一生奉献祖国的科学家钱伟长
2010年7月30日,享誉海内外的我国著名力学专家、应用数学家、教育家,中国科学院院士,上海大学校长钱伟长辞世。他学贯中西,名震遐迩,德高望重。他一生勤奋学习,具有浓厚的爱国情怀,时刻将祖国利益放在心中。20世纪60年代,他被周恩来总理称为科学家中卓有成就的"三钱"之一。他的青春岁月,大多是在留学海外如饥似渴地学习和科研中度过的。他虽然身在海外,心中却一刻都未曾忘记祖国。学成后,他义无反顾回归祖国。当年,在各方面条件都十分困难的情况下,他宁愿放弃国外的优厚待遇,想方设法冲破重重阻碍,回到祖国的怀抱,为祖国建设奉献终身,永不言悔。满腔的爱国热情和伟大的爱国主义精神在他的行动中表现得淋漓尽致,令人肃然起敬。 国弱家穷求学艰
1912年10月9日,钱伟长出生于江苏省无锡县鸿声乡七房桥村。当地有句俗语:"十只黄狗九只雄,十个先生九个穷。"20世纪初,中国正处于推翻帝制,建立共和,西学东渐,国学衰微之际。钱伟长就出生在这一时期一个具有国学功底、创办新学的贫穷的诗书家庭。无锡毗邻太湖,是个鱼米之乡。为了家族的繁荣昌盛,当地还延续着义庄制度。由于做私塾先生的
祖父早逝,钱伟长的父亲钱声一(钱挚)和叔父钱宾四(钱穆)就是靠从钱家的义庄领取粮米,艰苦求学的。他们在家乡七房桥办起了第一座新式小学,又到其他小学任教。少年钱伟长有时就寄住在父亲和叔父的老师宿舍里。钱伟长的父亲上奉父母,下养妻子和儿女,还要教育四个弟弟,生活的艰辛可想而知。他的母亲王秀珍和善而勤劳,除操持家务外,还养蚕、挑金花菜、糊火柴盒贴补家用。清贫的幼年生活磨炼了幼小的钱伟长,母亲的贤良品德帮助他在曲折的一生中造就了独立支持的精神力量。他五六岁就开始帮助父母分担部分生活担子:挑金花菜、捞鱼虾、糊火柴盒……
7岁过后,钱伟长开始接受启蒙教育。在小学堂,仍是边读书边为家里干活。
小学毕业后,钱伟长虽然渴望像有钱人家的孩子一样升学,可是毕竟家里太穷,他只得辍学做工。1925年,由于父亲受聘的学校薪水高了些,钱伟长才有了继续学习的机会。他先入了工商中学,又进了着名的学者唐文治所开办的国学专修学校,又插班到了无锡县立初中二年级。不久,又考入了叔父钱穆任教的苏州中学高中部。
苏州中学的数学老师严晓帆,西洋史老师杨人缏,中国史老师吕叔湘,地理老师陆侃舆,都给钱伟长留下终生难忘的印象。文学课则由他的叔父钱穆任教。他经常在严晓帆老师的
宿舍里晚自修,在理科方面有了一些进步。在苏州中学,他的文史成绩名列前茅,数学、物理、生物、英语却因以前没有学过,成绩很不好。面对困难,钱伟长没有退缩,他白天听老师讲课,晚上熄灯后还自学两三个小时。别的同学用一分的劲儿,他用十分的劲儿,整体成绩终于赶上来了。 可是,父亲猝然病逝,接着,一个弟弟和三个妹妹先后夭亡。给了钱伟长沉重的精神打击,严重影响了他的学习生活。无奈,他只能依靠叔父的接济继续学习。
硅油乳膏 弃文学理报国愿
步入青年时期的钱伟长文史成绩优异,但他为了科学救国而弃文学理,自强不息,闯开了现代科学技术的大门。19岁那年,中学毕业后的他以优异的文学和历史成绩考取清华大学和上海吴蕴初的清寒奖学金。按照他的成绩,学校准备分配他到中文系或历史系学习。那时清华大学文学院有朱自清、闻一多、冯友兰、陈寅恪、雷海宗、俞平伯、杨树达等着名教授,而钱伟长对古文和历史都有兴趣,究竟是进中文系还是入历史系?钱伟长最终选择了学物理。这是什么原因呢?
