20世紀(jì)流體力學(xué)門派和錢老的地位

1、標(biāo) 題：八卦一下20世紀(jì)流體力學(xué)門派和錢老的地位錢老的圓寂是中國(guó)科技界重大損失，大家都知道錢老師出名門，也有幾個(gè)id總結(jié)了錢老 的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)，錢老作為中國(guó)航空航天的第一人當(dāng)之無愧，世界范圍內(nèi)也沒有幾個(gè)人能領(lǐng) 導(dǎo)完成這么牛鼻的項(xiàng)目，就這一點(diǎn)而言他是工程領(lǐng)域世界級(jí)的領(lǐng)袖，當(dāng)然他也是幸運(yùn)的 ，做工程是要有條件的，前后有美國(guó)和中國(guó)這兩個(gè)大國(guó)為他搭建平臺(tái)，他的幸運(yùn)指數(shù)比 起老楊都不低。由于專業(yè)的緣故我這里說說20世紀(jì)流體力學(xué)的重要門派以及錢老在理論 界的地位2005年是愛因斯坦奇跡年，Physics Today上有一篇文章說，1905年還有另一項(xiàng)影響深 刻的發(fā)現(xiàn)，就是Prandtl的邊界層，要不是諾貝爾獎(jiǎng)

2、不發(fā)給經(jīng)典力學(xué)工作邊界層當(dāng)?shù)闷?一個(gè)諾獎(jiǎng)，不過我覺得諾獎(jiǎng)年年有，向邊界層這樣影響深遠(yuǎn)的發(fā)現(xiàn)估計(jì)100年才一個(gè)， 一個(gè)諾獎(jiǎng)是不夠的；Prandtl是哥廷根學(xué)派兩根臺(tái)柱子之一，另一個(gè)是搞純數(shù)學(xué)的希爾 伯特，直到二戰(zhàn)為止，Prandtl的團(tuán)隊(duì)都是世界流體力學(xué)中心，除了邊界層之外Prandtl 得意之作還有Prandtl-Meyer膨脹波，升力線，以及和von Karman 一起搞得湍流壁面律 ，不過你要是覺得Prandtl僅僅是所謂近代流體力學(xué)之父那就太狹隘了，Prandtl還是固 體力學(xué)（彈性力學(xué)）一代宗師，最有名的是柱體扭轉(zhuǎn)的薄膜比擬法，馮卡門也干過彈性 力學(xué)的板殼問題，其實(shí)固體力學(xué)簡(jiǎn)單得很，就

3、是解解橢圓形方程的邊值問題，對(duì)他們來 說就是玩玩的；材料力學(xué)里有一個(gè)人物鼎鼎大名，就是鐵木辛柯，別覺得他是蒙古人， 他其實(shí)是歐洲人，跟著Prandtl干了兩年RA，大徹大悟，居然成了固體力學(xué)大師。錢偉 長(zhǎng)是馮卡門的學(xué)生，終身搞彈性力學(xué)的板殼理論而不是流體力學(xué)，也是受了師門傳統(tǒng)。 被Prandtl牛頓式全能表現(xiàn)蓋過風(fēng)頭的No.2是劍橋?qū)W派的鼻祖GI Taylor爵爺，他開創(chuàng)湍 流統(tǒng)計(jì)理論，不過基本只做湍流，他的學(xué)生GK Bachelor在六七十年代之后把劍橋?qū)W派 發(fā)揚(yáng)光大，終于成為世界盟主，Bachelor創(chuàng)刊了現(xiàn)在仍是最權(quán)威的雜志J. Fluid Mechanics，晚年呼風(fēng)喚雨，別人都在為文

