流体大师之-周培源

zhaoweiguo

周培源（1902—1993）著名流体力学家、理论物理学家、教育家和社会活动家。中国共产党党员。中国科学院院士，我国近代力学奠基人和理论物理奠基人之一。


　　1902年8月28日出生于江苏省宜兴县（今属江苏省无锡市）的一个书香之家。父亲周文伯是清朝秀才。母亲冯瑛生有一子三女，周培源排行第二。

　　1919年，他考入清华学校（今清华大学前身）中等科。学习期间，他对数学产生了浓厚的兴趣，并发表了论文《三等分角法二则》，受到当时数学教授郑之蕃的赞许。

　　1924年，他由清华学校高等科毕业。同年秋天，由於他成绩优秀，被清华学校派送去美国继续完成大学课程，入美国芝加哥大学数理系二年级学习。周培源於1926年春、夏两季分别获学士和硕士学位。

　　1927年，周培源入美国加利福尼亚理工学院继续攻读研究生。他先从师贝德曼，後改从E.T.贝尔做相对论方面的研究，次年获理学博士学位，并获得最高荣誉奖（Summa cum laude）。

　　1928年秋，他赴德国莱比锡大学，在W.K.海森伯（Heisenberg）教授领导下从事量子力学的研究。

　　1929年，又赴瑞士苏黎世高等工业学校，在S.泡利（Pauli）教授领导下从事量子力学研究。同年回国，被聘为国立清华大学（以下简称清华大学）物理系教授，其时年仅27岁，而後又先後在西南联大、北京大学任教授。

　　1932年，周培源与王蒂澄女士结婚，生有四个女儿。王蒂澄退休前，一直在清华大学附属中学教书。

　　1936年至1937年，根据清华大学休假规定，周培源再赴美国，在普林斯顿高等学术研究院从事理论物理的研究。其间他参加了爱因斯坦（Einstein）教授亲自领导的广义相对论讨论班，并从事相对论引力论和宇宙论的研究。

　　第二次世界大战开始後，美国国内急需科技人员，周培源一家刚入境，就收到移民局的正式邀请，给予全家永久居留权，周培源对此一笑了之。

　　1937年，他假满回国。不久，抗日战争爆发。7月底，平津沦陷；8月，侵华日军开进了清华园。周培源受校长梅贻奇之托，安排学校南迁，曾先後任长沙临时大学和昆明西南联合大学物理系教授。在这期间，他抱著科学家应为反战服务，以科学拯救祖国危亡的志向，毅然转向流体力学方面的研究。

　　1943年至1946年，周培源再次利用休假赴美国。他先在加利福尼亚理工学院从事湍流理论研究，随後参加美国国防委员会战时科学研究与发展局海军军工试验站从事鱼雷空投入水的战事科学研究。

　　1945年末，第二次世界大战结束，鱼雷空投入水研究组的大部分人员被美国海军部留用，成立海军军工试验站，周培源也被应邀留下。由於该试验站是美国政府的研究机构，应聘人员要有美国国籍。当时，周培源明确提出：不做美国公民，只担任临时性职务；次年即离美代表中国学术团体去欧洲参加国际会议。在美国有关方面接受了上述这些条件後，他在美国继续工作不到一年，於1946年7月离职去欧洲参加牛顿诞生300周年纪念会和国际科学联合会理事会；他还参加了在法国召开的第六届国际应用力学大会，并被这次大会以及会後新成立的国际理论与应用力学联合会选为理事。

　　1946年10月，周培源由欧洲重返美国，并於1947年2月与夫人携三个女儿全家返回上海。1947年4月回到北平（今北京），继续在清华大学担任教授。

　　中华人民共和国成立後，周培源曾任清华大学教务长、校务委员会副主任，北京大学教务长，副校长和校长，中国科学院副院长，中国科协主席、名誉主席，世界科协副主席，中国国际科技促进会会长，中国力学学会副理事长、名誉理事长，中国物理学会理事长、名誉理事长，欧美同学会名誉会长，中国人民外交学会副会长，中国人民争取和平与裁军协会会长，九三学社主席，第一、二、三、四届人大代表，第五届人大常委，第三、四届政协常委，第五、六、七届政协副主席。　

