),更多地源于他的科學(xué)研究。從1926年起直至1993年去世,周培源從事相對(duì)論研究的時(shí)間跨度長(zhǎng)達(dá)近70年,從事湍流理論研究長(zhǎng)達(dá)50多年,先后在這兩個(gè)物理學(xué)基礎(chǔ)理論中重大而困難的領(lǐng)域里發(fā)表了數(shù)十篇論文,奠定了中國理論物理研究的基礎(chǔ)。

周培源是謙虛的,面對(duì)這樣的成就,他自稱是“以勤補(bǔ)拙”。同時(shí)他也十分強(qiáng)調(diào)科學(xué)界前輩對(duì)自己的啟發(fā)和影響,其中不得不提的就是他的“偶像”愛因斯坦。

周培源是中國唯一一位在愛因斯坦身邊長(zhǎng)期工作的人。1936年,周培源利用清華的科研休假年到美國新澤西州的普林斯頓高級(jí)研究院,參加由愛因斯坦親自主持的廣義相對(duì)論高級(jí)研討班,在那里,他與愛因斯坦一起工作了一年,對(duì)運(yùn)動(dòng)方程等問題進(jìn)行了深入的談?wù)?。這一年的接觸,對(duì)周培源一生的科學(xué)研究起到了深遠(yuǎn)的影響,愛因斯坦求解運(yùn)動(dòng)方程所用的逐級(jí)近似的方法,就對(duì)他后來的湍流研究有很大的啟發(fā)作用。

回國后,周培源潛心研究廣義相對(duì)論,之后為了支持抗戰(zhàn),他又轉(zhuǎn)向更具實(shí)用性的湍流理論研究,都取得了豐碩的成果:他在上世紀(jì)20年代提出的廣義相對(duì)論引力論中的“坐標(biāo)有關(guān)”論點(diǎn),80年代后期獲得了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的初步支持;1975年他提出的研究湍流理論的“準(zhǔn)相似性條件”,1986年在北京大學(xué)湍流實(shí)驗(yàn)室中獲得了證實(shí);80年代,他又提出求解脈方程的逐級(jí)迭代法,從而使他1945年提出的湍流平均運(yùn)動(dòng)方程與脈動(dòng)方程應(yīng)聯(lián)立求解的夢(mèng)想得以實(shí)現(xiàn),湍流求解問題得到徹底解決。50多年來的頑強(qiáng)奮斗,他終于建立了我國獨(dú)特的湍流理論體系,被世界公認(rèn)為湍流模式理論的奠基人。

在很多人看來,周培淵早已功成名就,大可頤養(yǎng)天年。但是他卻仍抓住一切時(shí)間工作。至今,他的三女兒周如玲還記得一件事:1980年,周培源在麻省理工學(xué)院當(dāng)訪問教授時(shí),房間的空調(diào)機(jī)壞了,人坐在屋里熱得直冒汗。他穿了一件背心,坐在書桌前一動(dòng)不動(dòng)地演算,一坐就是幾個(gè)鐘頭。幾天后,他把算稿拿給周如玲核對(duì)。五六頁的算稿,密密麻麻地寫滿了各種公式、符號(hào),加起來少說也有近萬個(gè)字符。周如玲核對(duì)下來,只發(fā)現(xiàn)有一個(gè)張量的下標(biāo),在謄寫時(shí)抄錯(cuò)了,頃刻被感動(dòng)得熱淚盈眶?!耙溃菚r(shí)他已是年近八旬的老人了?!敝苋缌嵴f。

通常而言,科學(xué)家從事科技事業(yè)的黃金年齡在中青年,而周培源的黃金年齡段卻一直延續(xù)到耄耋之年。在他80歲至90歲的十年中,他和他的學(xué)生、同事共發(fā)表24篇科學(xué)論文,其中7篇重要論文都是他自己研究撰寫以個(gè)人名義發(fā)表的,其他論文也大多是在他的主持研究下共同撰寫的。一位科學(xué)家在如此高齡獲得如此豐碩的科研成果實(shí)屬罕見!這恰恰是因?yàn)樗鹬乜茖W(xué),相信科學(xué),對(duì)科學(xué)執(zhí)著追求、鍥而不舍。

