力學(xué)家錢偉長

小虎子插畫

錢偉長于1912年10月9日出生在江蘇無錫的鄉(xiāng)下，家境十分貧窮，一家?guī)卓谌藘H靠父親當(dāng)私塾先生的微薄收入糊口。為了生活，作為長子的他從小就幫家里干活，白天幫媽媽養(yǎng)蠶，晚上在油燈下跟媽媽糊火柴盒和挑花。為了吃的，他常常和其他小孩到河里摸些小魚小蝦，或到田野里挖野菜。因?yàn)榧腋F，錢偉長只能在本村的一所小學(xué)里讀書。

上小學(xué)后不久，一場大火把錢家的房屋燒了個(gè)干凈，錢偉長只得停學(xué)。后來，全家在小鎮(zhèn)上租了間房子，暫時(shí)住下來，但沒多久就又搬家了。所以，錢偉長一直在動(dòng)蕩不定中讀完了小學(xué)和初中。

初中畢業(yè)后，錢偉長考取了名校蘇州高中。進(jìn)了蘇州高中后，錢偉長覺得功課太難了。由于他沒接受過系統(tǒng)的正規(guī)教育，有的內(nèi)容在初中也沒有學(xué)過，尤其是數(shù)學(xué)、外語、物理，還有那些公式、定律等，對他來說都太陌生了。但他沒有被困難嚇倒，他用意志和毅力，用時(shí)間和耐心去對待每一堂課，每一個(gè)題目。第一學(xué)期，他的數(shù)、理、化成績平平，后來越來越好。就在這時(shí)，他的父親去世了，他非常悲痛。同時(shí)，家里再也擠不出錢供他念書。全靠叔父的接濟(jì)，他才能在蘇州高中繼續(xù)讀書。錢偉長把全部精力都用在學(xué)習(xí)上，他比以前更用功了。

經(jīng)過3年的苦讀，錢偉長高中畢業(yè)了。母親和祖母幾乎是哭著求他，不要讀書了，趕快掙錢幫助家里。但他不甘心就這樣放棄自己的學(xué)業(yè)，在好心人的指點(diǎn)下，錢偉長抱著試試看的想法，到上海參加一年一度的升學(xué)考試，他一口氣參加了5所大學(xué)的考試。不久，他同時(shí)接到了清華大學(xué)、交通大學(xué)等5所大學(xué)的錄取通知書，在叔父的建議下，他上了清華大學(xué)，選擇了物理專業(yè)。

錢偉長上清華時(shí)，正是“九一八事變”后，那時(shí)，日本侵略者又將魔爪伸向華北。他和其他大學(xué)生一樣，在埋頭學(xué)習(xí)的同時(shí)，無時(shí)無刻不在關(guān)注著祖國的命運(yùn)，他要以自己的知識報(bào)效祖國。錢偉長自己規(guī)定，每天早自習(xí)一小時(shí)后再吃早飯。只要一有時(shí)間他就鉆進(jìn)圖書館，日夜攻讀物理大師們的著作。他鉆研得入了迷，連多年來所喜愛的文學(xué)、歷史都拋在一邊。時(shí)間一長，他的小本子上記的問題越來越多，經(jīng)過仔細(xì)的整理，他把那些既有意義，又有可能解決的問題集中起來，開始進(jìn)行思考和研究。

經(jīng)過清華大學(xué)4年的苦讀，錢偉長已打下了從事科研的根基。 1935年，他拿到了學(xué)士學(xué)位畢業(yè)，又以優(yōu)異的成績考入清華大學(xué)研究院，成為一名研究生，導(dǎo)師是著名物理學(xué)家吳有訓(xùn)教授，同時(shí)他還憑借自己在考取研究生時(shí)的優(yōu)異成績得到了獎(jiǎng)學(xué)金。他留在清華，在吳有訓(xùn)教授的指導(dǎo)下，開始了X光光譜的研究。

日寇的鐵蹄踏向北京，學(xué)校向大后方撤退。1939年夏，錢偉長考取了公費(fèi)出國留學(xué)，赴加拿大多倫多大學(xué)學(xué)習(xí)。半年后，錢偉長終于登上了彈力學(xué)理論的高峰，在艱苦的思考和浩繁的計(jì)算中，他運(yùn)用數(shù)學(xué)的張量分析原理，提出了板殼理論的非線性微分方程組。這時(shí)，他年僅28歲。1941年5月，是現(xiàn)代航空大師馮·卡門的60壽辰，美國科學(xué)界的著名學(xué)者決定出版一本高質(zhì)量的祝壽文集，為這本文集撰寫論文的，大多是世界上一流的科學(xué)家。在這本文集中，第一次出現(xiàn)了一個(gè)陌生的名字：錢偉長，他是論文集作者中最年輕的科學(xué)家。許多科學(xué)家指出，錢偉長是國際上第一次把張量分析用于彈性板殼問題上的富有成果的一位學(xué)者。那組方程式，則在國際上被稱為“錢偉長方程”。1977年，美國出版的一本名叫《板殼漸進(jìn)解》的書中，把錢偉長的這一工作譽(yù)為“劃時(shí)代的工作”。

