钱学森是冯卡门的弟子,那冯卡门为何说”是钱学森发现了他“?

冯卡门是20世纪最伟大的航空工程学家,他开创了数学和基础科学在航空航天和其他技术领域的应用,作为行业的开拓者和先驱者,冯卡门的能力自然毋庸置疑,我国著名科学家钱学森就是他的弟子,冯卡门曾经说过这样一句话:其实,是钱学森发现了他。那么这句话是大师冯卡门的谦虚,还是因为其他原因呢?

从20世纪30年代末到40年代,钱学森与冯·卡门教授合作研究了很多成果,由他们共同署名发表了许多论文。他们师生之间充满了深厚的情谊与合作精神。这在美国的科技界也被传为佳话。

在1939年到1946年间,他们两个以合作的名义先后在《航空科学》、《喷气推进实验室报告》、《应用力学》等杂志发表了论文。其中最重要的工作则是1939年推出的“卡门-钱学森公式”,此公式第一次给出了在可压缩的气流中,机翼在亚音速飞行时的压强与速度之间的定量关系。这是由冯·卡门教授提出命题,然后由钱学森做出的结果。

这一关系对空气动力学,尤其是亚音速范围的飞行器有很重要的意义,因为用它能够比较精确地估算机翼上的压力分布,来指导各种机翼的设计。未过多久,全世界的空气动力学家均认识到“卡门—钱学森公式”是空气动力学中的一项重大科研成果。 钱学森在力学的很多领域均做过开创性的工作。是他提出了跨声速流动相似律,并与冯·卡门教授一起,最早提出高超声速流的概念,为飞机在早期克服热障与声障提供了理论根据,为空气动力学的发展奠定了重要的理论基础。

1938年,钱学森与冯·卡门教授合作进行的可压缩流动边界层研究,揭示了即使一个运动的热体与外界冷空气在某一飞行马赫数时有相当的温度差,对物体的冷却仍逆变为加热。这是由于空气受压缩,温度升高和边界层传热率增加的结果。钱学森与冯·卡门教授给出了发生这种逆变的马赫数计算公式。

从1940年开始,钱学森与冯·卡门教授合作,对飞机金属薄壳结构进行研究,获得了一系列成果。 钱学森在加州理工学院获得博士学位以后,被冯·卡门教授留下当助手。冯·卡门教授正在研究解决全金属的薄壳结构的飞机,可是薄壳结构在外压下容易垮瘪失效,当时却没有好的理论以预测造成失效的临界压力值。于是,冯·卡门教授让钱学森研究这个问题。钱学森努力工作,反复推敲,前后写了五份演算文稿。他一而再、再而三地否定自己,每次均是推倒重来,一直至第五次,才觉得满意。文稿一共有800多页,然而发表的文章却只有10页。接着他将这800多页手稿存放到纸袋里,并在纸袋外面写下了“Final”(最终的成果)字样。但他马上想到,认识是无止境的,真理是相对的,于是,紧接着又在下一行写了“Nothing is final”(终极的认识是不存在的)。

1940年,钱学森在美国航空学会年会上,宣读了一篇关于薄壳体稳定性的研究论文,它对一系列艰深的问题发表了开拓性的很具远见卓识的观点,引起了与会者的巨大兴趣并受到高度评价,这项研究成果,使得钱学森在航空技术工程的理论领域声名鹊起,使他连续地发挥才能,接二连三地攻克理论难题,攀跃上一个又一个科学高峰。他与冯·卡门教授是世界上最早提出高超声流程理论概念的人。当时钱学森只有27岁。

加州理工学院的教授们评价说,这师徒二人真是天造地设的一对,他们总是可以不断地提出一些解决难题的创新思维,又可以用一串串数学公式将它们描述出来,使问题获得解决。只要你看到他们在一起,你便会看到创新。因而,在冯·卡门的回忆录中,他提到了很多学生,但只有他最得意的门生钱学森是作为单独一章写的。

美国科学界人士也普遍认为,每当冯·卡门教授在空气动力学发展中作出贡献的时候,钱学森总是他必不可少的合作者与顾问。美国专栏作家维奥特曾经如此写道:“最后,钱被公认为是科学上与卡门齐名的人。这两个人,导师和学生,就像一个人一样地工作。冯·卡门以他的天才赢得了‘超音速时代之父’的称号。在空气动力学领域里,他是独一无二的大师,而钱学森的名望仅在他一人之下。每当冯·卡门在几乎每一项空气动力学的发展中作出革命性的发现时,钱总是他必不可少的顾问和合作者,钱显然是冯·卡门雄心壮志与事业责任心的继承者。自从这位老人去世,钱在他的领域里已成为无与伦比的人。但是在向顶峰攀登的过程中,他并不墨守冯·卡门的陈规,而是依靠他自己的独创精神。”

冯·卡门教授曾经如此评价钱学森:“人们都这样说,似乎是我发现了钱学森,其实,是钱学森发现了我。”所以他认为钱学森“很有想象力,他善于将自然现象中的物理图形直观化,并将这种能力与他的数学天赋很好地结合起来。尽管他还是个青年学生,但已能在一些很难的课题上帮助我澄清自己的一些想法,这样的天才是不多见的”。

冯卡门说出这样的话,不仅仅是谦虚,还有对钱学森才能深深的认同,以及为拥有这样的学生而感到骄傲。