科学家故事——周培源

作者:魏倩玲 时间:2022-12-09 浏览量:22,273

大家下午好。我要分享的是主题展——青春无悔大三线,面对党和国家提出的科研任务,积极响应党的号召的科学家。他就是中国科学院院士,中国近代力学奠基人和理论物理奠基人之一,科学巨匠——周培源。

1919年 五四运动全面爆发,数十万爱国青年纷纷走上街头,奋笔高呼,外争国权,内逞国贼,为祖国的安定英勇的站在了斗争的第一线。短短数日,这场声势浩大的爱国运动,便与燎原之势迅速席卷了全国各地。17岁的周培元,满怀热忱地参加了上海地区的五四运动,因参与罢课游行而触怒校方,尚未完成学业便被开除。返回老家后,在周培源一筹莫展之际,偶然看到了清华学校的招生广告,这为当时茫然无措的少年,播开了前途的重重迷雾,指明了前行的方向。

在清华学校就读期间,周培源对数学萌生了浓厚兴趣,每一天的伏案苦读和潜心求学,终为他铸就了人生的第一篇学术论文《三等分角法二则》,借此开启了长达70余年的科研之路

毕业时他再次凭借出类拔萃的表现,荣获了庚子赔款留学基金,踏上了海外求学的漫漫征途。自此,朱培源以更加惊人的速度成长起来,他知道自己背负着的是一个民族的希望,一个国家的期许,他不能够有丝毫的懈怠与散漫。从芝加哥大学到加州理工学院,从北美到欧洲,从广义相对论到量子力学,他触碰到了当时世界上最顶尖的学识,为日后的科学研究奠定了坚实的基础。

1928年秋,他赴德国莱比锡大学,在沃纳·海森堡教授领导下,从事量子力学的研究。1929年,赴瑞士苏黎世高等工业学校,在沃尔夫冈·泡利教授领导下,从事量子力学研究。也正是在这段时期内,物理学向他敞开了宽广的怀抱,5年的时间,他相继获得了学士硕士博士3个学位,这在当时中国留学生史上是寥寥无几的,其中付出的心血与努力实非常人所及。

1929年9月,周培源带着满腹学识与先进思想返回了自己的祖国。归国后的他受邀成为了清华大学最年轻的教授。授课之余,他依旧惦念着关于相对论的研究,在广义相对论方面,一开始就存在着一个令人费解的难题,表达引力场的方程无法得到确定解,周培源从进入这一领域便选择迎难而上,主攻这一高峰。

清华休假期间,他更是赶赴美国普林斯顿高等研究院,参加了爱因斯坦主持的广义相对论讨论班,从而建立了一个更为专业全面的知识体系。二十世纪30年代,他创新性的在引了额外的物理条件,先后求得了轴对称静态引力场的若干解,和与之不同类型的确定解。也许这些成就已经会让其他人安于现状、止步不前,但是对于一个铭记初心,身负使命的天才学者来说,精彩才刚刚开始。遵循着爱因斯坦的研究思想,1979年,周培源将严格的谐和条件添加进引力场方程,发表了多篇学术论文。随后更是将这一条件再次应用到了宇宙论中,得出了全新的实验结果,对澄清广义相对论理解上的混乱有极大的帮助,使得中国理论物理研究在国际上声誉大振。

除了在广义相对论上的显赫成就以外,周培源为人熟知的便是关于湍流理论的研究。1937年,他假满回国不久,抗日战争爆发,8月 侵华日军开进了清华园,周培源受校长梅贻琪之托,安排学校进行南迁,曾先后任长沙临时大学和昆明国立西南联合大学物理系教授。在这期间,他抱着科学家应为反战服务,以科学拯救祖国危亡的志向,毅然的从广义相对论的纯理论研究,转向了有着更大应用价值的流体力学,湍流理论,以便报效祖国。

当时,流体的湍流运动这一版块的科学研究进展极为缓慢,难度丝毫不亚于相对论,大多数研究者都被局限在一个固定模式中举步维艰,周培源向来不是一个墨守成规的研究者,他在已有的理论基础上,一遍又一遍的试验自己的各种想法,反反复复、乐此不疲。1940年 他在《中国物理学报》上发表论文,提出需要研究湍流的脉动方程,并用一个前所未有的方法,建立起普通湍流理论,为日后湍流研究开辟了一条康庄大道,引发了大众对流体力学的广泛兴趣。

紧随其后,他选择了再次赴美交流,在加州理工的校园内,他凭借着永无止境的求知欲望和一往无前的探索精神,成功完善和发展了先前的思想,在国际上取得了显著辉煌的成绩。

二十世纪50年代,周培源又提出了小涡旋模型,发展了均匀各向同性湍流理论,并借此斩获了国家自然科学二等奖。

1988年 他再次凭借杰出的智慧和多年的理论积淀,使得平均运动方程和脉动方程联立求解变为现实。这一重大进展是国际湍流理论研究中的一大创举,是模式理论的新飞跃。经过半个世纪的不懈努力周培源终于建立起了一套相当完备的湍流模式理论体系,当之无愧的成为了我国湍流理论的奠基人。

科学领域的周培源已是光芒万丈、成就卓越,然而他的才干远远不止如此。60多年的教育经验,亦是他不可忽视的闪光点,他在教育事业上一贯注重基础理论,同时与时俱进,支持新技术的研究,在组织领导中国的学术界活动和推进国内外交流合作方面做出了重要贡献,并且为国家输送了几代知名力学家和物理学家。晚年间更是将自己故乡的住宅,捐献给家乡人民作为科普文化活动站。

1993年11月24日,周培源于北京逝世。

周培源曾说,这一辈子不是我所追求的。

很多人对此表示难以理解。众所周知,他是一位视科学如生命的研究者,一生拥有万千荣光与成就。站在世俗的角度,他既是豁达公正、谦恭有礼的学界泰斗,也是斯为泰山而不骄的一代宗师,科研与育人均是个中翘楚,却依然对功成名就的人生不慎满意,其实对于周培源而言,如果再来一次,70余年的科研人生还可以更好,他还能够为国家做出更多的贡献。

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