近代力学之父——钱伟长

1912年10月9日,钱伟长出生于江苏省无锡,父亲是国学大师钱穆的长兄钱挚。1925年,先后在无锡荣巷公益学校、无锡县立初中、无锡国学专修学校(苏州大学前身读书)。1928年,父亲病逝后,在苏州上学读高中,学习数理化和西洋史。

1930年,毕业于无锡第一中学凭借着中文和历史双满分被清华大学、交通大学、浙江大学、武汉大学、中央大学五所名牌大学同时录取,最终他选择了清华大学历史系。同年9月18日,发生九一八事变,日本侵略军强把魔抓伸向东北三省,蒋介石的不抵抗政策让全国上下群情激奋。学生、工人和爱国人士纷纷向南京国民政府请愿,要求出兵抗日、收复失地。

清华大学的学生宿舍里,一位身材不高、面容清癯的青年学子在认真倾听着广播,当听到东三省全部沦陷的消息后,青年的拳头狠狠砸在桌上,拍案而起:“没飞机大炮,我们自己造!我不学历史了!”彼时,这个青年刚刚考入清华三天,头天刚刚决定进入历史系求学,他的名字是:钱伟长。。

国际理论力学大会最年轻的大师---钱伟长

话说钱伟长的转系申请交到物理系主任吴有训手里,吴有训一口拒绝了。

原因很简单:钱伟长的入学考试数、理、化和英文,四门加在一起才考了25分,其中物理仅仅只有5分。与此形成鲜明对照的是,他的文史两科都是惊人的满分!把一个文史如此出色而理科奇差的学生调入物理系,不但是对清华物理系的不负责任,也极不利于钱伟长的求学发展。钱伟长自己何尝不知道吴主任的苦衷,可他的转系决心相当坚决,老师、学长、亲人的规劝他都充耳不闻。但是看着他数理化可怜巴巴的分数,不但是吴有训,连一向对侄子实力充满信心的钱穆也给他泼冷水:凭你的基础,学习物理不是象空中楼阁吗?

最终师友的反对没能浇灭小伙子的爱国热情,反而激起了他的倔强和好胜心。一连数日,钱伟长都早早在主任办公室门口对吴有训“围追堵截”,逮到机会就重复那个让吴主任耳朵起茧的请求。不知道是被钱伟长的“蘑菇功”磨烦了,还是被他的诚心所感动,半个月后的一天,吴有训终于点头了,但附加条件也让钱伟长压力山大:在物理系的头一年,普通化学、普通物理、高等数学三门课必须都达到70分,否则退回原系!从5分到70分,谈何容易!钱伟长开始了艰苦的“追赶”。他鼓励自己说,二十四史都背过来了,数理化我也能背!

于是,每天清晨5点,钱伟长就到科学馆兢兢业业地背书。一个半月过去了,令他沮丧不已的是:每周的课堂测验,他都不及格。曾经板起脸来给钱伟长下了“不可能完成的任务”的系主任吴有训这时却坐不住了,他指点不得其法的小伙子:“不要背,要懂得为什么”。

钱伟长英文基础差,他又拿来中译本的物理讲义供其查阅。聪明的钱伟长茅塞顿开,一点点摸到了物理学习的门径。凭着超常的韧劲和悟性,第一学期结束,钱伟长的物理及格了!一年后,他顺利留在了物理系,而和他一起转到物理系的其它四位同学则都没坚持下来。到大学毕业的时候,整个物理系只有八个人顺利毕业,而钱伟长则是重点培养的尖子生,师从近代物理学奠基人叶企孙。

钱伟长这个名字其实不太对应得到他自己的人格和特征。在钱伟长的一生中,确实可以称得上“伟”,他对无理领域和文学方面做出了伟大的贡献。另外两个字就不太符合了,钱伟长既没有“钱”,也不“长”。身在农村的穷苦家庭,自然钱没有多到哪里去。钱伟长的身高是1米49,在女性里都是矮的,在男性的身高里算是非常矮的了,这是他的一个遗憾。在高中毕业时拍照穿那么长的学士服,钱伟长的内心其实是非常拒绝的,照片也显得他非常娇小。但身高限制不了钱伟长的智商,钱伟长从小就知道“身高不够,智商来凑”的真理,虽身短但志长,堪称小个子的经典。钱伟长在高考的时候,遇到的有难度和深度的语文考试题目是著名的哲人,极其考验考生的文学功底,著名大师陈寅恪先生出的题目叫《梦游清华园记》,结果我们的未来大师钱伟长在考试时仅仅只用了四十五分钟就写出了别人几天都写不出来的一篇长达四百五十字的赋。赋可不是随便写写就能写出来的,它不仅要求要有文学底蕴,更要求文章要有文采韵律,对仗工整,就像高中课本里我们学过的杜牧的《阿房宫赋》,苏轼的《赤壁赋》一样的深奥。这篇赋被收齐起来交给阅卷老师判卷的时候,很多老师在看到后惊为天人,发现钱伟长又是一个文学的好苗子,大笔一挥,给钱伟长的文章判了一百分,极其地厉害

1940年8月初钱伟长和林家翘、郭永怀等考取了公费留学加拿大多伦多大学的资格。这其中还有一个小插曲,当时公费名额只有一个,但是三人成绩都一样,都很优秀。于是招生委员会破格将三人同时录取。

同年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。

加拿大多伦多大学毕业照

1942年底,钱伟长又转到声名赫赫的美国加州理工学院冯·卡门教授门下。在冯·卡门教授的指导下,他完成了变扭的扭转和水轮机斜翼片的流动计算等重要研究课题;1946年,又与冯·卡门合作发表了被冯·卡门视为其一生最经典弹性力学论文的《变扭率的扭转》。

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。

钱老晚年从事环壳理论、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。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。再后来出任许多学校名誉校长以及名誉董事长。钱伟长兼长应用数学、力学、物理学、中文信息学,在弹性力学、变分原理、摄动方法等领域有重要成就。 2010年7月30日6时20分在上海逝世,享年98岁。遗体于2010年8月7日在上海龙华殡仪馆火化。

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