周培源,著名流體力學家、理論物理學家、教育家和社會活動家,中國近代力學奠基人和理論物理奠基人之一。周培源歷任清華大學教務長、北京大學校長、中國科學院副院長、中國科協(xié)主席等職務,他一生熱愛科學,更熱愛自己的祖國,始終將個人命運與國家和人民的需要緊密聯(lián)系在一起,為發(fā)展我國的科學事業(yè)作出了卓越貢獻。
1902年8月,周培源出生在宜興芳橋鎮(zhèn)后村周氏望族。年少時的周培源就立下了奮發(fā)圖強、報效祖國的遠大志向。他的求學與科研之路始終和祖國共命運。辛亥革命后,周培源隨父親舉家遷至南京。1919年,周培源到上海圣約翰大學附中讀書,他積極參加上海進步學生的五四運動。同年秋,考取清華學校(清華大學前身)插班生,因成績優(yōu)異,很快從中等科3年級跳至4年級。1924年,周培源以優(yōu)異的成績從清華畢業(yè)。不久,前往美國留學,顯示出過人的智慧,留學3年半拿下了3個學位。1928年,博士論文《在愛因斯坦引力論中具有旋轉對稱性物體的引力場》在答辯時受到高度贊揚,被授予博士論文的最高榮譽——最佳論文獎。1929年秋,周培源回國成為清華大學最年輕的物理學教授,主講理論力學和相對論等理論物理的前沿課程。他在這個領域培養(yǎng)了王竹溪和彭桓武等知名學者,前者后來成為了楊振寧的老師,后者則與王淦昌一起并稱為“中國原子彈之父”。
1936年,周培源利用學術休假的機會,赴美進入普林斯頓高等學術研究院,參加了由愛因斯坦主持的廣義相對論研討班,從事相對論、引力論和宇宙論的研究,這使得他與仰慕已久的科學巨匠近距離接觸?;貒?,他特地前往愛因斯坦家里道別,并為愛因斯坦拍照留念。1937年,周培源假期滿即回國。不久,七七事變爆發(fā),北平、天津相繼淪陷,周培源隨清華大學遷往長沙臨時大學,后因戰(zhàn)事影響,又遷至昆明,在西南聯(lián)合大學任教,這是戰(zhàn)時中國的最高學府。當時,教學、科研、生活條件簡陋,只有100多間土墻、泥地、草頂?shù)钠椒?,教室有窗戶,沒玻璃。同時還要“跑警報”,躲避日本飛機的頻繁空襲。周培源正是在如此惡劣的條件下,開始并致力于他所開創(chuàng)的湍流模式理論研究。
周培源早年主要做廣義相對論研究,后來轉而關注湍流理論,他的這次轉向,與當時國家危難的時局有關。他在1942年完成的《湍流講義》序言中寫道,1931年秋,中國被侵后,很多中國物理學家將他們的注意力從純學術研究轉到實用和可立即應用的問題……(我)原來主要學術興趣亦在相對論、量子力學和物理學的基礎理論方面,后來也相繼閱讀了空氣動力學和外彈道學,最后閱讀了流體力學中的困難問題“湍流”。他的女兒周如玲也曾問他為何研究湍流,周培源回答說,當時他認為相對論不能直接為抗戰(zhàn)服務,作為一名科學家,大敵當前,必須以科學挽救祖國,所以他選擇了應用價值更大的流體力學。日后成為大家的錢偉長、郭永懷等人也追隨他從事湍流力學研究。1940年,周培源在《物理學報》發(fā)表了論文《關于Reynolds求似應力方法的推廣和湍流的性質》。該文在國際上首次提出需要研究湍流的脈動方程,并提出了求解方法,獲得了重大理論突破。該成果在1942年獲得教育部學術評議會一等獎。1945年,他提出了一種湍流運動的解法,在國際上被稱為“湍流模式理論”的基礎,被譽為“現(xiàn)代湍流數(shù)值計算的奠基性工作”。