那是在紧张的高考后,钱伟长散步在上海外滩上,来到公园门口,一块"华人与狗不得入内鹅去氧胆酸"的牌子挡住了去路。他顿时感到自己的人格蒙受了极大的耻辱,一股愤恨涌上心头,心中骂道:"不就是因为你们手中有飞机大炮,才敢在我们国土上横行霸道吗!"从那时起,他萌生了弃文学理、救国图强的念头。
就在钱伟长入学后的第三天,也就是1931年9月18日,日本帝国主义发动了震惊中外的"九一八"事变,侵占了我国的东三省,蒋介石却奉行不抵抗政策。一时间,全国青年学生纷纷举行游行示威,呼吁抗日。当天,钱伟长从收音机里听到了这个震惊中外的消息,科学救国的热情进一步坚定了他弃文学理的决心。
对此,钱伟长始终记忆犹新:"我听了这消息就火了。年轻嘛,没飞机大炮,我们自己造!我下决心不学历史了,要学造飞机大炮。有老同学告诉我,你进物理系吧。但是,物理系主任吴有训怎么也不肯收我。"因为吴有训考虑到钱伟长的物理仅得18分,开始的时候坚决不答应。但是,钱伟长铁了心,矢志要学物理。为了转专业,他天天跑吴有训办公室,跑了一个星期。吴有训八点钟去上课,钱伟长七点三刻就到了。
吴有训被这个年轻学生的热情和执着精神所打动了。"这样吧,你那么坚决,给你试读。可
有一个限制,因为现在想进物理系的学生太多了,在一年中,你普通化学、普通物理、高等数学这三门课必须都达到70分。"钱伟长欣然接受了这个条件。吴有训的通融,为日后造就一位人类工程物理天才提供了通道。
为此,钱伟长不得不拼命学习。他凭着刻苦精神,攻克了学习上的一道道难关。一个学年下来,他各门功课的成绩均在70分以上。后来回忆起那段青春峥嵘岁月的求学历程,钱伟长深情地说:"那时候跟我一样拼命的有华罗庚。我是很用功的,每天早晨5点到科学馆去背书,可是华罗庚已经背完了。"
那时,清华物理系有吴有训、叶企孙、萨本栋、赵忠尧、周培源、任之恭等多名讲课精彩且实验投入的知名教授;系里又经常有研讨会,还时有欧美着名学者(诸如玻尔、狄拉克、郎之万等)来校访问演讲,让他们有缘与大师交流,洞悉了物理学最前沿的景观。在吴有训、叶企孙等恩师的鼓励下,钱伟长还选学了材料力学、工程热力学、近世数学、化学分析诸学科,聆听了信息论泰斗维纳在电机系的演讲和空气动力学权威冯·卡门在航空系的短期讲学;选学了熊庆来的《高等分析》,杨武之(杨振宁之父)的《近世代数》,黄子卿的《物理化学》和萨本栋的《有机化学》。作为一名物理系的学生,钱伟长在数学、
物理、化学诸领域都广泛涉猎,为日后建造学科"金字塔"奠定了坚实的基础。钱伟长在物理系苦读了四年,变成全班物理学得最好的学生。等他从清华大学毕业时,吴有训教授已经非常器重这个有志气的青年人了,还把他改为自己的研究生。
刘光基 1939年8月1日,钱伟长与清华大学中文系同学孔祥瑛在昆明西南联大结婚,吴有训先生主持了简单的婚礼。3周后,中英庚款会公布他和林家翘、段学复、傅承义、郭永怀等9位西南联大同学考取了第七届留英公费生。
留学起程波折多
1939年9小学生创新作文月2日,中英庚款会第七届留英学生22人抵达香港时,不幸第二次世界大战爆发,所有赴英客轮扣作军用,钱伟长等学生的留学计划也被迫延期。
在返回昆明等候通知的时候,钱伟长从王竹溪那里借到拉夫着的《弹性力学的数学理论》,仔细研读后发现当时国际学术界关于弹性板壳理论十分混乱,不仅板、壳分开,而且各种不同形状的板壳有不同的方程。于是,钱伟长决心寻一种统一的以三维弹性力学为基础的内禀理论。苦苦埋首数月,他以高斯坐标张量表达的微分几何来表示变形和应力分析之创新思想,居然获得了前所未闻的统一内禀理论。 3个月后,当中英庚款会做好了所有准备时,他却和同学们一起选择了放弃。钱伟长回忆说:"因为英国皇家学会的会员,还有不少名教授,都逃难到加拿大去了,所以让我们改去加拿大留学,说是中英庚款会的负责人在上海英租界等你们。船到了,那是'俄国皇后号'.早上8点上船了,中英庚款会的负责人就把护照发给我们。他倒是好意,说你们过日本的时候啊,息船3天,没事,可以到横滨去玩玩。一看签证,我们就火了,日本占领我国领土,我们受了那么多苦,还签证跑那里干什么?当场有留学生把护照扔进黄浦江里了,22人全下了船。结果负责中英庚款会的那位英国人承认自己错了。他说我们不懂得你们中国人的爱国心,你们先回去再说。"
