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馮·卡門的傳奇人生
馮·卡門的傳奇人生

1936年10月,錢學森從美國東北角大西洋岸邊的波士頓,前往西南角太平洋岸邊的洛杉磯,斜穿整個美國。跟波士頓漫長而寒冷的冬日形成鮮明對比的是,洛杉磯一年到頭陽光燦爛,氣候溫暖。從波士頓來到洛杉磯,那感覺如同從中國的哈爾濱來到深圳。

加州理工學院(CaliforniaInstituteofTechnology簡稱Caltech)創(chuàng)建于1891年,坐落在洛杉磯帕薩迪納市。帕薩迪納市是大洛杉磯地區(qū)的一座美麗小城,到處是綠樹蓊郁,一幢幢一兩層高的居民住宅融合在這一片濃綠之中。加州理工學院就處在這星羅棋布的木質居民小樓包圍之中。

加州理工學院的方形校園,僅占一個街區(qū),根本無法跟加利福尼亞州的另外兩所名校、位于舊金山的斯坦福大學和加州大學伯克利分校相比,只及斯坦福大學校園的五十分之一!然而,小小的加州理工學院,居然能夠與斯坦福大學、加州大學伯克利分校在美國西部形成三足鼎立之勢。

加州理工學院辦校理念就是“小而精,小而美”,是精英學府的典范。這所學院直至今日,也只有本科生約900人,研究生1100人,教師一千人,但是教師之中有教授280余人。該校有27名校友和教授獲得了28次諾貝爾獎(其中鮑林一人得到兩項諾貝爾獎);現(xiàn)任教授中有63名美國科學院院士,29名美國工程院院士,75名美國文理學院院士。

加州理工學院強調(diào)理工結合,培養(yǎng)的學生既是科學家,也是工程師。博大精深,是加州理工學院對于學生的要求。

錢學森離開麻省理工學院,轉往加州理工學院,是沖著馮·卡門教授而來。馮·卡門是航空動力學專家。錢學森從航空機械工程轉向航空動力學,便決意拜馮·卡門教授為師。

按照別人的習慣,從麻省理工學院轉往加州理工學院,也許應該先給馮·卡門寫封信或者打個電話,而錢學森卻是帶著行李直奔加州理工學院,到了那里才給馮·卡門寫了一封求見信。

以下是馮·卡門一生的輪廓線,粗線條地勾畫出他的傳奇人生經(jīng)歷:

馮·卡門美國工程力學大師、航天技術理論的開拓者。1881年5月11日誕生于匈牙利的布達佩斯城。1902年畢業(yè)于約瑟夫皇家工業(yè)大學。1904年入德國哥廷根大學深造,1908年獲博士學位。在“空氣動力學之父”普朗特指導下完成空氣動力實驗,研究邊界層分離現(xiàn)象,提出著名的“卡門渦街”(KamanVortexStreet,又稱卡門渦列)理論。1926年闡明并建立“湍流”概念。1938年指導成立火箭研究小組,這個小組后來發(fā)展成為聞名于世的加州理工學院噴氣推進實驗室。1944年牽頭組成科學顧問團,為研究火箭技術創(chuàng)造條件。第二次世界大戰(zhàn)后被派往德國考察火箭,提出研制導彈的計劃。特別是對振動空氣動力學的發(fā)展作出了杰出貢獻。

馮·卡門是科學奇才。他是出生在匈牙利的猶太人。他具有極高的數(shù)學天賦,在六歲的時候就能對五位數(shù)的乘法略加思索就報出答案來,屢屢使他的父親震驚不已。

1908年3月,他在游歷法國巴黎的時候,親眼目睹了法國人亨利·法曼駕駛一架試驗飛機進行飛行,從此對這誕生才五年的奇特的飛行器產(chǎn)生濃厚的興趣,開始了研究飛行空氣動力學的歷程。

對于馮·卡門來說,進入德國西北部的哥廷根大學,在名師普朗特教授(LudwigPrandtl,1875~1953)的指導下獲得博士學位,是人生的重要經(jīng)歷。普朗特是著名力學家,近代力學的奠基人之一。

