馮·卡門麾下的中國(guó)弟子

關(guān)小舒

或許大部分中國(guó)人熟知馮·卡門，是因?yàn)樗清X學(xué)森的導(dǎo)師這一身份，就連他自傳的中譯本，封面上冠以的名號(hào)也是“錢學(xué)森的導(dǎo)師”。但其實(shí)，除了錢學(xué)森以外，中國(guó)很多成就非凡的科學(xué)大家都曾在他的門下學(xué)習(xí)過(guò)，而馮·卡門本人也與中國(guó)有著深厚的不解之緣。

訪問(wèn)中國(guó)

1937年6月，在結(jié)束對(duì)蘇聯(lián)的訪問(wèn)后，馮·卡門從莫斯科乘坐火車，經(jīng)歷了十天十夜的路程，來(lái)到了正在經(jīng)歷戰(zhàn)火硝煙的中國(guó)。訪問(wèn)清華，查看航空工程系不過(guò)是馮·卡門此行的一個(gè)幌子，真實(shí)的情況是國(guó)民政府希望他能夠幫助中國(guó)建立一支現(xiàn)代化空軍，以抵擋日軍的侵略。

蔣介石從20世紀(jì)30年代中期就著手籌建空軍，在禁止外國(guó)人入內(nèi)的南昌建立了一支獨(dú)立的空軍，以圖等待時(shí)機(jī)，靠空軍反攻日本。而政府官員們希望馮·卡門做的，就是對(duì)中國(guó)航空研究發(fā)展長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃發(fā)表意見，并安排了他與蔣介石和宋美齡的會(huì)面。

在清華大學(xué)工學(xué)院院長(zhǎng)兼航空研究所所長(zhǎng)顧毓秀教授的陪同下，馮·卡門乘火車離開北平前往南京。就在他踏上火車的當(dāng)晚，“七七事變”爆發(fā)，馮·卡門乘坐的火車是北平通往南京的最后一班列車，此后，北平與南京之間的火車中斷了12年。

馮·卡門在南京會(huì)晤了國(guó)民黨政府的空軍司令周至柔將軍，后來(lái)又到廬山與正在避暑的蔣介石夫婦會(huì)面，并就中國(guó)發(fā)展航空事業(yè)等問(wèn)題進(jìn)行了探討。馮·卡門詳細(xì)介紹了風(fēng)洞的重要性，還指出試驗(yàn)與研究應(yīng)該齊頭并進(jìn)。席間，當(dāng)時(shí)也在場(chǎng)的清華大學(xué)校長(zhǎng)梅貽琦得知，清華派出的公費(fèi)生錢學(xué)森正在馮·卡門手下學(xué)習(xí)。

馮·卡門曾說(shuō)：“世界上最聰明的民族有兩個(gè)，一個(gè)是猶太人，另一個(gè)就是中國(guó)人。”這句話是在他結(jié)識(shí)錢學(xué)森之后發(fā)出的感嘆語(yǔ)，也是他這次中國(guó)之行的感悟。在自傳中，馮·卡門回憶到這段經(jīng)歷時(shí)說(shuō)：“我堅(jiān)信，一旦解決了內(nèi)政和外交問(wèn)題，中國(guó)的巨大科學(xué)潛力將會(huì)充分發(fā)揮出來(lái)。”

亦師亦友錢學(xué)森

在馮·卡門的眾多中國(guó)學(xué)生中，錢學(xué)森和他的感情最深。錢學(xué)森總是恭敬地稱他為“尊敬的老師”，而在馮·卡門的眼里，錢學(xué)森則是他的“中國(guó)朋友”。在馮·卡門的自傳中，他還專門用一章內(nèi)容來(lái)回憶他與錢學(xué)森之間的故事和友誼。

在美國(guó)麻省理工學(xué)院獲得航空碩士學(xué)位后，錢學(xué)森來(lái)到了加州理工大學(xué)，第一次見到了馮·卡門。這位后來(lái)對(duì)他影響深厚的導(dǎo)師為他提供了兩個(gè)可選擇的研究課題，涉及了高速飛行方面當(dāng)時(shí)最為前沿的內(nèi)容，為錢學(xué)森航空理論的研究指明了方向。

