周培源

周培源:破解湍流难题、并提携后辈的科学教育家

周培源
中国科学院院士、中国物理学家
周培源是我国近代力学与理论物理的奠基人之一,是世界流体力学"四位巨人"之一。他以独创的"周培源方程"奠定湍流模式理论,曾在美国随爱因斯坦研习广义相对论;回国后执教六十余年,培养出多位"两弹一星"元勋,桃李满天下,是提携后辈、心系家国的一代宗师。

在科学的广袤疆域里,湍流问题被爱因斯坦称为"经典物理学的最后难题",而周培源正是那个敢于向它发起冲击的中国人。作为中国科学院学部委员、我国近代力学与理论物理事业的奠基人之一,他既是破解湍流难题的科学家,也是提携后辈、桃李满园的教育家。

从清华到相对论:站上世界科学之巅

1902年8月28日,周培源出生于江苏宜兴。1919年他考入清华学校,受当年日食验证相对论轰动世界的影响,萌生了研究理论物理的志向。1924年赴美留学后,他用三年半时间连续获得芝加哥大学学士、硕士学位和加州理工学院博士学位,博士论文《在爱因斯坦引力论中具有旋转对称性物体的引力场》被评为"最佳论文"。1936年,他远赴美国普林斯顿高等学术研究院,加入爱因斯坦亲自主持的广义相对论研讨班,得以近距离追随这位科学巨匠研习整整一年。

1937年七七事变爆发,国难当头。周培源毅然放弃相对论的象牙塔,转向更能服务抗战、与工程实际紧密结合的流体力学湍流研究。他常说:相对论不能直接为抗战服务,作为一名科学家必须以科学救国。于是,一个世界性难题被他选作毕生主攻方向。

"周培源方程":湍流模式理论的奠基人

在条件异常艰苦的西南联大,周培源曾购置一匹马往返于住所与学校,被师生亲切称为"马背上的周将军"。就在这样的环境里,他坚持湍流研究,1940年在中国《物理学报》发表雷诺求似应力方法推广的论文,对湍流脉动方程进行深入研究;1945年又在美国《应用数学季刊》发表关于速度关联和湍流脉动方程的解的重要论文。他提出的湍流运动方程,被国际物理学界公认为以雷诺应力方程为出发点的湍流模式理论的奠基性工作,即著名的"周培源方程"。

此后数十年,"周培源方程"在国际上催生出一个"湍流模式理论"流派,他也被公认为世界当代流体力学"四位巨人"之一。从青年时代对相对论的执著求索,到抗战时期毅然转向湍流为国纾难,再到耄耋之年重拾相对论研究并独辟蹊径求得多种严格解,周培源构筑出横跨流体力学与理论物理两座高峰的学术人生。

学生应该超过老师,这样人类才能进步。不然,如果学生总是不及老师,那就会一代不如一代,最后人类就要退步到成为穴居野人了。
——周培源
周培源|1902年生于江苏宜兴,1993年逝世。理论物理学家、流体力学家、教育家,1955年当选中国科学院学部委员(院士),曾任北京大学校长、中国科学院副院长、中国科学技术协会主席。主要成就:湍流模式理论奠基人,提出"周培源方程";二十世纪三十年代参加爱因斯坦广义相对论研讨班并作出重要研究。荣誉:1982年国家自然科学奖二等奖。

结语

周培源从事高等教育工作六十余年,培养出的著名学者遍布国内物理与力学界,其中不乏"两弹一星"元勋。他一生信奉"独立思考、实事求是、锲而不舍、以勤补拙",既以煌煌学术成就问鼎科学之巅,又以诲人不倦的师道提携了一代又一代后来者。这位"马背上的周大将军",用自己的一生,为中国的科学事业与人才培养树立了一座不朽的丰碑。