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[转载]夜读钱学森之问有感

已有 832 次阅读 2021-12-27 12:45 |个人分类:水利水资源|系统分类:科研笔记|文章来源:转载

              夜读钱学森之问有感

                       郭俊克

                    20211211 

  半夜醒来,看了下手机,读到黄波转发的钱学森之问。钱学森谈到了他在加州理工学院学习时的经历。在这里,我给大家讲三个发生在加州理工学院的故事。 

  第一,现代泥沙运动力学起源于加州理工学院。上世纪30年代时,那儿有个“四人帮”集团,头头是Hunter Rouse, 他和 von Karman 一样都是Prandtl 的学生。von Karman Prandtl 那一套应用于航空,成为现代空气动力学的创始人;Hunter Rouse Prandtl 的那一套应用于水力学,成了现代水力学的创始人。很快,小爱因斯坦也加入了Rouse 的团队。另两位是Ippen Vannoni。他们俩是学生,主要任务是做试验。这四人在加州理工学院一起建立了现代泥沙运动力学的体系。 

  第二,边界层流动的对数定律是Prandtl and von Karman 在德国提出的。但对数定律完全可以从量纲分析和函数方程导出,不需要任何模型。这个工作是当时加州理工学院的院长Millikan 做出的。1956年,加州理工学院的Cole 教授在对数定律的基础上,又加了个wake law2020年,老郭把对称性和反对称性应用于边界层流动,提出了second log-wake law. 这一系列的文章有三篇。第三篇马上就会发表在美国土木工程学会的 Journal of Cold Regions Engineering. 

  说到院长Millikan 了,就也说说大家熟悉的Shields1936年,Shields 在德国拿到博士后,跑到加州理工学院找到院长想在航空系找一份工作。Millikan 告诉他没位置。当时,泥沙四人帮正在翻译Shields的泥沙起动曲线,也正在找Shields, 他们以为Shields是德国人。直到1974年,Hunter Rouse 才找到Shields, 才知道他是位美国人,还到加州理工学院找过工作。其实航空大楼到泥沙楼只有100米远。可惜,Shields 就这样和泥沙研究失之交臂。1974年在他去世前的两个月,他突然才知道自己是位著名的泥沙专家。他立马就泪奔了;真的是那种“泪飞顿作倾盆雨”。这泪水不知是高兴还是悲伤,反正酸甜苦辣和在一起。高兴,当然了;他每天晚上都把Rouse 送他的他自己的博士论文英译本放在枕头下,翻了一遍又一遍。悲伤吗?不能提,一提就泪如泉涌。想起当年在德国念书时,老师对他的刁难,想想他花两个月的时间徒步从东海岸走到西海岸,Millikan 几句话就把他打发走,也没有告诉他泥沙楼那儿也有几个人在做流体研究。他想一回,流一回泪;对自己说:别想了,唱歌。结果,唱的是30年代他一边读博士,一边在码头当搬运工时的情景,…  是啊,英雄无用武之地,能不委屈嘛?(同学们,找不到工作,别难受。Shields 也找不到。)不过,Shields 后来是位成功的机械设计师,有200多项专利,赚了不少钱。(注:Shields 是第一个把量纲分析用于水力学的人。当时没有几个人欣赏量纲分析的方法。所以他的博士论文得了个C, 刚及格。也就是说,送你一个博士,快走吧!)

   钱学森母校的故事说完了,咱回到钱学森之问。钱先生说:创新的思想往往都是从形象思维开始,从大跨度的联想中得到启迪,然后再用严密的逻辑加以验证。老郭今年发表的广义推移质输沙函数和广义单位线法,就是这个创新方法的实际例子,都是从疫情曲线得到启发的。

   最后,老郭走上科学研究这条路也和钱先生有关。小时候,家里有各种期刊,其中有“人民画报”。1956 1957年的一期封面上,有钱学森坐在椅子上的照片。我一直以为那是毛主席。我哥告诉我那是钱学森,才慢慢知道了他的不少故事。后来学习水力学,又知道了对数流速分布定律是钱学森的老师von Karman 的贡献。正好这个公式不完善,为了和von Karman, 钱学森沾上边,从此,花了不少精力完善对数流速分布定律。这才有了第二对数尾流定律(the second log-wake law).



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1 黄河宁

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