1993年12月3日人民日报 第11版

第11版(教科文专版)
专栏:

  科学巨匠师表流芳
编者按:周培源同志逝世了,大家都在悼念他。在这个时候,大家都想对他有更进一步的了解。
建国以来,周老以社会活动家、政治家和国家领导人的声誉受到国内外公众的敬仰,而作为科学家的他,在科学上的地位、影响和贡献同样值得人们敬佩。周老是将现代理论物理学引入我国的第一代学者,又是基础科学研究中具有世界声望的大科学家。他在相对论和流体力学中的湍流理论上进行独立的探索,前后60多年,锲而不舍,终于在耄耋之年结出硕果,将相对论研究大大推进了一步,又建立和完善了湍流研究的理论体系。正如人们所说,到90岁还在带研究生,90岁还在亲手演算,90岁还在科学上有新思想、新发展、新贡献,恐怕是古今中外科学家中从未有过的。为了帮助读者进一步了解作为科学家的周培源,我们从去年中外科学界为周老90寿辰撰写出版的纪念文集《科学巨匠师表流芳》一书(中国科学技术出版社)中摘选了部分文章的段落,以集纳的形式编成这一篇长文,主要反映周老在科学界的地位和影响、学术成就和治学精神,以及他教学育才的风范。这些文章的作者们,除了陈岱孙、任之恭两位是与周老同代的大师,其余几乎都是周老及门或不及门的弟子,也都是卓有成就的科学家。
我们的采择、编排,可能有不尽妥当之处;科学家们的文章使用专门术语多,又涉及高深的科学问题,有的段落一般读者读起来难免有不易了解之处,希望读者谅解。编这块版是为了表达我们对周老的崇敬、追怀、悼念之情。
(附图片)
科学巨匠周培源


第11版(教科文专版)
专栏:

  大师风范
何祚庥
1947年9月,我以敬慕清华大学的民主风尚和学术空气的心情而转学到该校物理系二年级。在清华大学所上的第一课,就是被称为“半个懂得相对论”的周培源教授所开设的理论力学。
从初中、高中到大学的普通物理,牛顿力学都念过三遍了。这能讲出什么新内容呢?然而,这第一课就将我们带到一个全新的境界,“大家都熟知牛顿力学三大定律。然而为什么牛顿力学要表述为三大定律,譬如说,牛顿力学可不可以由两大定律来概括?牛顿第一定律的要旨,是所谓‘动者恒动,静者恒静;动者不止动,静者不止静。’牛顿第二定律的要旨,是说加速度和外力成正比,亦即F=ma。那么在外力F等于零的条件下,就有a=da/dt=0,因而就有v=0或某一常数矢量。那么可不可以说,牛顿第一定律只是牛顿第二定律的特殊情况,牛顿三大定律可以归结为两大定律呢?”
虽然我已多次念过了牛顿力学,但这却是从未思考过的问题!接着周培源教授就向我们解释牛顿第二定律中所表示的F=ma,是在绝对坐标里才具有这样的形式,而牛顿第一定律就定义了绝对坐标。
“牛顿力学并不是孤立的没有内在联系的三大定律;一切物理理论都有它的内在逻辑。”这就是我到清华大学物理系后所学到的第一课。正是这第一课,便激发起一位后学者对理论物理学的浓厚的兴趣。
1978年8月3日,周老在庐山基本粒子会议开幕式上的讲话,是一篇未发表过却十分重要的一次讲话。
“基本粒子的研究是我很关心的事,因为基本粒子的研究是整个物理学的最前线……在文化大革命前短短17年中,我国理论物理有两大贡献:一是完全独立地掌握了制造原子弹和氢弹的理论,二是提出了强子结构的层子模型。近代物理学的历史也说明,理论上的一些突破并不是出于权威,也不是出在有权威的地方……我们的实验条件也在筹建,长远讲,还要靠我们自己的实验基地。我们的工业基础,完全有条件搞大的加速器。”
在周老这一讲话中,最为重要的,我以为是以下的一段:
“我们做了一点成绩,千万不要骄傲自满。真正做个又红又专的理论物理工作者。在理论工作中,要坚持实践的观点,实践是检验真理的唯一标准。一个理论提出来,第一,要看它能不能说明旧理论已说明的物理现象;第二,要看它能不能说明旧理论不能解释的现象;第三,要看它能不能预言还未注意到或将要发生的新现象。要看是否符合这三点。”
周老所提出的这三条相当准确地回答了科学理论的继承和发展的关系。这些年来,有一些人热衷于探索“新”的认识论,说什么“现在我们已经知道,月亮在无人看它时确实不存在!”这连起码的物理现象都不能解释,却居然自认为这是“科学的探索”!
我始终觉得,在物理学的学习和研究上,周培源老师是我们的老师;同样,在追求真理,追求革命的道路上,周培源老师也仍然是我们的老师。
(本文作者系中国科学院学部委员、理论物理所研究员。)