愛情故事

1930年的一個(gè)周末,周培源到同學(xué)家中做客,無意中發(fā)現(xiàn)一張少女的照片,周培源心頭立刻涌起了一種異樣的感覺。他原以為是同學(xué)的妻子劉孝錦,當(dāng)?shù)弥皇菚r(shí),不由得心中暗喜。照片的主人叫王蒂澂,是劉孝錦的同學(xué),北平女子師范大學(xué)的學(xué)生。

王蒂澂祖籍山東濰縣(今濰坊市),1910年出生在吉林扶余,父親早逝,母親歷盡艱難供養(yǎng)孩子讀書。1927年,學(xué)習(xí)出眾的王蒂澂被吉林省官費(fèi)保送至北京女子師范大學(xué)。王蒂澂天生聰慧機(jī)智伶俐,兼之魯迅等名師曾在北京女師任教,因此她受新文化運(yùn)動(dòng)、新文學(xué)影響頗深,思想和視野愈加開闊。

在同學(xué)的撮合下,王蒂澂和周培源很快便陷入了愛河。1932年6月18日,這對(duì)有情人在北平歐美同學(xué)會(huì)舉行了結(jié)婚儀式,清華大學(xué)校長(zhǎng)梅貽琦親自主持了婚禮。

關(guān)于周培源和王蒂澂的愛情故事,還有一個(gè)流傳甚廣的小插曲。據(jù)知情人透露,清華大學(xué)物理系主任、年輕瀟灑的哈佛博士葉企孫對(duì)王蒂澂也是一見鐘情,按照錢鐘書小說《圍城》里的說法,葉企孫和周培源這兩位清華物理系的教授由同事變成了“同情”(同時(shí)鐘情于一位女性)。但葉、周都是頗具西方紳士風(fēng)度的海歸,他們訂下了君子協(xié)定,尊重王蒂澂女士的選擇。

繡球最終拋給了周培源,據(jù)說原因有二。一是葉企孫平常略帶口吃,與異性交談更加緊張,有時(shí)甚至連一句話也說不出;另一條是王蒂澂一直想找一個(gè)身材高大的伴侶,葉企孫雖然英俊卻不夠高大,而周培源恰恰是高大威猛的英俊小生,當(dāng)時(shí)因風(fēng)流瀟灑而與陳岱孫、金岳霖并稱為“清華三劍客”,建國后在中科院數(shù)理化學(xué)部的帥氣排名也在前三名(冠、亞軍據(jù)說分別是吳有訓(xùn)和錢三強(qiáng))。

周培源夫婦一生共育有四朵金花,在女兒眼中,父母一直就是一對(duì)恩愛的戀人。兩人一同出門出差或旅行,還沒出發(fā),周培源就把手臂高高舉起,王蒂澂挽著周培源形影不離。行李多時(shí),女兒只好說:“對(duì)不起!麻煩你們兩位分開一會(huì)兒,幫我照看一下東西。”

王蒂澂晚年癱瘓?jiān)诖?,每天早晨周培源都要到老伴房里問安:“你今天感覺怎么樣?腰還疼不疼?我愛你,60多年我只愛過你一個(gè)人。你對(duì)我最好,我只愛你!”周培源晚年右耳失聰,說話總是大聲嚷嚷,于是,周家上下老少每天便要聽他公開的“愛情宣言”,這位嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺W(xué)家?guī)е交奶攸c(diǎn),天天向他心中最美的女子重復(fù)著同樣的話。

1993年11月24日,周培源如常晨練,又到老伴房里說了一會(huì)兒話,感覺不好想躺下,就再也沒有起來。王蒂澂一時(shí)不能接受,埋怨老伴:“不講信用!說好先送我,可連個(gè)招呼都不打,說走就走,連個(gè)再見都不說。”隨后,她平靜地料理了丈夫的后事,老伴的衣袋里,裝著一張她讓女兒代寫的紙條:“培源:你是我最親愛的人,你永遠(yuǎn)活在我的心中!”

歷程評(píng)述:

周培源一生向往光明進(jìn)步,追求真理,以國家獨(dú)立、民族振興、社會(huì)進(jìn)步、人民幸福為己任,把畢生精力獻(xiàn)給了祖國和人民,獻(xiàn)給了民主科學(xué)事業(yè)。

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