钱伟长,著名力学家、应用数学家、教育家和社会活动家,我国近代力学的奠基人之一. 1 科学救国的满腔热情 1931年夏天,19岁的钱伟长来到上海参加高考.那时候,升学考试是各个大学自己出题进行的.钱伟长在一个月的时间里接连参加了清华、交通、中央、武汉和浙江五所大学的招生考试,结果同时收到了这五所大学的录取通知.钱伟长的祖父是晚清秀才,终生教书;他的父亲和四叔也都以教书为生.钱伟长从小耳濡目染,从小学到中学,他的文科成绩一直很好,而理科并不很好,特别是数学和物理.于是他最后选择了清华大学的中文系. 可是,就在钱伟长他们刚刚入学的时候,"九·一八"事变爆发了.日本侵略者在一夜之间占领了我国东北辽阔的土地,铁蹄践踏着我国的国土,人民在硝烟与血泪中挣扎.钱伟长和大多数青年一样,激发了"科学救国"的热情.在清华大学1931年的106位新生中,要求进物理系的竟有21人.尽管钱伟长数理化三科的成绩总共不到100分,而其他同学的考分都在200分以上,但他还是决定转到物理系. 钱伟长向理学院院长叶企孙教授和物理系系主任吴有训教授提出了改学物理的请求.吴教授说:"我查过你的试卷,你的文学和历史考得很好.特别是历史卷中的那道关于二十四史的题,我听说只有你一人得了满分;而你的英语和数理化的成绩却不大理想,物理尤其差.对你来说,学中文更合适,为什么一定要改学物理呢?"钱伟长激动地说:"对,我原来是喜欢文科的.但是,在上海考试期间,我看到外国人在上海滩横行霸道,无非就是靠着他们的枪炮比我们好,我觉得文学救不了现在的中国,现在国家更迫切需要的是科学技术,是飞机大炮!我的数理化成绩虽然不好,但我有决心赶上去!"钱伟长的爱国热情深深感动了两位教授.吴有训教授答应了他的请求,不过有个条件:一年后数理化成绩必须在70分以上,否则仍然回中 文系.同时吴教授还要求他加强体育锻炼,因为物理系功课负担很重,没有强壮的身体,难以应付.钱伟长毫不犹豫地点了点头. 2 成绩出众的求学生涯 那时候,清华大学理科的许多教材是英文原版的,教师们讲课也用英语.第一学期对钱伟长来说是非常艰苦的,除学习正课和做实验外,还要自己补习英语和中学的一些理科知识.他夜以继日地苦读,首先攻下了英语这一关,同时理科成绩也逐步提高,凭着刻苦的精神和科学的学习方法,年终考试,钱伟长的各科成绩都达到了70分以上. 4年后,22岁的钱伟长以优异的成绩大学毕业,接着又考取了清华研究院物理系的研究生,在吴有训教授指导下,从事X光衍射研究.1939年7月,中英文教基金会招考第七届公费留学生,钱伟长从3000多考生中脱颖而出,以优异的成绩被录取.第二年1月,22名青年满怀雄心壮志,告别了家乡亲人,乘船赴加拿大留学. 钱伟长进了多伦多大学应用数学系,跟随系主任、著名的应用数学家辛格教授从事流体力学和弹性力学的学习、研究.仅仅过了50天的时间,钱伟长就与导师合作写了一篇论文,这篇论文在纪念冯·卡门教授60寿辰的纪念论文集上发表了.论文集上的作者都是赫赫有名的科学家和权威教授,如爱因斯坦、铁木申柯等,钱伟长这个名不见经传的中国青年竟跻身于国际科学大师之列,引起了冯·卡门教授的注意. 1942年,钱伟长获得了哲学博士学位.他的博士论文上的一组方程式被国际科学界称之为"钱伟长方程".辛格教授将自己的得意门生推荐给美国加州理工学院航空系系主任冯·卡门教授.这位举世闻名的科学家对曾在自己祝寿文集上发表过论文的钱伟长表示热烈欢迎.钱伟长跟随冯·卡门教授作博士后,回来又在研究所任研究工程师,从事火箭、导弹的设计研究工作.钱伟长主要从事弹道计算和各种导弹的空气动力设计.他在初期的人造卫星轨道计算上作出了突出贡献. 这时,正是第二次世界大战期间,英国伦敦遭到德国火箭的威胁,英国首相邱吉尔向美国求助,这件事交到了冯·卡门教授的研究所.钱伟长等人议论,德国火箭是从欧洲西海岸向伦敦发射的,多数火箭落在了伦敦东区,这证明德国火箭采用了最大射程.