第11版(教科文专版)
专栏:

  一代宗师
林家翘:周先生是中国伟大的科学家,他的将近一个世纪的历程也正是中国科学从一个落后地位进入现代化的时代。在这几十年内,国家政局、国际政局也有无穷的大大小小的变化。然而他始终如一地守着科学家的立场,求真、凭良心、说实话,并做出极重要的贡献。我有幸作为他的学生,受益极大。
我第一次听周先生的课,是1935年秋季,那时候我是清华物理系三年级学生。周先生讲课,非常认真、起劲,说话也相当快,所以听课的学生,很受鼓舞。作为一个科学家,一方面有敬业的精神,“孜孜不倦”地研究,并以此作为后进的模范;另一方面,以自己的知识经验,作为教学的基础,使得学术在社会上能够继续发扬光大。二者都是周先生一直在继续努力拳拳以求的。最近几年他仍然在指导研究生,对于湍流理论及宇宙论,不断有新的看法。
(本文作者系国际著名科学家、美国科学院院士、美国麻省理工学院学院教授。)
杨振宁:周先生是我父亲杨武之1925年前后在芝加哥大学的同学。1929年10月初我七岁的时候,母亲带我自上海乘火车去北平。周先生那年自欧洲回国,也坐那班火车去北平。父亲托了他照顾我们母子二人。那是我第一次认识周先生,已经是60多年前的事了。
抗战期间我在西南联大物理系读了四年大学、两年研究院。前后念过周先生教的三门课。记得联大物理系教授中研究生最多的两位是周先生和吴大猷先生。和我同时的物理系研究生当中就有两位跟周先生做论文:张守廉和黄授书。
(本文作者是国际著名的物理学家、诺贝尔奖金获得者、美国科学院院士、纽约州立大学石溪分校爱因斯坦教授。)
钱伟长:在30年代初期,清华园内莘莘学子们所尊敬的三位学校的核心人物是叶企孙、陈岱孙和冯友兰教授,他们分任理、法、文三个学院的院长。
在全校百余名教授中,有三位30岁上下的青年教授,他们的才华学识、风度气质,深受同学们的爱慕,尊称为清华的“三剑客”。其中之一就是物理学系的周培源教授。
周培源教授是当年物理系中最年轻的教授。他在讲课中鼓励同学随时提问,甚至展开热烈辩论。我记得在讲滑轮时,曾展开了猴子爬滑轮问题的辩论,一连两堂没有讲课只是展开辩论。这样用一个普通的有趣问题,使每一个学生深入理解了动力学和静力学的本质差别,从而缩短了其它章节的讲解时间,这种讲课方法,很受同学们的欢迎,使同学们感受到这种讲授过程贯彻了民主精神,增强了学生学习的自尊心和自信心。在周培源教授的影响下,物理系有许多学生如王竹溪、彭桓武、林家翘等,走上了理论物理的研究道路。
(本文作者现任全国政协副主席、上海工业大学校长、中国科学院学部委员。)
钱三强:我在清华大学读书的时候(1932—1936年),物理系的教授有叶企孙、吴有训、萨本栋、周培源、赵忠尧等。我们班十人,多数是做实验物理的,只有郁钟正(现在改用“于光远”名)是学理论物理的,他的导师就是周培源先生,做的论文是关于爱因斯坦相对论有关的问题。周先生到清华后,指导王竹溪、张宗燧、彭桓武、林家翘等做过研究工作,是我国理论物理与力学的重要创始人之一。
(本文作者是已故著名物理学家、中国科学院学部委员,原中国科协名誉主席。)
胡宁:1935年,我由浙江大学转学到清华大学物理系二年级。记得首次上周先生的中级力学课时,同班王天眷在班上开了周先生一个玩笑,虽已记不清玩笑的内容,但记得引起全班的笑声。周先生一面看着名单点名,一面微笑,同样欣赏着王天眷的幽默。这给我很深的印象,以前从来没有看到过别的老师这样和同学亲密无间。
周先生给我们开了一门流体力学课,引起我们极大的兴趣。当时清华和联大的教学,主要用启发方式,在课堂上讲的并不多,但重视培养学生阅读和钻研参考书的习惯(可惜现在很多大学并不这样做)。从参考书中我们可以学到有关学科的最新成就的思想和细节,这是课堂上无法讲授的。周先生在流体力学讲课中,还进一步把我们引到书上还没有写进的这门学科的最前沿,并提出还没有解决的湍流中动力学粘滞力机制的重要问题,希望我们将来努力解决。这是我们第一次听到尚没有解决的具体的物理问题,感到非常兴奋,课下时常讨论这个问题。大学毕业后,我留在联大做周先生的助教,在周先生指导下的流体力学湍流研究小组里做研究工作。
(本文作者系中国科学院学部委员、北京大学物理系教授。)