4、章能在JFM上發(fā)表而絞盡腦汁，Bachelor隨便 寫些回憶文章比如“有一次我和Taylor去喝咖啡”直接就發(fā)了，影響力20世紀(jì)No.4沒跑 。那時(shí)候的哥廷根已經(jīng)是三流爛校了No.3當(dāng)之無愧是馮卡門，全能選手，空氣動(dòng)力學(xué)，湍流，他只比Prandtl年輕不了多少，所以碰到錢學(xué)森時(shí)幾經(jīng)很老了，當(dāng)時(shí)的興趣是航空工程，側(cè)重點(diǎn)不是純粹流體力學(xué)， 所以老錢流體力學(xué)干得不多，以工程為主，這里的wsn都知道，老板讓干啥就干啥，所 以錢從沒有被稱為流體力學(xué)大師過，錢也不吹噓，這一點(diǎn)很嚴(yán)謹(jǐn)，值得學(xué)習(xí)。在1969年創(chuàng)刊的annual review of fluid mechanics的第一篇文章是由曼徹斯特大學(xué)Sy

5、dneyGoldstein寫的20世紀(jì)上半頁(yè)直到1960年代流體力學(xué)成就，錢學(xué)森的名字只出現(xiàn)過一次 ，就是卡門錢公式，可見錢在國(guó)際理論界的地位并不突出，當(dāng)然能被寫進(jìn)去就不錯(cuò)了， 錢盡管在流體力學(xué)界稱不上大師，但是在當(dāng)時(shí)的中國(guó)仍然像是穿梭時(shí)空回來的一樣 中國(guó)還有個(gè)牛人是周培源，湍流大家，由于交流封閉，在國(guó)際上名氣不大，但是Lumley（就是那個(gè)寫A first course in turbulence的）尊周培源為國(guó)際上湍流模型理論的開創(chuàng)者，并且寫過一篇文章悼念周培源說，世界上有那么四個(gè)人在他們各自的國(guó)家所有湍 流工作者都是他們的徒子徒孫，這四個(gè)人是英國(guó)的Taylor，美國(guó)的馮卡門，蘇聯(lián)的柯爾

6、莫果洛夫，和中國(guó)的周培源。隨著錢學(xué)森，錢偉長(zhǎng)，郭永懷，莊逢甘，鄭敏哲這些 Caltech海龜派相繼回國(guó)，必然跟老周的土鱉派有勾心斗角，當(dāng)年想必也是明爭(zhēng)暗斗的 我就不知道了。五六十年代之后空氣動(dòng)力學(xué)就不再是流體力學(xué)的熱門方向了，因?yàn)榭諝鈩?dòng)力學(xué)物理上很 清楚，只是解析解難求，自從有了 cfd數(shù)值模擬就更簡(jiǎn)單了，而湍流一直是流體力學(xué)終 極熱門方向，早在40年代很多理論物理的牛人都做過湍流，比如Sommerfeld，還有海森 堡，二戰(zhàn)德國(guó)戰(zhàn)敗之后海森堡被軟禁在劍橋做湍流，跟Taylor的劍橋?qū)W派來往甚密，所 以后來Bachelor和Townsend的文章常常會(huì)提到海森堡的湍流模型，不過海森堡沒作出過

7、什么太厲害的。李政道在遇到楊振寧之前的40年代也做湍流發(fā)過文章，不過也沒有什么 能傳下來的牛貨，可見湍流有多難總結(jié)一下，錢老的師門絕學(xué)使得他在中國(guó)做流體力學(xué)大師無可爭(zhēng)議，然而國(guó)際上大師眾 多，錢老只是一顆流星，錢永健說錢老當(dāng)初是個(gè)quite a famous engineer是很準(zhǔn)確的 ，不管錢永健用什么口氣說的，engineer能做到famous的歷史上才有幾個(gè)？是GI Taylor之后，劍橋?qū)W派的領(lǐng)袖。不過他其實(shí)并不是英國(guó)人，而是澳大利亞 人。他從小在墨爾本長(zhǎng)大。第二次世界大戰(zhàn)其間，在從事了一個(gè)航空相關(guān)的課題研究中，他對(duì)湍 流研究產(chǎn)生了濃厚的興趣，尤其是GI Taylor三十年代關(guān)于湍流研究的工作。于是他就給Taylor 寫信，想做他的research studento Taylor很快同