你知道的錢學森是
兩彈一星元勳
中國航天事業奠基人
火箭之王
空氣動力學家
……
不,這些還不足以概括錢學森先生的成就。
應用力學、噴氣推進與航天技術、工程控制論、物理力學、系統工程、系統科學、思維科學、人體科學 和 科學技術體系與馬克思主義哲學,這些領域都有錢學森先生的學術貢獻。
今天就帶大家走近,一個你或許不太瞭解的錢學森先生。
(一)
從某種程度上可以這樣說,應用力學 和 噴氣推進與航天技術算是錢學森先生最主要的研究方向。
大學時期想靠“實業救國”的錢學森原本讀的是鐵道機械工程專業,但是抗日戰爭的爆發促使他的志向發生了轉變。
1934年7月,錢學森以優異的成績從交通大學畢業,隨後,他考取清華大學留美公費生
來源:我們的太空
那時上海上空出現了機翼上漆了紅色“膏藥”的轟炸機,震驚了埋頭讀書的錢學森,他痛感中國必須擁有強大的航空工業。於是畢業後公費留美,一腳踏入航空領域。在麻省理工學院,他只花了一年時間,就戴上了飛機機械工程碩士的方尖帽。
在學習航空工程的過程中,錢學森覺得如果能掌握航空理論,並以此來指導航空工程,一定能取得事半功倍的效果。於是他敲開了導師馮·卡門教授辦公室的門,開始了應用力學下的空氣動力學方向的研究。
那時錢學森的博士論文就是解決當時想要提升飛機飛行速度的難題,在導師馮·卡門的指導下,他花了三年的時間解決難題,寫出的博士論文奠定了他在空氣動力學上的地位。論文中提到了他創立的卡門—錢學森方法,這是一種計算高速飛行著的飛機機翼表面壓力分佈情況的公式,後來被廣泛應用於高速和超聲速飛機的設計與製造。
(二)
當錢學森在空氣動力學上屢建奇功的時候,他的研究方向又一次轉變了。
那時,錢學森本是因為興趣加盟了幾個學生自行組建的“火箭俱樂部”,結果卻因緣際會,在導師馮·卡門的支援和美國對火箭技術的關注下,逐漸發展成了“航空噴氣公司”,錢學森還作為教員為現役空軍和海軍軍官培訓,講授工程數學原理和噴氣推進原理。
後來在導師馮·卡門的推薦下,經過安全稽核後,錢學森正式開始了在美國的火箭研製工作,成為“噴氣推進實驗室”的創始人之一。
錢學森在美國與同事合影
來源:光明日報
在這個階段,錢學森進行了美國火箭噴氣推進和導彈的相關研究,積累了很多經驗和知識,為後來獻身於新中國的“兩彈一星”這一宏偉的事業打下了堅實的基礎。
“兩彈”最初指的是導彈和原子彈,導彈是在發射之後依靠制導系統來控制飛行軌跡,以求準確命中的殺傷性極強的武器,原子彈則屬於核技術,用來運載原子彈彈頭的導彈就是錢學森組織領導的。從新中國的第一枚導彈“東風一號”到中國的第一顆原子彈“邱小姐”再到人造衛星、載人航天,從建立我國國防航空工業的長遠規劃到建立總體設計部進行各分系統的統籌協調,從建立國防部第五研究院到宇宙醫學及工程研究所(後改名北京航天醫學工程研究所),錢學森屢次帶頭解決重大的技術難關,以精準、大膽、創新的專業判斷讓中國“兩彈一星”和航天事業的發展少走了不少彎路。就此,國外評論家曾指出,“錢學森的歸來使紅色中國的‘兩彈一星’提前了20年”。
(三)
說到錢學森的歸來,不得不提到那長達五年的抗爭和磨難。
錢學森在美國聯邦調查局和移民局召開的聽證會上接受審查
來源:中國航天報
1950年錢學森本來打算以探望父親的名義回國,卻遭到了美國無理的逮捕。在這期間,錢學森不被允許繼續從事與軍事相關的噴氣推進研究工作,他不願把時間荒廢在漫長的等待中,於是把目光投向了一片新的領域——工程控制論。
控制論是1948年美國數學家維納創立的學科,錢學森將控制論運用到了工程系統的控制之中,在他看來,“控制論討論的是一個系統的各個不同部分之間的相互作用的定性性質,以及整個系統總的運動狀態”,而工程控制論就是研究如何將控制論直接應用到工程系統上。
《工程控制論》是一本具有開創性、奠基性的著作,它最突出的特點可以借用一位美國評論家的評價來通俗地解釋:“工程師偏重實踐,不善於使用理論;數學家擅長理論分析,卻不善於解決實際問題。錢學森則集兩個優勢於一身,高超地將兩隻輪子裝到了一輛戰車上……”
(四)
在錢學森看來,科研成果大都“是集體工作的結晶”。尤其多年來一直從事著“兩彈一星”的領導工作,這種體會更加深刻。
1981年錢學森退居二線後,他有了更多思考的時間,探索範圍也更加廣泛,擺脫了繁忙公務的錢學森,寫了一篇名為《組織管理的技術——系統工程》的論文,十分通俗易懂。
1978年9月27日,錢學森親自撰寫的萬餘字論文《組織管理的技術——系統工程》一文在《文匯報》全文刊發
來源:共青團中央
所謂的系統工程,是指從“總設計師”、“總工程師”這樣“抓總”的角度,來考慮如何協調一個巨大工程的總體設計和總體施工,其實就是錢學森在“兩彈一星”這個龐大的工程實施過程中的“實踐出真知”,將他的實踐和經驗昇華成了理論。
其實早在《工程控制論》時,錢學森就已經開始研究系統工程的控制問題了,而1982年收錄了錢學森及其合作者論文的《論系統工程》的出版,則表明錢學森對於系統工程的研究到了成熟階段。
事實證明,系統工程對新中國的建設起著重要的作用。從三峽大壩、西氣東輸、南水北調,到奧運工程建設等,無一不是系統工程,需要以系統工程的科學方法加以統籌和管理。
結語:
和錢學森一起研究系統科學多年的中國航天科技集團710研究所的於景元教授這樣評價錢學森在系統科學方面的貢獻,“作為一名科學家,他不僅有學科領域的深度,還有跨學科跨領域的廣度,同時有跨科學、哲學的思想高度,是名副其實的科學領袖和科學大師。”
這個評價,其實用來形容錢學森一生的科研貢獻也不為過。除了前面提到的學術成就,他在園林、草業、沙業等領域也頗有建樹。
他曾這樣談及自己的工作,“我作為一名中國的科技工作者,活著的目的就是為人民服務。如果人民最後對我的一生所做的各種工作表示滿意的話,那才是最高的獎賞。”
縱覽錢學森先生的一生,他無疑,是一位塑造時代的巨人。
來源:央視新聞
創作團隊:中國科學技術館新媒體團隊
科學性稽核:李成智 北京航空航天大學人文社會科學高等研究院教授
