现代力学将伴随着我国努力提高自主创新能力、
建设创新型国家而蓬勃发展
——记我国著名流体力学家、复旦力学校友李家春院士
9 月 23 日的学术访问
李家春院士,1962 年毕业于必赢242net数学系力学专业。1958 设立的力学专业可谓复旦力 学的起源,已历经五十余年。李先生 2003 年当选为中国科学院院士,现任中国力学学会理 事长,长期从事环境力学方面的教学与研究。
9 月 23 日上午,力学与工程科学系位于光华东主楼的 2601 会议室,师生济济一堂,聆 听李先生题为“现代力学的思考”的学术报告。学术报告会由系主任艾剑良教授主持。
李先生的报告内容,总体上可分为:力学的定义及其学科特征,力学发展史简要,现代 力学的特征及其历史使命。
马克思曾指出“力学是大工业的真正的科学基础”。随着科技的发展,力学的研究范畴从 传统的刚性机械运动延拓至可变形的复杂介质运动,从纯机械世界延拓至到机械与物理、化 学、生物学等过程的相互作用,甚至渗透至经济、管理、医学等领域。
2007 年中国力学学会成立五十周年之际,我国著名科学家钱学森先生院士在贺文中写 到,“力学有两方面的服务对象:一是为工程技术服务,另一是为发展自然科学服务,两者是 相互相成,相互促进的”。李先生的报告中指出,要用钱学森技术科学的思想指导力学研究,服务于工程。相对于工程技术,力学以应用目标为背景,注目于工程环境下的复杂系统;致 力于研究一类或几类工程中带有共性的机理,总结的规律应最大限度地建立在自然科学和数 学基础之上,尽量减少经验成分,为制定或修改、补充规范提供依据等。
李先生的报告内容,总体上可分为:力学的定义及其学科特征,力学发展史简要,现代 力学的特征及其历史使命。
马克思曾指出“力学是大工业的真正的科学基础”。随着科技的发展,力学的研究范畴从 传统的刚性机械运动延拓至可变形的复杂介质运动,从纯机械世界延拓至到机械与物理、化 学、生物学等过程的相互作用,甚至渗透至经济、管理、医学等领域。
2007 年中国力学学会成立五十周年之际,我国著名科学家钱学森先生院士在贺文中写 到,“力学有两方面的服务对象:一是为工程技术服务,另一是为发展自然科学服务,两者是 相互相成,相互促进的”。李先生的报告中指出,要用钱学森技术科学的思想指导力学研究,服务于工程。相对于工程技术,力学以应用目标为背景,注目于工程环境下的复杂系统;致 力于研究一类或几类工程中带有共性的机理,总结的规律应最大限度地建立在自然科学和数 学基础之上,尽量减少经验成分,为制定或修改、补充规范提供依据等。
以研究方法的特征为线索,李先生将力学的发展归结为:基于直观实践经验的古代力学, 基于严密数学理论的经典力学(1689-1900 年),基于洞察物理本质的近代力学(1900-1960 年),基于应用高新技术的现代力学(1960-)。
报告以分类研究的方式,阐述了现代力学的若干重要发展与应用领域,深入潜出、言简 意赅、高屋建瓴。(一)航空航天。报告指出,对于我们耳熟能详的载人飞船、深空探测以及 大飞机、高速列车等现代运载工具,需要人们基于传统的空气动力学(Aerodynamics),结 合其他学科发展气动热力学(Aerothermodynamics) ,气动热化学(aerothermochemisty), 空气电磁学(aeroelectromagnetism)以及稀薄气动力学(rarefied gasdynamics)等。(二) 力学与能源。将化石能开采,水能、核能以及风能、太阳能等利用中的力学问题归类为,自然界和工业装置中的复杂介质宏细/微观力学(涉及渗流、多项流、物理化学、复合材料力学 等)、传热与传质问题,工业装置结构设计中流固耦合、优化与可靠性问题等。(三)力学与 环境。报告指出,气候、灾害、污染、生态变化等是现代人类社会面临的主要环境问题,人 类活动对环境具有重要影响。城镇环境、流域环境和大型工程的影响、西部开发中的生态环 境以及气候变化和极端环境事件的发生、影响与应对等是我国环境问题的主要研究方向。对 这些高度复杂的系统,力学又能本着抓住主要矛盾忽略次要矛盾的原则,发展经典、近代力 学中的理论模型,利用高性能计算技术和先进观测技术深入研究大气、水体、岩土层及地球 内部的流动问题等,指引人类与环境和谐相处、实现可持续发展。
李家春院士基于深厚的数理基础,对自然环境中的波、流、涡、湍流进行了深入研究, 解决了与流体力学有关的诸如陆面过程、海气相互作用、台风异常路径、土壤侵蚀、海洋内 波和波、流、结构相互作用等环境科学和海洋工程问题。李先生希望复旦力学能禀承数理基 础深厚的传统,学习老一辈力学家理论联系实际、基于坚实基础上的创新能力,努力培育具 有复旦特色的现代力学人才。
当天下午,李家春院士在副系主任马建敏教授、实验室副主任郭明旻博士的陪同下参观了系综合实验室、风洞实验室等。随后,在殷昌义书记的陪同下参观了系史陈列室。
只要自然界存在着机械运动,以及机械运动和其他各种运动形式的相互联系,力学就永 远有无止境的研究课题,就永远有无限光辉的前景——李家春。
当天下午,李家春院士在副系主任马建敏教授、实验室副主任郭明旻博士的陪同下参观了系综合实验室、风洞实验室等。随后,在殷昌义书记的陪同下参观了系史陈列室。
只要自然界存在着机械运动,以及机械运动和其他各种运动形式的相互联系,力学就永 远有无止境的研究课题,就永远有无限光辉的前景——李家春。
参考文献
① 李家春,《现代力学的思考》,2009 年 9 月 23 日在必赢242net力学系的演讲稿
② 周 恒,《有关力学研究工作的一些思考》,2008 年 12 月 2 日在必赢242net力学系的演讲稿