1911年,也就是錢學森出生的那一年,馮·卡門發(fā)現(xiàn)當氣流和物體之間附壁作用失效,并在物體后面亂成一股尾流時,就會產(chǎn)生型面阻力。這個發(fā)現(xiàn)被定名為“卡門渦街”,成為飛機、船舶和賽車設計的理論基礎。

后來,馮·卡門擔任德國亞琛工業(yè)大學航空系教授。亞琛工業(yè)大學是德國最負盛名的理工科大學。1930年,馮·卡門又發(fā)表關于“湍流理論”的重要論文,受到同行們的高度評價。

就在馮·卡門處于學術巔峰時期,法西斯納粹勢力在德國崛起。希特勒對猶太人大開殺戎,迫使馮·卡門離開德國,移民美國。法西斯拱手把一位天才科學家送給了美國。從此,馮·卡門執(zhí)教于加州理工學院,并加入了美國籍。由于馮·卡門的加盟,由于他在應用力學、流體力學、湍流理論、超音速飛行和火箭方面的研究,使美國的航空事業(yè)和宇航事業(yè)取得了長足的進步,在全世界處于領先的地位。

馮·卡門終生未婚。在他的晚年,寫下了回憶錄,記述自己那傳奇的一生。

1963年2月18日,美國總統(tǒng)肯尼迪授予馮·卡門美國第一枚科學勛章,以表彰他對美國的巨大貢獻。81歲的馮·卡門雙腳患關節(jié)炎,走起路來搖搖晃晃,肯尼迪總統(tǒng)趕緊上前扶他一把。馮·卡門推開了肯尼迪總統(tǒng),幽默地說:“總統(tǒng)先生,走下坡路是不用扶的,只有向上爬的時候才需要拉一把。”

處于人生下坡路的馮·卡門在兩個多月之后的5月6日與世長辭。

為了紀念馮·卡門,他的祖國匈牙利在1992年8月3日發(fā)行了一枚紀念他的郵票;1992年8月31日,美國也發(fā)行了一枚馮·卡門的紀念郵票。

馮·卡門對中國充滿友好的感情,他曾兩度訪華,一次在1928年(當時他是德國亞琛工業(yè)大學教授),另一次在1937年(這時候他是美國加州理工學院教授)。
 

在馮·卡門麾下

馮·卡門桃李滿天下。然而,在他晚年所寫的回憶錄中,專門用一章的篇幅記述自己的一個學生,那就是《中國的錢學森博士》。

馮·卡門這樣回憶同錢學森的第一次見面:

1936年的一天,錢學森來看我,征詢關于進一步進行學術研究的意見。這是我們的第一次見面。我抬頭看見一位個子不高、儀表嚴肅的年輕人,他異常準確地回答了我所有的問題。他思維的敏捷和富于智慧,頓時給我以深刻印象。我建議他轉到加州理工學院來繼續(xù)深造。

錢學森在回憶與馮·卡門的第一次見面時,記得馮·卡門對他說的話:

錢先生,希望你到加州來,到這里來。你在這里可以得到你所需要的知識。我相信我們會合作得很好。

就這樣,不遠千里,錢學森從麻省理工學院投奔到馮·卡門麾下。55歲的馮·卡門成為25歲的錢學森的導師。就這樣,錢學森馬上辦理在加州理工學院的注冊手續(xù),住了下來。在馮·卡門的指導下,開始了在加州理工學院攻讀博士學位的求學生涯。

加州理工學院給錢學森的印象是全新的。錢學森曾回憶說,“在這里,拔尖的人才很多,我得和他們競賽,才能跑到前沿。這里的創(chuàng)新還不能局限于邁小步,那樣很快就會被別人超過。你所想的、做的要比別人高出一大截才行。你必須想別人沒有想到的東西,說別人沒有說過的話。”也就是說,加州理工學院教育的核心就是創(chuàng)新。

馮·卡門就非常推崇創(chuàng)新精神。

馮·卡門曾經(jīng)問學生:“你們的100分標準是什么?”