1940年8月初,庚款会再度将钱伟长等留学生召集于上海,坐俄国“皇后号”邮轮从上海起航赴加拿大。9月中旬终于抵达加拿大多伦多大学,开始了艰辛的公费留学生涯。这也是多伦多大学首批接受中国研究生。
“YES” “NO”前显风范
钱伟长和林家翘、郭永怀同时师承应用数学系的辛祺教授。师生第一次见面,辛祺教授就
发现自己和钱伟长都在研究弹性板壳的统一内禀理论,只是导师宏观、学生微观而已。尽管当时所得到的结果还不能统一,但深信既是同一实质,必将能统一。也就在他们第一次见面时,即决定师生分两段写成一篇论文,投交美国加州理工学院航空系,祝贺冯·卡门教授60岁诞辰。祝寿论文集于新城市社会学1941年夏季刊出,共24篇论文,作者均为"二战"时集聚北美的知名学者,如爱因斯坦、冯·诺伊曼、铁木辛柯、科朗等,钱伟长是唯一的中国青年学子。这一旗开得胜之举增强了他的自信和中国留学生的知名度。经过一年努力,钱伟长打通了宏观理论与微观理论的通道,顺利通过博士论文答辩。
在加拿大的多伦多大学,钱伟长提出了"钱伟长方程",成为当时与爱因斯坦齐名的数学家,而他年仅28岁。
1941年6月,他获得多伦多大学应用数学硕士学位;10月,又完成博士论文。因为学校规定须读满三年才能得到学位,所以钱伟长于1942年春季参加了加拿大国家研究会主持的应用数学特种委员会的工作。1942十六大精神年底,钱伟长成为美国数学学会正式会员,并离开多伦多,转到美国加州理工学院冯·卡门教授主持的喷射推进研究所工作。
加州大学的航空系也吸引了钱学森、林家翘、郭永怀等中国学子。钱伟长和钱学森等人朝
夕相处,十几年后这些人都成了中国航空事业的栋梁。
钱伟长在美国主要从事弹道计算和各种不同类型飞弹的空气动力学设计。他通过反复研究和计算,首次提出判明人造卫星在天际运行的轨道由于能量消耗,每绕地球一周将降低多少高度的简便计算方案,以及道的微分修正等,在初期的人造卫星轨道计算上作出了贡献。他还完成了有关火箭的空气动力学设计、弹型设计、高空气象火箭研究。1944年夏,由于钱伟长在航空研究上的成就,他成为美国航空科学学会正式会员,并在得克萨斯州白沙试验场进行下土式火箭发射实验和液体火箭发射实验。同年秋,他在美国航空工程学会上宣读了《超音速对称锥流的摄动理论》,这是国际上第一篇这方面的论文。这年美国应用数学季刊分三期连载了钱伟长的博士论文的基本部分。其中一个重要方程,还被称为"钱伟长方程"。 钱伟长和林家翘、钱学森一道,为冯·卡门所看重,成为世界火箭、宇航工程的开拓者。他们以自己的研究,在第二次世界大战中作出了贡献。二战中法西斯德国野蛮轰炸英国,以后又以新制的V1、V2型火箭相威胁。英国首相丘吉尔向美国求援,美军方将此事交给喷射推进研究所。钱伟长和林家翘等对此加以分析,发现德国火箭是从欧洲西海岸向伦敦发
射的,多数落在伦敦东区,这便证明德国火箭已采用了最大射程攻击伦敦。于是他们提出,只要在伦敦地面造成假象,好像市中心被多次击中,以蒙蔽德国飞弹仍按原射程攻击,伦敦市中心就可避免造成实质性破坏。英国军方采用了这项建议。丘吉尔后来在他的回忆录中谈到此事,非常感激地说:"美国青年真厉害。"他全然不知使伦敦市区免遭袭击的其实是"中国青年"。