蔡树棠:周培源老师给我留下最深刻的印象是他对学生的培养。周老师培养人才的指导思想是:学生应该超过老师。他经常引用牛顿的一句名言:“我所以看得比前人远一点,因为我是站在前人的肩膀上面。”他还经常对我们说:“学生在前一辈人的基础上往前走,应该超过他们的老师,这样人类才会有进步。不然,如果学生总是不及老师,那就一代不如一代,最后人类就要退步到成为穴居野人了。”他以高度的热忱和责任感教育学生,把发展科学的希望寄托在学生身上,把自己全部的知识无保留地、无私地传授给学生。
周老师给我的一个研究题目是湍流的一般理论。这是我做流体力学研究工作的开始。在这一学习阶段中,一些小事给我留下了很深的印象。有一次我把计算的草稿给周老师看。那个草稿写得很不整齐,字迹又不清楚,涂改得比较多,他为此批评我说:“今天你自己看得清楚,再过两年连你自己也不认识了。这样怎么能行呢?回去抄清楚了再来。”对于计算的草稿,周老师要求我一定要保存好。他对我说:“今天你认为是没有用的东西,说不定过些时候还要用到,到那时另起炉灶再查、再算就费事了。”在他的严格要求下,我养成了及时誊清计算草稿,不随便乱丢计算草稿的良好习惯,这对我以后的研究工作,带来了很多方便。
(本文作者现为上海市应用数学和力学研究所研究员。)
黄永念:我是在1957年秋天从上海考入北京大学数学力学系力学专业的。在一个偶然的机遇下,我开始跟随周老从事了长达数十年的湍流研究工作。我在1963年所做的毕业论文《均匀各向同性湍流在后期衰变时的三元速度关联》就是在周老亲自指导下以这种轴对称涡旋模型为基础,利用张量分析和傅里叶变换作为工具,得到的纯理论推导的结果。
可能是由于我的毕业论文做出了一定的成果,促使周老选择了我做他的研究生。这样可以使湍流研究工作继续开展下去。于是我在1963年大学毕业后继续留在北大当了研究生。当时我住在29楼研究生宿舍,周老则住在29楼北面的燕南园内56号。从我住的地方到他家只要三分钟,我们之间的联系非常方便。正当我们准备进一步开展研究工作的时候,在1965年全国范围开始了四清运动。我被安排先去浙江省军垦农场劳动锻炼了一年半,然后又被分配到宁波渔船修造厂当一名模具钳工。在临离开学校前,周老怀着沉重的心情对我说:“不管你分配到哪里,你一定要跟我保持联系,而且希望你不要把湍流研究工作丢掉。”
1978年底,我有幸作为第一批访美学者的一员去美国麻省理工学院进修访问,在著名流体力学专家林家翘教授指导下工作,就是在周老关怀下直接联系的结果。我在麻省理工学院的第二年,也就是在1980年的夏天,周老也被该院院长邀请到麻省理工学院当访问教授。我们在那里继续了我们共同的湍流研究工作,并在第15届国际理论和应用力学大会和第一届亚洲流体力学会议上报告了我们的研究成果《关于Navier-Stokes方程的解和均匀各向同性湍流理论》,受到了与会者的关注和重视,印度科学院在报告的第二年就全文转载了这篇论文。
(本文作者现任北京大学力学系教授。)
李永贵:1982年到1986年,我作为周培源教授的博士研究生,经常聆听他的教导。博士研究生毕业后,从1986年到1991年底,我又参加在周老直接领导下的在中科院高能物理所开展的“地球引力场中光速各向同性检验”课题组的研究工作。长期的业务接触和学术指教,使我获益匪浅。我深深感到周老是一位学识渊博,作风严谨,在教育上诲人不倦、严格要求,在科学上一丝不苟、执著追求的老前辈。
科技界都知道,周老一直从事流体力学中最困难的研究课题之一的湍流理论和深奥难懂的广义相对论与引力物理理论的研究。长期以来,当他看到有些从事广义相对论的研究人员,过分强调数学的方法,采用坐标变换,得到爱因斯坦场方程各种各样的精确解,而不注重其解的物理意义时,他提出了(在广义相对论中)“谐和条件是物理条件”的观点。按照各种观点,他认为以“谐和条件”作为补充条件求解爱因斯坦方程所得到的解是具有物理意义的解。为了支持这种看法,他决定用实验的办法,验证由他的观点出发推导出来的物理结论。
“地球引力场中光速各向同性检验”实验是周老晚年最关心的一个实验。该实验前后经历近十年之久,其中包括约两年的停顿。回想起来,该实验无时无刻不得到周老的关照。1991年初,该实验在世界上首次得到地球表面上水平方向和竖直方向传播的光速的相对差值在10-11量级上相同的结果。比周老理论计算要求的精度高一个数量级。从而从一个方面支持了周老的关于“谐和条件”是物理条件的观点。发表后有可能使人们对爱因斯坦引力论的认识产生重大影响。
(本文作者现为中国科学院高能物理研究所副研究员。)