根据他们的研究理论,钱伟长指出,只要在伦敦市中心造成已多次被击中的假象,以蒙蔽德国,让他们的导弹仍按原定射程攻击,伦敦市中心就可避免火箭造成的巨大实质性破坏.英国按这个建议去做,果然将损失降到了最低限度,邱吉尔在他的回忆录中谈及此事时,不胜感激地称赞:"美国青年真厉害!"可他没有想到,当年使伦敦减轻灾难的是中国青年. 3 精诚报国的拳拳之心 尽管美国的工作和生活条件非常优越,但钱伟长的心中始终燃烧着为自己的祖国做贡献的强烈愿望.当获悉抗日战争胜利的消息后,钱伟长立即向冯·卡门教授提出了回国请求.可是教授怎么也舍不得放这位精明强干的学生走.最后,钱伟长提出要回国探望阔别6年的妻子和还未见过面的6岁的孩子.冯·卡门教授无奈,只得放行,他再三叮嘱钱伟长:"早点回来!"1946年5月6日,钱伟长踏上了归国的航程.为了不引人注意,钱伟长只带了简单的行李和一些书籍. 钱伟长终于回到了阔别多年的清华园,立即投入了艰苦紧张的复校工作.开学了,工作繁忙,教学任务很重,生活却非常艰苦,他不得不在好几所大学兼课.这时,美国的研究所托人来邀请钱伟长回去工作,可以全家迁去定居,但要在一个表格上签字,表明一旦中美发生战争,绝对忠于美国.钱伟长说,当初从美国出来,就没有想到要再回去.他毫不犹豫地在那张表格上写下了"NO". 4 功勋卓著的科教成就 时光荏苒,岁月如梭.几十年过去了,钱伟长教授在教学和科研两方面同时并进,为国家培养了一批又一批优秀的科学工作者.钱伟长在谈及高校教学改革时说,教师把学生教"懂了"是一种不负责任的行为,是典型的"填鸭式"教学.教学生思考方法,培养学生自学能力,这种教"不懂"才符合人才培养的规律. 钱伟长教授在科研中也取得了许多举世瞩目的成就,发表了大量的论著.他擅长应用数学、力学、物理学、中文信息学等.现已出版有《圆薄板大扰度问题》、《弹性力学》、《变元法和有限元》、《穿甲力学》、《广义变分原理》、《应用数学》等学术专著20余部,在国内外发表的学术论文200余篇.他在科学理论和工程技术上都有许多开创性的成就.主要学术贡献是板壳非线性内禀统一理论,板壳大扰度问题的摄动解和奇异摄动解,广义变分原理,环壳解析解和汉字宏观字形编码(钱码)等.他早期提出的"浅壳大扰度方程"被国际学术界誉为"钱伟长方程";在圆薄板大扰度问题上,他提出的以中心扰度为小参数的摄动法,在国际上称"钱伟长法".有关圆薄板大扰度问题的工作,在1955年获中国科学院颁发的国家 科学奖二等奖,广义变分原理方面的工作在1982年获国家自然科学奖二等奖,此外还有多项科研成果分别获北京市、上海市科学技术进步奖.最近,钱伟长教授关于非克希霍夫-拉夫假设板壳理论的工作,是对固体力学基础理论的新贡献.1997年获何梁何利基金"科学与技术成就奖". 钱伟长长期从事高等教育领导工作,为培养我国科学技术人员作出重要贡献.自1946年起任清华大学教授、教务长、副校长.1954年起为中科院学部委员(后改为院士),是中国科学院力学研究所、自动化研究所的创始人.1956年起被选为波兰科学院院士.1983年起任上海工业大学校长、上海大学校长.1984年创建了上海市应用数学和力学研究所,任所长.1985-1990年任中华人民共和国香港特别行政区基本法起草委员会委员.1988年任中华人民共和国澳门特别行政区基本法起草委员会副主任委员,中国和平统一促进会执行会长,积极推动了祖国的统一大业.他是中国人民政治协商会议第六届、七届、八届和九届全国委员会副主席,民盟中央副主席、名誉主席. 为了表彰钱伟长教授的杰出贡献,日前,由雕塑家、南京大学雕塑艺术研究所所长吴为山教授创作的钱伟长塑像赠送仪式在南京大学举行.塑像高0.5米,为青铜所铸,尽显钱先生从容豁达、睿智的长者风范. 钱伟长教授虽已88岁高龄,仍战斗在繁重的教科研和领导岗位上,对工作兢兢业业、一丝不苟的精神为我们树立了光辉的榜样.
