科學(xué)家故事——周培源
作者：魏倩玲 時(shí)間：2022-12-09 瀏覽量：24,363大家下午好。我要分享的是主題展——青春無(wú)悔大三線，面對(duì)黨和國(guó)家提出的科研任務(wù)，積極響應(yīng)黨的號(hào)召的科學(xué)家。他就是中國(guó)科學(xué)院院士，中國(guó)近代力學(xué)奠基人和理論物理奠基人之一，科學(xué)巨匠——周培源。
1919年 五四運(yùn)動(dòng)全面爆發(fā)，數(shù)十萬(wàn)愛國(guó)青年紛紛走上街頭，奮筆高呼，外爭(zhēng)國(guó)權(quán)，內(nèi)逞國(guó)賊，為祖國(guó)的安定英勇的站在了斗爭(zhēng)的第一線。短短數(shù)日，這場(chǎng)聲勢(shì)浩大的愛國(guó)運(yùn)動(dòng)，便與燎原之勢(shì)迅速席卷了全國(guó)各地。17歲的周培元，滿懷熱忱地參加了上海地區(qū)的五四運(yùn)動(dòng)，因參與罷課游行而觸怒校方，尚未完成學(xué)業(yè)便被開除。返回老家后，在周培源一籌莫展之際，偶然看到了清華學(xué)校的招生廣告，這為當(dāng)時(shí)茫然無(wú)措的少年，播開了前途的重重迷霧，指明了前行的方向。
在清華學(xué)校就讀期間，周培源對(duì)數(shù)學(xué)萌生了濃厚興趣，每一天的伏案苦讀和潛心求學(xué)，終為他鑄就了人生的第一篇學(xué)術(shù)論文《三等分角法二則》，借此開啟了長(zhǎng)達(dá)70余年的科研之路。
畢業(yè)時(shí)他再次憑借出類拔萃的表現(xiàn)，榮獲了庚子賠款留學(xué)基金，踏上了海外求學(xué)的漫漫征途。自此，朱培源以更加驚人的速度成長(zhǎng)起來(lái)，他知道自己背負(fù)著的是一個(gè)民族的希望，一個(gè)國(guó)家的期許，他不能夠有絲毫的懈怠與散漫。從芝加哥大學(xué)到加州理工學(xué)院，從北美到歐洲，從廣義相對(duì)論到量子力學(xué)，他觸碰到了當(dāng)時(shí)世界上最頂尖的學(xué)識(shí)，為日后的科學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1928年秋，他赴德國(guó)萊比錫大學(xué)，在沃納·海森堡教授領(lǐng)導(dǎo)下，從事量子力學(xué)的研究。1929年，赴瑞士蘇黎世高等工業(yè)學(xué)校，在沃爾夫?qū)づ堇淌陬I(lǐng)導(dǎo)下，從事量子力學(xué)研究。也正是在這段時(shí)期內(nèi)，物理學(xué)向他敞開了寬廣的懷抱，5年的時(shí)間，他相繼獲得了學(xué)士碩士博士3個(gè)學(xué)位，這在當(dāng)時(shí)中國(guó)留學(xué)生史上是寥寥無(wú)幾的，其中付出的心血與努力實(shí)非常人所及。
1929年9月，周培源帶著滿腹學(xué)識(shí)與先進(jìn)思想返回了自己的祖國(guó)。歸國(guó)后的他受邀成為了清華大學(xué)最年輕的教授。授課之余，他依舊惦念著關(guān)于相對(duì)論的研究，在廣義相對(duì)論方面，一開始就存在著一個(gè)令人費(fèi)解的難題，表達(dá)引力場(chǎng)的方程無(wú)法得到確定解，周培源從進(jìn)入這一領(lǐng)域便選擇迎難而上，主攻這一高峰。
清華休假期間，他更是趕赴美國(guó)普林斯頓高等研究院，參加了愛因斯坦主持的廣義相對(duì)論討論班，從而建立了一個(gè)更為專業(yè)全面的知識(shí)體系。二十世紀(jì)30年代，他創(chuàng)新性的在引了額外的物理?xiàng)l件，先后求得了軸對(duì)稱靜態(tài)引力場(chǎng)的若干解，和與之不同類型的確定解。也許這些成就已經(jīng)會(huì)讓其他人安于現(xiàn)狀、止步不前，但是對(duì)于一個(gè)銘記初心，身負(fù)使命的天才學(xué)者來(lái)說，精彩才剛剛開始。遵循著愛因斯坦的研究思想，1979年，周培源將嚴(yán)格的諧和條件添加進(jìn)引力場(chǎng)方程，發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文。隨后更是將這一條件再次應(yīng)用到了宇宙論中，得出了全新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)澄清廣義相對(duì)論理解上的混亂有極大的幫助，使得中國(guó)理論物理研究在國(guó)際上聲譽(yù)大振。
