卓越的科教成就 拳拳的赤子之心——纪念周培源先生诞辰100周年，本文主要内容关键词为：赤子之心论文,诞辰论文,科教论文,成就论文,周年论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1902年8月，在江苏宜兴芳桥乡出生了一位科技领域的巨擘，他就是当代卓越的物理学家，杰出的教育家和著名的社会活动家周培源先生.
通向科学的殿堂
1924年，周培源被清华学校选送到美国留学，他来到了素有美国“中西部哈佛”之称的芝加哥大学，由于当时爱因斯坦相对论在世界的轰动效应深深震憾了周培源，于是他选择了数理专业，并决心在该领域有所建树.
在芝加哥大学，他先后获得了学士学位和硕士学位.1927年春，他离开芝大，去加州理工学院.先后师从贝德曼教授和贝尔教授，1928年获得物理学博士学位和最高荣誉奖，创造了仅用三年半的时间接连攻下三个学位的奇迹.
尽管美国的教育在当时已很先进，但在20世纪初，世界基础理论研究的中心仍在欧洲.周培源热衷于相对论理论的研究，而这方面的许多名家像爱因斯坦，海森堡、泡利等都在欧洲的名牌院校.于是，他来到了德国莱比锡大学，师从海森堡教授学习量子力学.后来，又应泡利教授之约，来到了瑞士苏黎士高等工业学院，继续从事量子力学的研究.不久，他接到邀请，回他的母校清华大学任教.
1936年，他利用一年的休假期出国进修，来到美国的普林斯顿高等学术研究院，相遇了科学大师爱因斯坦.爱因斯坦的相对论理论，是对人类认识自然的一大贡献，但在这一理论问世后，物理学界对它某些方面的认识一直存在分歧，周培源在留美时曾接触过这个问题，他认为，爱因斯坦的引力方程，如果不引入其他物理条件，就不能利用这个方程得出十个引力函数的确定解.在他的博士论文中，他引入一个物理条件，获得了一些解.现在他能就一些理论问题直接向爱因斯坦求教，并同爱因斯坦进行学术讨论，感到受益非浅.临回国时，他赶到爱因斯坦家中与其话别，并怀着十分崇敬的心情在他的书房与这位科学巨匠拍照留念.
踏入“湍流”的涡漩
1937年休假期满，周培源回到了清华大学.此时日本正大举发动侵华战争，国难当头，周培源心急如焚.他随学校南迁昆明任西南联大教授，面对生活的压力，家庭的重担，环境的恶劣，他以顽强的毅力，向物理学的高难领域——湍流理论发起了冲刺，并取得了令世人瞩目的辉煌成就.
本来，周培源早年留学美、欧时，主要研究相对论，回国后也总是执著地在这一领域中探索前进，并且在相对论研究方面已有了很深的造诣，在学术界被誉为“半个懂得相对论”的人.但由于当时国家危难，周培源痛惜、愤慨之余，力求以科学为武器；为拯救灾难中的祖国尽力.他自学了弹道学、空气动力学等课程，并对湍流理论发生了浓厚的兴趣，他希望通过这方面的研究能在战时国家的国防、航空及水利方面有所作为，他毅然地放弃了自己所钟爱的相对论研究，勇敢地迈向了湍流理论研究的“涡漩”.
“湍流”是流体力学中的高难领域，对此已有法国人纳维，英国人斯托克斯、雷诺等人经过了深入的研究，并已取得了很多成果.
从1938年至1940年，周培源在极为艰苦的条件下，开始了湍流理论的研究.1940年，他在中国《物理学报》上发表了题为“关于雷诺求似应力方法的推广和湍流的性质”一文，提出并对湍流的脉动方程进行了研究，获得了重大的理论突破，他是第一个推导出求解脉动量方程和提出求解办法的人.周培源用他的理论，对一些水流动问题进行了计算，结果很成功.他的这一研究成果，为以后湍流研究开辟了一个崭新的方向.