由于錢偉長出色的研究工作，加拿大多倫多大學(xué)在1942年授予他博士學(xué)位。

同年，錢偉長來到美國，投奔在馮·卡門的門下。當(dāng)時(shí)，這位老師已經(jīng)有一個(gè)中國學(xué)生——錢學(xué)森。馮· 卡門很高興收下這個(gè)曾經(jīng)在自己祝壽文集上發(fā)表過論文的小伙子。1944年，馮·卡門參與創(chuàng)立噴射推進(jìn)研究所，這是美國政府第一個(gè)從事遠(yuǎn)程導(dǎo)彈、空間探索的研究單位。錢偉長被聘為噴射推進(jìn)研究所的研究員。既學(xué)過物理，又是應(yīng)用數(shù)學(xué)博士的他，對火箭的研究工作得心應(yīng)手。在馮·卡門的指導(dǎo)下，他和同事們研究的主要課題有火箭的起飛、飛行中火箭的翻滾、火箭彈道的控制等等。后來，錢偉長又參加人造衛(wèi)星的規(guī)劃和研究工作。科學(xué)家們設(shè)想，人造衛(wèi)星在太空中失去重力后，每繞地球轉(zhuǎn)一圈就會(huì)往下掉一點(diǎn)，到底掉下多少，即每轉(zhuǎn)一圈損失多少度呢？這需要進(jìn)行精確的計(jì)算。錢偉長通過幾個(gè)通宵的計(jì)算，打印出一份工工整整的論文《變扭率的扭轉(zhuǎn)》交給了馮·卡門。1946年第13卷美國《航空科學(xué)月刊》發(fā)表了這篇論文，署名是馮·卡門、錢偉長。

此時(shí)，錢偉長的面前鋪開的是一條寬闊的道路，他只要留在美國，就可以在噴射推進(jìn)研究所很好地從事他醉心的科學(xué)研究，這里名流薈萃、設(shè)備齊全、薪金可觀。但他日夜思念著祖國，當(dāng)他聽到日本帝國主義投降了，他決定盡快回到祖國的懷抱。1946年5月，他回到了闊別多年的清華園，被聘為教授，月薪14萬金元券。他著實(shí)高興了一陣，以為這是一筆不小的數(shù)目，誰知道，在市場上買個(gè)熱水瓶就花掉了8萬。這時(shí)，美國方面又來信，希望他回去繼續(xù)進(jìn)行研究工作，錢偉長毫不猶豫地回答了一個(gè)“NO”！盡管國內(nèi)條件很差，錢偉長從未動(dòng)搖過為祖國力學(xué)事業(yè)一展宏圖的信念。一篇篇研究論文在清華大學(xué)的理科和工科學(xué)報(bào)上刊出，為祖國的科學(xué)寶庫增添了異彩。1947年，他首先用系統(tǒng)攝動(dòng)法處理非線性方程，這種方法被稱為“錢偉長法”。

中華人民共和國成立后，錢偉長挑起了清華大學(xué)校務(wù)委員會(huì)常務(wù)委員兼副教務(wù)長的重任。隨后，他又擔(dān)任了《力學(xué)學(xué)報(bào)》《物理學(xué)報(bào)》《新建設(shè)》和《新觀察》雜志的編委工作，還承擔(dān)了籌建中國科學(xué)院力學(xué)研究所的任務(wù)。1951年，錢偉長參加中國文化代表團(tuán)出訪印度、緬甸。1953年，他為青少年編著的《我國歷史上的科學(xué)發(fā)明》正式出版。1954年，由錢偉長和他的學(xué)生共同署名的論文集 《彈性圓薄板大撓度問題》終于問世。這本著作，總結(jié)了錢偉長自1948年起就從事的工作，在國際上第一次成功地利用系統(tǒng)攝動(dòng)法處理非線性方程。這是被力學(xué)界公認(rèn)為是最經(jīng)典、最接近于實(shí)際而又是最簡捷的解法，有人把這種方法稱為“錢偉長法”。這本著作1955年獲得第一批國家科學(xué)獎(jiǎng)。

1966年，錢偉長被分配到首都鋼鐵公司特殊鋼廠。不久，他回到學(xué)校，工廠的實(shí)踐使他想起要搞高能電池的研制，解決工程技術(shù)上的問題。經(jīng)過兩年多時(shí)間的努力，他和研究小組成員一起制成了一種與普通電池重量相等而能量卻高出8倍的新型電池，這在當(dāng)時(shí)國際上也是比較先進(jìn)的。在周恩來總理的關(guān)懷下，錢偉長作為中國科學(xué)家代表出訪英國、加拿大和美國。

1979年，錢偉長連續(xù)發(fā)表了15篇研究論文。他翻譯的一本20萬字的《張量分析》，也以最快的速度被送到了出版社。在清華大學(xué)，他講授的《變分法與有限元》吸引了眾多的學(xué)生，他還帶了研究生。后來，他還結(jié)合清華大學(xué)開設(shè)的一門新課《奇異攝動(dòng)理論》，撰寫了六七十萬字的講稿。

錢偉長始終抱著中華民族一定能夠興旺發(fā)達(dá)起來的信念，走過了坎坷的一生。錢偉長是中國近代力學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的奠基人之一，并為中國機(jī)械工業(yè)、土木建筑、航空航天和軍工等事業(yè)建立了不朽的功勛。