有一种并不是很靠谱的猜测,也能从某种程度上说明美军为何不愿意采取鸭式布局:由于俄罗斯、瑞典、法国、以色列和中国的一些战斗机都采用了鸭式布局,美军不愿意起用类似布局的飞机,以给外界“美军抄袭模仿其他国家”的把柄。换句话说,美国人是为了面子,而不愿意采取这种付出和收益成正比的优秀气动布局,特别是在航发有着极大优势的情况下,是否采取鸭式布局对于美军的战斗力影响并不大,而政治正确在此时就能够起到决定性的影响。
首先需要了解什么是鸭翼布局,简单来说便是采用了鸭翼,或者说是鸭式布局的飞机。鸭式布局通常指将水平尾翼放置在主翼之前机头两侧的飞机布局,而放在主翼之前的这对水平尾翼就被称作是鸭翼。这对翼面所能够起到的作用,是确保飞机不易失速,可控飞行迎角比较大,简化飞机驾驶流程,保证飞行安全。同时,由于鸭翼会产生特定的涡流,因此采用鸭式布局的飞机升阻比较大,飞机爬升时鸭翼还可以提供抬头力矩平衡低头力矩。
但是鸭翼的缺点也非常明显:上文曾提到鸭翼会产生特殊的涡流,正是这个涡流影响了鸭式布局的稳定性。鸭式布局的飞机,鸭翼、机翼和尾翼之间会存在极为复杂的干扰气流,因此必须要经过大量的实验和计算,才能够得出一个相对来说较为出色的机身设计。即便得出了能够确保机翼之间的完美数据,鸭式飞机也存在着飞控系统复杂、着陆性能较差等问题。换句话说,鸭式布局是一种好坏分明的飞机设计。
而美国作为世界上航空科学技术最为发达的国家,对于鸭式布局的研究要比全世界大部分国家都要深。早在1984年,美国麦道公司就曾以F-15战机为模板改进出了一款带鸭翼的战机NF-15B“敏捷鹰”。美国人通过这款战机成功验证了鸭式布局的优点所在,NF-15B有着惊人的32吨起飞重量,4500公里的超大航程,以及更短的滑跑距离。可以说,这种鸭式布局,一度让美军感到心动。
因此,美国人并非看不上鸭翼,相反还曾在鸭翼布局上尝到过甜头。当然,美国人至今没有列装一款鸭翼布局的飞机,这在某些层面影响了人们对于美国人看待鸭式布局的看法,误认为美军看不上鸭式布局也是很正常的。但是接下来的一个问题其实更为关键:为何美军没有列装鸭式布局的飞机。
原因也很简单,那就是美国人在航空发动机领域领先全世界。由于有着极为强劲澎湃的航空发动机,美军战机的起飞重量能够得到最低限度的保证,无需依靠鸭式布局来弥补飞机性能的不足。而这和中国的歼-20刚好形成了对比。有说法认为,歼-20的种种优秀的气动设计,实际上都是为了弥补发动机推力的不足。中国航空发动机的落后令中国战机的研发也受到了相当程度的局限。
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网友回答了注意到已经有好几个网友回答了这个问题,那我就用数学大师丘成桐对中国科技状况的批评还回应一下吧。
数学大师丘成桐之前指出:以目前的本科教育模式,国内不可能培养出一流人才中国大学生的基础水平,尤其是修养和学风在下降,哈佛毕业生的论文水平比国内有些院士的文章都好如果不重视学风建设,中国科技至少后退20年。
丘成桐还指出,基础教育不扎实,不可能培养出一流人才,“如果不重视基础教育,以目前的本科教育模式,国内不可能培养出一流人才……这些年,中国大学的基础教育存在很多问题,大学生的基础水平,尤其是修养和学风在下降……有人说中国的基础教育不比美国差。但是在实践中我发现,国内大学的教育水平并非人们想象得那么高,美国的大学教育比中国好得多。研究生教育美国比中国好得更多。”
篇幅有限,点到为止,请参阅全文《数学大师丘成桐:中国的科技至少要倒退20年》:
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钱伟长,男,1912年10月9日生,江苏无锡人,毕业于多伦多大学,曾任上海大学校长。2010年7月30日6时20分在上海逝世。
1936年,参加中国共产党领导下建立的抗日救国组织中华民族解放先锋队。
1939年,赴昆明在西南联合大学讲授热力学。
1940年1月,考取中英庚款会的公费留学生,因第二次世界大战突发,改派至加拿大。去加拿大留学。8月钱伟长终于赶赴加拿大多伦多大学学习,主攻弹性力学,跟随导师辛吉研究板壳理论,用50天完成论文《弹性板壳的内禀理论》,发表于世界导弹之父冯·卡门60岁祝寿文集内。
1941年,提出了“板壳内禀理论”。
1941至1942年,研究雷达波导管内的电抗、和A.温斯坦(weinstein)合作研究固支受拉方板的振动,1942年获多伦多大学应用数学系博士学位。