1943年，周培源利用一年的休假期间再次来到美国，他拒绝了美国移民局要他加入美国籍的要求，他一刻也没有忘记自己是中国人，更没有忘记那处于炮火中的祖国.在加州理工学院，周培源用一年的时间，继续深入研究湍流理论.1945年，他在美国《应用数学季刊》杂志发表了题为“关于速度关联和湍流脉动方程的解”的论文，提出了以逐级逼近法求解湍流平均运动和脉动量的方法.在文章中，周培源还提出了对“平均运动方程和脉动方程应联立求解”的设想.文章一发表，立即引起了国际上的广泛注意，湍流模式理论由此诞生，著名的空气动力学家冯·卡门对此给予了极高的评价.周培源被公推为世界湍流模式理论的奠基人.
投身祖国的建设
二战期间，周培源为了利用科学反法西斯战争，曾参加了美国的战时科学研究.战争结束后，他又在美国海军军工试验站工作，这期间，他曾多次拒绝加入美国籍的要求.
1947年初，国内正处于解放战争时期，他谢绝了美国众多好友的婉留和国内亲属的规劝，放弃了学术研究条件好、生活优裕的美国，毅然带领全家回到了战火纷飞的中国.
新中国成立后，他除了继续科研以外，还积极地承担起自己的社会责任，热情地投入有益于祖国和人民的社会活动之中，他出任清华大学教务长，北京大学教务长、副校长，1959年，他光荣地加入了中国共产党.“十年动乱”时期，他坚持真理，特别是在维护自然科学的地位，坚持理论物理研究方面作出了最大努力，1977年，教育、科技又迎来了春天，此后，他身兼数职，像北京大学校长，中国科学院副院长，全国政协副主席，中国科协代主席、主席，九三学社中央副主席、主席等，为祖国的科教事业呕心沥血.作为科学家，周培源没有忘记科学家为和平而战的使命.早在建国初他就参加了“中国人民保卫和平委员会”成立大会，并当选为常务理事，多次参加世界和平组织的重要会议，1986年，担任了新成立的“中国人民争取和平与裁军协会”的会长.1962年，他当选为世界科协副主席，为促进中外科技交流作出了重大贡献.
半个多世纪以来，周培源先生为中国的教育事业兢兢业业地奋斗，培养出了一大批杰出的桃李英才，像钱伟长、钱三强、郭永怀、林家翘、胡宁等很多著名的科学家都出自于他的门下.晚年，周培源夫妇把他们多年节衣缩食，完全用自己的工资所余收藏的价值连城的古字画毫无保留地献给了国家和人民，把政府发给他们的奖金分别捐赠给他们曾经工作、学习和生活过的北京大学、清华大学附中、宜兴市芳桥乡后村小学、上海实验小学、吉林扶余实验小学.
永存学者的本色
建国后，周培源先生尽管担任了很多的行政职务，且社会活动较多，但他始终坚持科学研究.特别是进入八十年代，年已八旬的他仍然致力于湍流理论研究和重新开始相对论的研究，而且取得了重大的科研成就.
早在50年代初，周培源就在《力学学报》上发表了“均匀各向同性湍流后期衰变的涡旋结构”的研究成果，70年代中期，又提出了“引入准相似性条件”从而统一了均匀各向同性湍流理论.这是自周培源40年代提出“逐级逼近法”而创湍流模式理论后的又一重大贡献，1985年，周培源又将他在70年代中期提出的“引入准相似性条件”的思想进一步推广到具有剪切的黏性湍流，从而使用逐级逼近求解普遍湍流解的方法达到了几乎完善的地步.1988年，周培源又以“逐级迭代法”代替“逐级逼近法”，这一新的方法是湍流模式理论的飞跃，湍流求解的问题被彻底解决.
在物理学界，七十年来人们对爱因斯坦引力方程一直存在着分歧.1981年，周培源通过实验首次获得了地球表面上水平方向和垂直方向传播光速的相对差值在10[11]星级上相同的结果，这一成果有可能统一物理学界长达70多年的对爱因斯坦引力论的认识分歧.
1993年11月24日，周培源先生走到了他生命的尽头，离开了他为之奋斗一生的相对论和湍流理论，离开了他时刻眷恋着的祖国.“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”用这两句话来形容周培源先生对科学的执著追求和为国家为人民的事业而跳动的拳拳赤子之心恐怕并不为过.