在加州理工大學(xué)，錢學(xué)森獲得了航空和數(shù)學(xué)的雙博士學(xué)位，并與導(dǎo)師共同提出了“卡門—錢公式”。后來(lái)，在馮·卡門的推薦下，錢學(xué)森通過(guò)安全考核，被批準(zhǔn)參加美國(guó)的軍事機(jī)密工作，而他是顧問(wèn)團(tuán)里唯一的外國(guó)人。

1950年，麥卡錫反共浪潮席卷美國(guó)，錢學(xué)森受到了牽連。在回憶這件事的時(shí)候，馮·卡門依然難掩激動(dòng)之情，認(rèn)為“美國(guó)50年代安全問(wèn)題搞得太過(guò)火了”，甚至直言政府在這方面制定的某些法律是“愚蠢而有害的”。

1950年7月，錢學(xué)森被吊銷安全許可證，隨后被逮捕拘留于特米那島監(jiān)獄。雖然后來(lái)錢學(xué)森被重金保釋出獄，但他卻被限制自由長(zhǎng)達(dá)五年之久。在此期間馮·卡門一方面多次安慰錢學(xué)森要泰然處之，讓他照舊埋頭攻讀或著書立說(shuō)，另一方面為恢復(fù)錢學(xué)森的自由而積極奔走。1955 年，錢學(xué)森終于獲準(zhǔn)離開美國(guó)。臨行前，錢學(xué)森帶著妻子蔣英以及兒女一同向馮·卡門道別，同時(shí)將自己在被困這幾年中完成的兩本書贈(zèng)予導(dǎo)師。馮·卡門翻閱后異常激動(dòng)地說(shuō)：“你現(xiàn)在學(xué)術(shù)上已經(jīng)超過(guò)我了！”隨后便與這位自己最心愛的學(xué)生告別。此后，盡管錢學(xué)森多次邀請(qǐng)馮·卡門來(lái)中國(guó)，但由于各種原因，馮·卡門與錢學(xué)森終究沒(méi)能再見一面。

出色學(xué)生錢偉長(zhǎng)

1939年，錢偉長(zhǎng)考取了庚子賠款留英公費(fèi)生，但因二戰(zhàn)爆發(fā)導(dǎo)致旅途中斷，最后不得不改派到加拿大多倫多大學(xué)深造。錢偉長(zhǎng)于次年赴加拿大多倫多大學(xué)研究彈性力學(xué)，師從辛祺（J. I. Synge）教授。在辛祺教授的指導(dǎo)下，錢偉長(zhǎng)開始研究彈性板殼的統(tǒng)一內(nèi)稟理論，而他與導(dǎo)師二人共同的研究成果被匯總成一篇文章，投給了馮·卡門教授60 歲的祝壽論文集中。正是這篇論文，引起了馮·卡門對(duì)錢偉長(zhǎng)的注意。

1942 年，錢偉長(zhǎng)在獲得了應(yīng)用數(shù)學(xué)的博士學(xué)位后，于年底轉(zhuǎn)到加州理工大學(xué)學(xué)習(xí)。馮·卡門愉快地收下了這個(gè)令他印象深刻的學(xué)生，而當(dāng)他得知錢偉長(zhǎng)來(lái)自清華大學(xué)時(shí)，更是對(duì)他關(guān)懷備至。

馮·卡門把錢偉長(zhǎng)安排在噴氣推進(jìn)中心工作，用錢偉長(zhǎng)自己的話說(shuō)，這是他一生在科研工作方面比較多產(chǎn)的時(shí)期。1943 年到1946 年間，錢偉長(zhǎng)主要從事火箭的空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算設(shè)計(jì)，火箭彈道計(jì)算研究，人造地球衛(wèi)星的軌道計(jì)算研究等課題，同時(shí)參與了火箭現(xiàn)場(chǎng)發(fā)射試驗(yàn)工作。在馮·卡門的指導(dǎo)下，錢偉長(zhǎng)完成了變扭的扭轉(zhuǎn)和水輪機(jī)斜翼片的流動(dòng)計(jì)算，以及超音速的錐流計(jì)算等重要的研究課題。這些工作以及馮·卡門的教誨，讓錢偉長(zhǎng)在科技領(lǐng)域獲得了極大的進(jìn)步與成長(zhǎng)，創(chuàng)造力、熱情和思路也被極大地激發(fā)。