1942年至1946年,任美国加州理工学院喷射推进研究所研究总工程师,师从世界导弹之父冯·卡门,从事博士后科学研究。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、气阻损失、降落伞运动、火箭飞行的稳定性、变扭率的扭转、超音速对称锥流等问题。并发表了世界上第一篇关于奇异摄动的理论,被国际上公认该领域的奠基人。
1946年5月,钱伟长回国,应聘为清华大学机械系教授,兼北京大学、燕京大学教授。
1946至1957年,研究圆薄板大挠度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。
1946至1948年,参加了反美扶日、反内战、反饥饿、反美援面粉等进步运动。
1949年后,历任清华大学教授、副教务长、教务长。
1950年,任中华全国自然科学专门学会联合会常委、组织部部长。
1951年,任中华全国青年联合会常委、副秘书长,并担任中国科学院数学研究所力学研究室主任。
1952年,参加中国文化代表团,出访缅甸、印度。
1954年,提出了“圆薄板大挠度理论”(1956年获国家科学奖二等奖)。
1954年至1958年任第一届全国人民代表大会代表。
1955年被选聘为中国科学院学部委员(院士)。
1956年,制定规划了中国第一次12年科学规划,并被任命为清华大学副校长。与钱学森等创办中国科学院力学研究所,同时担任中国科学院力学研究所副所长、中国科学院学术秘书、国务院科学规划委员会委员、中国科学院自动化研究所筹委会主任。同年当选为波兰科学院院士
1957年,中国力学学会成立,任副理事长。当年1月发表《高等教育的培养目标》,反对苏联教育体制中的一些工作思路,提倡理工合校,重视基础学科,在清华大学内引发三个月的大讨论,当年6月最终因为建议理工合校及参加民盟会议等原因在反右中被划为右派分子,批判为反动学术权威、万能科学家,停止一切工作。
1958年1月15日,钱伟长在清华大学被正式宣布为“右派分子”,并定为极右分子(这是最严重的等级),除保留教授职务外,其余职务全部撤消,接受批判。后因毛泽东一句“钱伟长还可以当教授嘛”,使他免去北大荒劳动改造的厄运,但是由一级教授降为三级教授。划为右派之后,钱伟长被强制劳动改造,先做实验室助理,扫地劳动一年,其子女被禁止上大学。后下放至农村,但其间他仍坚持进行科学研究。1957至1976年,从事飞机颤振、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、三角级数求和,以及变分原理中拉格朗日乘子法的研究。
1964年,他曾独立推得广义变分理论,投递给《力学学报》,但因当时他的身份问题而不予发表。
1968年至1971年,他在下放首都特钢厂“劳动改造”期间,担任炼钢车间的炉前工,帮助工厂设计制造了800吨水压机和2000平方米的热处理车间及其设备。
1972年,钱伟长由周恩来亲自点名,参加科学家代表团访问英国、瑞典、加拿大和美国。
1977至1990年,从事环壳理论、广义变分原理、有限元、中文信息处理、薄极大挠度、管板、断裂力学、加筋壳、穿甲力学、三角级数求和等方面的研究。
1979年,中央撤销把钱伟长划为右派分子的决定。
1980年,恢复为中国科学院学部委员,担任第五届全国政协常委、中国文字改革委员会委员。当年5月,在重庆交通学院(现重庆交通大学)创办《应用数学与力学》杂志。
1981年,被任命为中文信息学会理事长、《应用数学和力学》杂志主编。
1982年,“广义变分原理的研究”(1979年完成)获国家自然科学奖二等奖。
1982年,邓小平在中央组织部关于同意钱伟长担任上海工业大学校长的请示报告上批示:他的任命不受年龄限制。1983年1月19日,钱伟长到任上海工业大学校长。
1983年至2003年,历任第六届、七届、八届、九届全国政协副主席。
1984年,他提出汉字宏观字形编码,简称“钱码”。同年任民主同盟中央副主席、名誉主席,上海市应用数学与力学研究所所长。
1986年,在国家标准局组织的全国第一届汉字输入方案评测会上,在34种方案中,“钱码”被评为A类方案。“钱码”获得1985年度上海市科技进步二等奖,在1987年全国科学大会上获银牌奖。
1988年,任澳门特别行政区基本法起草委员会副主任委员、中国和平统一促进会会长、中国陶行知研究会会长。
1991年6月,钱伟长被聘为暨南大学名誉校长。1994年1月25日接任暨南大学董事会董事长职务。
1994年5月17日,经上海市政府任命,钱伟长继任为上海大学校长。
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。