第11版(教科文专版)
专栏:

  科学泰斗
陈岱孙:周培源教授是我国老一辈的杰出科学家、教育家和社会活动家。
培源和我的个人交谊开始于1929年他来清华大学工作时。我们一直是清华、西南联大、北大的同事。他的学术造诣我是深为钦佩的。他从来到清华大学任教之日起,直到抗战开始这一段时间,主要从事于爱因斯坦引力论与宇宙论的基础理论的研究。这项工作由于抗日战争的干扰而中断。从1938年起,他改而从事于流体力学中的湍流理论研究。这项工作,他在新中国成立后仍继续进行。其结果曾以论文的形式在国内外学术刊物上发表,为国内外同行所称道、征引。
(本文作者是著名的经济学家、北京大学经济系教授。)
汪德昭:物理工作者都知道周老学问广博、成果累累,特别是在相对论和流体力学方面做出了突出的贡献。可以毫不夸张地说,他是现代湍流模式理论的奠基人,也是我国近代物理学奠基人之一。
爱因斯坦深刻体会到一个科学工作者对社会要负怎样的责任,希望科学成果真正能造福于人类。周老诚不愧为爱因斯坦身边的研究人员。且不谈周老在引力论、宇宙论等方面做出的重要贡献,使我最钦佩的就是他也受到爱因斯坦的影响,成为一个具有崇高理想的社会活动家。周老为世界人民争取和平和裁军,为反法西斯的斗争,为反对核讹诈,为团结全世界进步的科学工作者……都做出了很大的贡献。这正是爱因斯坦、朗之万、约里奥·居里、贝尔纳等世界前沿的大科学家所走的最正确的道路。
(本文作者是我国著名的声学专家,现为中国科学院学部委员,中国科学院声学所名誉所长。)
任之恭:培源和我至少有三种共同点:同学、同系、同住(在昆明同住好几年)。培源在清华比我高两班,我们都在物理系当教授,我们两家同住又同吃多年,从没闹过意见,这种亲密及和睦程度,诚然难能可贵。
1972年春,尼克松、基辛格访问中国,打开了中国与美国之间门户关闭的局势。我的几位熟友劝我领头组织一个华裔学者团体,我起初不肯答应,以后才觉得不妨一试。我的头一步试探,就是写一封信给周培源先生,问他像我们想象的一个相当大的华裔学者团体,回中国探亲、参观与访问,中国政府是否认为合适。培源的回信说他完全赞成我们团体参观访问的事。接到培源的回信,我才增加信心。这就是“美籍中国学者参观团”的来由。我们大家决定以任之恭为团长,林家翘为副团长,戴振铎为总干事。
(本文作者系美籍华裔著名科学家,美国约翰·霍普金斯大学退休教授。)
陈省身:我同周先生的关系,开始在1930年清华研究院的入学考试,周先生是力学科的命题和阅卷人。所以秋季入学,第一次看见周先生,他就说:我看过你的入学考卷。
在清华园四年(1930—1934年),我记得他参加了我的硕士考试。1938年起在昆明西南联大,我们是同事。我曾旁听过周先生的一门“电磁学”的课,所得的物理知识,对我是很有益的。
周先生是一个豁达而公正的人。他既是一个杰出的科学家和教育家,亦有高度的行政才能。解放后他为国家的科学和教育做了许多事。
(本文作者是美国科学院院士,国际著名的数学家,美国加州大学伯克利分校退休教授。)


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