除了在廣義相對(duì)論上的顯赫成就以外，周培源為人熟知的便是關(guān)于湍流理論的研究。1937年，他假滿回國(guó)不久，抗日戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)，8月 侵華日軍開進(jìn)了清華園，周培源受校長(zhǎng)梅貽琪之托，安排學(xué)校進(jìn)行南遷，曾先后任長(zhǎng)沙臨時(shí)大學(xué)和昆明國(guó)立西南聯(lián)合大學(xué)物理系教授。在這期間，他抱著科學(xué)家應(yīng)為反戰(zhàn)服務(wù)，以科學(xué)拯救祖國(guó)危亡的志向，毅然的從廣義相對(duì)論的純理論研究，轉(zhuǎn)向了有著更大應(yīng)用價(jià)值的流體力學(xué)，湍流理論，以便報(bào)效祖國(guó)。
當(dāng)時(shí)，流體的湍流運(yùn)動(dòng)這一版塊的科學(xué)研究進(jìn)展極為緩慢，難度絲毫不亞于相對(duì)論，大多數(shù)研究者都被局限在一個(gè)固定模式中舉步維艱,周培源向來(lái)不是一個(gè)墨守成規(guī)的研究者，他在已有的理論基礎(chǔ)上，一遍又一遍的試驗(yàn)自己的各種想法，反反復(fù)復(fù)、樂此不疲。1940年 他在《中國(guó)物理學(xué)報(bào)》上發(fā)表論文，提出需要研究湍流的脈動(dòng)方程，并用一個(gè)前所未有的方法，建立起普通湍流理論，為日后湍流研究開辟了一條康莊大道，引發(fā)了大眾對(duì)流體力學(xué)的廣泛興趣。
緊隨其后，他選擇了再次赴美交流，在加州理工的校園內(nèi)，他憑借著永無(wú)止境的求知欲望和一往無(wú)前的探索精神，成功完善和發(fā)展了先前的思想，在國(guó)際上取得了顯著輝煌的成績(jī)。
二十世紀(jì)50年代，周培源又提出了小渦旋模型，發(fā)展了均勻各向同性湍流理論，并借此斬獲了國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。
1988年 他再次憑借杰出的智慧和多年的理論積淀，使得平均運(yùn)動(dòng)方程和脈動(dòng)方程聯(lián)立求解變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。這一重大進(jìn)展是國(guó)際湍流理論研究中的一大創(chuàng)舉，是模式理論的新飛躍。經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的不懈努力周培源終于建立起了一套相當(dāng)完備的湍流模式理論體系，當(dāng)之無(wú)愧的成為了我國(guó)湍流理論的奠基人。
科學(xué)領(lǐng)域的周培源已是光芒萬(wàn)丈、成就卓越，然而他的才干遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止如此。60多年的教育經(jīng)驗(yàn)，亦是他不可忽視的閃光點(diǎn)，他在教育事業(yè)上一貫注重基礎(chǔ)理論，同時(shí)與時(shí)俱進(jìn)，支持新技術(shù)的研究，在組織領(lǐng)導(dǎo)中國(guó)的學(xué)術(shù)界活動(dòng)和推進(jìn)國(guó)內(nèi)外交流合作方面做出了重要貢獻(xiàn)，并且為國(guó)家輸送了幾代知名力學(xué)家和物理學(xué)家。晚年間更是將自己故鄉(xiāng)的住宅，捐獻(xiàn)給家鄉(xiāng)人民作為科普文化活動(dòng)站。
1993年11月24日，周培源于北京逝世。
周培源曾說，這一輩子不是我所追求的。
很多人對(duì)此表示難以理解。眾所周知，他是一位視科學(xué)如生命的研究者，一生擁有萬(wàn)千榮光與成就。站在世俗的角度，他既是豁達(dá)公正、謙恭有禮的學(xué)界泰斗，也是斯為泰山而不驕的一代宗師，科研與育人均是個(gè)中翹楚，卻依然對(duì)功成名就的人生不慎滿意，其實(shí)對(duì)于周培源而言，如果再來(lái)一次，70余年的科研人生還可以更好，他還能夠?yàn)閲?guó)家做出更多的貢獻(xiàn)。