學生回答說:“全部題目都答得準確。”

“我的標準跟你們的不一樣,”馮·卡門說,“因為任何一個工程技術問題根本就沒有百分之百的準確答案。要說有,那只是解決問題和開拓問題的方法。如果有個學生的試卷對試題分析仔細,重點突出,方法對頭,且有自己的創(chuàng)新,但卻因個別運算疏忽最后答數(shù)錯了;而另一個學生的試卷答數(shù)正確,但解題方法毫無創(chuàng)造性。那么,我給前者打的分數(shù)要比后者高得多。”

錢學森記得,在一次學術討論會上,馮·卡門講了一個非常好的學術思想,美國人叫“goodidea”(好點子)。有人問:“馮·卡門教授,你把這么好的思想都講出來了,就不怕別人超過你?”馮·卡門說:“我不怕,等他趕上來,我又跑到前面很遠去了。”

所謂“goodidea”,其實就是科學上創(chuàng)新的想法。錢學森后來說,來到加州理工學院,來到馮·卡門身邊,使他“一下子腦子就開了竅”。在這里,錢學森的思想變得非?;钴S。

加州理工學院的學術民主氛圍,推動著科學討論,推動著科學創(chuàng)新。

錢學森有一次在發(fā)表自己的學術見解時,一個老頭提了些意見,被錢學森不客氣地用一句話頂了回去。會后,馮·卡門對錢學森笑道:“你知道那老頭是誰嗎?”錢學森說不知道。馮·卡門說,那位是航空界鼎鼎有名的大教授馮·米賽斯。接著,馮·卡門又說,你那句話回答得好極了。

就連錢學森跟馮·卡門之間,也曾因為對一個科學問題的見解不同而引起爭論。當時,馮·卡門發(fā)脾氣了,甚至把東西摔到地上。錢學森不聲不響地離開了。第二天下午,馮·卡門忽然來到錢學森的工作間,臉上露出歉意,說道:“昨天下午,你是正確的,我是錯誤的。”馮·卡門虛懷若谷的作風,使錢學森感動不已。

馮·卡門訪華受到高規(guī)格接待

馮·卡門在結識錢學森之后的翌年,第二次訪問了中國,受到很高的禮遇。

那是1937年6月下旬,馮·卡門在結束了對蘇聯(lián)的訪問之后,從莫斯科乘坐火車,沿著漫長的西伯利亞大鐵道前往中國。他乘坐了十天十夜,終于到達山海關。那時候,東北三省處于日本殖民統(tǒng)治之下,他目擊了中國人受日軍蹂躪的慘狀。

當時,馮·卡門應邀到清華大學講學。蔣介石政府得知之后,邀請他從北平前往南京,因為中國面對著日本軍國主義的威脅,正準備自己制造軍用飛機,知道這么一位美國的航空大師到來,連忙“有請”。

7月7日下午六時,在清華大學工學院院長兼航空研究所所長顧毓秀教授陪同下,馮·卡門乘火車剛離開北平,盧溝橋就爆發(fā)了“七七事變”。從此北平與南京之間的火車中斷了12年,馮·卡門慶幸自己在無意之中趕上了最后一班列車。

馮·卡門在南京會晤了國民黨政府的空軍司令周至柔將軍。正值夏日,在“夏宮”廬山避暑的蔣介石夫婦決定接見馮·卡門。當馮·卡門從南京乘專機到達九江機場時,錢學森的老師、清華大學王士倬教授也乘另一架專機到達那里迎接馮·卡門。

蔣介石向馮·卡門詢問中國發(fā)展航空工業(yè)之策。然而,當時的中國工業(yè)技術是那么的落后,中國依靠自己的力量制造飛機談何容易。不過,當時也在座的清華大學校長梅貽琦從馮·卡門那里得知,清華大學派出的公費生錢學森正在馮·卡門手下學習。

馮·卡門離開中國之后,到日本講學,那里洋溢著窮兵黷武的軍國主義氣氛。馮·卡門不愿在日本久留,不久便從那里返回美國加州理工學院。

馮·卡門的中國之行,使他對于錢學森的祖國 中國有了深入的了解,他明白為什么中國人對發(fā)展自己的航空事業(yè)有著那么強烈的愿望。作為匈牙利人,作為深受德國納粹欺凌的猶太人,馮·卡門對于中國受到日本軍國主義的欺凌,感同身受。正因為這樣,馮·卡門曾說:“世界上最聰明的民族有兩個,一個是猶太人,另一個就是中國人。”這句話是在他結識錢學森之后發(fā)出的感嘆語,也是他1937年中國之行的感悟。

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