對(duì)于學(xué)生錢偉長(zhǎng)，馮·卡門也給予了很高的評(píng)價(jià)，在談到他們聯(lián)合署名發(fā)表的《變扭的扭轉(zhuǎn)》這篇著名文章時(shí)，馮·卡門感慨地說(shuō)：“這是一篇經(jīng)典式的科學(xué)論文。自從噴氣推進(jìn)中心成立以來(lái)，我已經(jīng)顧不上基礎(chǔ)理論方面的工作了。這篇論文，也許是我一生最后一篇固體力學(xué)的文章。”

1946 年5 月，錢偉長(zhǎng)回國(guó)。十年后，他和同門師兄錢學(xué)森合作創(chuàng)辦了中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所和自動(dòng)化研究所，培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的力學(xué)工作者，為我國(guó)機(jī)械工業(yè)、航空航天和兵工事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

應(yīng)用數(shù)學(xué)之父林家翹

林家翹與錢偉長(zhǎng)是同期考取的庚子賠款留英公費(fèi)生，后來(lái)也同樣改派到了加拿大多倫多大學(xué)。一年后，林家翹獲得了碩士學(xué)位，在周培源的推薦下，進(jìn)入加州理工大學(xué)學(xué)習(xí)，在馮·卡門教授的門下攻讀博士，研究流體動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性和湍流問(wèn)題。

馮·卡門對(duì)林家翹也是關(guān)愛有加，除了給予學(xué)術(shù)上的一般性指導(dǎo)，還特意讓他完成海森堡論文《關(guān)于流體流動(dòng)的穩(wěn)定性和湍流》中的存疑部分。也正是這項(xiàng)工作，讓年僅29歲的林家翹在學(xué)術(shù)界聲名大噪。

在林家翹獲得博士學(xué)位后，馮·卡門特意請(qǐng)他到一家中國(guó)餐館吃飯，更重要的是，他把日后成為世界計(jì)算機(jī)之父的馮·諾依曼介紹給了林家翹。當(dāng)時(shí)馮·諾依曼正在做推進(jìn)電子計(jì)算機(jī)用法的研究，馮·卡門把林家翹所做題目拿給馮·諾依曼做，結(jié)果相同。此事后來(lái)被海森堡評(píng)價(jià)為：“一個(gè)中國(guó)人運(yùn)用深刻的數(shù)學(xué)方法，得到了更好的結(jié)果。”

導(dǎo)師馮·卡門的重視和培養(yǎng)，加上林家翹自身的努力，使得他在學(xué)術(shù)領(lǐng)域的路程越走越順。博士畢業(yè)后，林家翹去了布朗大學(xué)，僅一年半后就被麻省理工學(xué)院挖走。1953年，林家翹被評(píng)為教授，1966年又從教授升為學(xué)院教授。能從教授升為學(xué)院教授，這在大師云集的麻省理工，是一件異常困難的事。

在應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域，林家翹發(fā)展了解析特征線法和WKBJ方法，是當(dāng)代應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)派的領(lǐng)路人。他將數(shù)學(xué)應(yīng)用到航空和天文物理方面的研究，曾大大推動(dòng)這兩個(gè)領(lǐng)域基礎(chǔ)科學(xué)的進(jìn)程。在美國(guó)，有人將林家翹譽(yù)為“應(yīng)用數(shù)學(xué)之父”，也有人說(shuō)：“他使應(yīng)用數(shù)學(xué)從不受重視的學(xué)科成為令人尊敬的學(xué)科。”