1943年,周培源利用第二次學術休假的機會來到母校加州理工大學做學術研究,繼續(xù)從事湍流力學研究。期間,在美國《應用數(shù)學季刊》發(fā)表《關于速度關聯(lián)和湍流脈動方程的解》,引起國際上的廣泛關注,湍流模式理論由此而生,周培源被公認為世界湍流模式理論的奠基人。正因此文,周培源成為世界流體力學四位巨人之一。也正因為此成就,周培源被邀請加入美國海軍軍工試驗站。面對優(yōu)厚的待遇,他明確表示只承擔臨時性職務,堅決不做美國公民,美國海軍部特許他以中國人的身份參加海軍軍工實驗站的工作。后來,周培源更是不顧多人勸阻,不留戀美國的優(yōu)厚待遇和良好的工作條件,堅決不相信敵對勢力對中國共產黨的種種不實宣傳,懷著報效祖國的愛國之心,毅然回到祖國,繼續(xù)執(zhí)教清華大學。周培源說:“當時赴美,是為了參加反戰(zhàn)的科學工作,以便報效祖國。二次世界大戰(zhàn)結束了,還有什么必要留在美國呢?”1947年2月,他帶領全家終于回到了日夜思念的清華園。
新中國成立后,周培源將自己大部分時間貢獻給了高等教育事業(yè),堅持為黨和國家培養(yǎng)輸送優(yōu)秀科學人才。他曾先后出任清華大學教務長和校務委員會副主任等職,承擔了大量的教務工作。1952年全國高等學校院系調整后,周培源離開清華大學到了北京大學,開始了一個全新的征程。他為祖國培養(yǎng)了幾代物理學家,其中有錢偉長、何澤慧、王大珩、于光遠等赫赫有名的物理學大家。作為桃李滿園的一代宗師,周培源在長期的教學實踐中積累了豐富的教學經(jīng)驗,為后來者留下了寶貴的財富。
由于公務繁忙,周培源抓住空閑時間開展學術研究。他回到家,便坐到自己桌前,專心致志地演算公式。他講課認真生動,極富感染力,同時十分注重調動學生主觀思考的能力。難能可貴的是,周培源教了一輩子的書,雖然許多課程內容已經(jīng)滾瓜爛熟、牢記于心,但他每次上課前仍認真?zhèn)湔n,寫出新的講課提綱。周培源的許多學生忘不了恩師對他們的悉心教導。他任北大教務長、副校長、校長期間,住在北大燕南園30多年之久,北大師生隨時可以扣門而進,都會受到很好的接待。經(jīng)他引薦出國留學師從名師深造,后進入國際科研前沿領域的,更是不勝枚舉。
他也是一位敢于“超過老師”的人。他敢于在導師愛因斯坦面前發(fā)表自己的見解,他曾問過愛因斯坦,你的理論中所用的坐標是屬于哪一種時空的,愛因斯坦沒有回答。周培源對愛因斯坦十分崇敬,但他不贊成愛因斯坦在廣義相對論中關于坐標意義的見解,也不同意愛因斯坦的部分哲學觀點。他認為愛因斯坦對所發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律表達意見時,經(jīng)常從唯心主義的觀點出發(fā)。對牛頓這位大物理學家,周培源雖十分崇敬,但也認為由于時代的局限,牛頓一生中也有著這樣或那樣的缺點和不足。周培源還經(jīng)常鼓勵他的學生要敢于超過他自己,不要被他的思想禁錮。在這方面,周培源為人們樹立了學習榜樣。在教育培養(yǎng)學生的實踐中,周培源始終倡導學生應超過老師。他說:“學生在前一輩人的基礎上往前走,應該超過他們的老師,這樣人類才會進步。不然,如果學生總是不及老師,那就一代不如一代,最后人類就要退步到成為穴居野人了?!?/p>
作為一名科學家,周培源沒有把自己囿于狹小的書齋。他積極承擔社會責任,始終把科學研究和社會進步、國家興旺緊密聯(lián)系起來。在做科學研究的同時,熱情地投入到有益于祖國和人民的社會活動之中。晚年,除了搞科研外,周培源還擔任全國政協(xié)副主席、中國科協(xié)主席、九三學社中央委員會主席等職務。他始終認為,地位高、影響大,更應該對國家和人民負責。繁重的社會、行政工作沒有讓他丟掉科學研究工作,經(jīng)過50年的辛勤研究,他終于建立了自己獨特的湍流理論體系。
1959年,周培源被接收為中共黨員,實現(xiàn)了他作為一個共產黨人的崇高心愿。
(作者單位:無錫市檔案史志館)
責任編輯:張李蕾