　　1980年获美国普林斯顿大学名誉法学博士学位。

　　1980年和1985年两次获得美国加利福尼亚理工学院"具有卓越贡献的校友"奖。

　　1981年因年事已高，周培源主动辞去了校长职务。

　　周培源教授还是国际理论与应用力学联合会最早的委员之一，是亚洲流体力学大会的发起人之一，还是以反对核战争和核武器为目的PUGWASH（帕格沃什）科学与世界事务会议的理事。
学术成就：
周培源在学术上的成就，主要为物理学基础理论的两个重要方面，即爱因斯坦广义相对论中的引力论和流体力学中的湍流理论的研究，奠定了湍流模式理论的基础；研究并初步证实了广义相对论引力论中"座标有关"的重要论点。


　　在广义相对论方面，周培源一直致力於求解引力场方程的确定解，并应用於宇宙论的研究。早在二三十年代，他就求得了轴对称静态引力场的若干解，与静止场不同类型的严格解，并於1939年证实，在球对称膨胀宇宙中，若物质和辐射处於热平衡态，则宇宙必为弗裏德曼宇宙。70年代末，他又把严格的谐和条件作为一个物理条件添加进引力场方程，求得一系列静态解、稳态解及宇宙解。还指导研究生进行了与地面平行和垂直的光速比较实验，以探求史瓦西解和郎曲斯解哪一个更符合静态球对称引力场的客观实际。初步结果已显示出，郎曲斯解与实际相符。80年代，周培源致力於广义相对论的基本问题，即经过座标变换联系起来的几个解，究竟应该是一个解还是几个解。他对照流体力学中保角变换，认为这种情形应该是几个解而不是一个解。产生这种不确定的原因在於爱因斯坦方程缺少必要的座标条件。


　　在引力理论方面，他提出了"谐和条件是物理条件"的重要观点，并且提出和指导了中科院高能所李永贵同志等的"地球引力场中光速各向同性检验"实验，在世界上首次获得地球表面水准方向和竖直方向传播速度的相对差值在10-11量级上相同的结果，这一结果有可能使人们对爱因斯坦引力论的认识产生重大影响。


　　在湍流理论方面，30年代初，他认识到湍流场和边界条件关系密切，後来参照广义相对论中把品质作为积分常数的处理方法，求出了雷诺应力等所满足的微分方程，并希望能把边界的影响通过边界条件引入雷诺应力的运算式中。1940年，他写出了第一篇论述湍流的论文，该文在国际上第一次提出湍流脉动方程，并用求剪应力和三元速度关联函数满足动力学方程的方法建立了普通湍流理论，从而奠定了湍流模式理论的基础。1945年，他在美国的《应用数学季刊》上，发表了题为《关於速度关联和湍流涨落方程的解》的重要论文，提出了两种求解湍流运动的方法，立即在国际上引起广泛注意，进而在国际上形成了一个"湍流模式理论"流派，对推动流体力学尤其是湍流理论的研究产生了深远的影响。被公推为以雷诺应力方程为出发点的工程湍流模式理论的奠基性工作。50年代，他利用一个比较简单的轴对称涡旋模型作为湍流元的物理图像来说明均匀各向同性的湍流运动，并根据对均匀各向同性的湍流运动的研究，分别求得在湍流衰变後期和初期的二元速度的关联函数、三元速度关联函数。之後，他又进一步用"准相似性"概念将衰变初期和後期的相似条件统一为一个确定解的物理条件，并为实验所证实。从而在国际上第一次由实验确定了从衰变初期到後期的湍流能量衰变规律和泰勒湍流微尺度扩散规律的理论结果。他首先提出了以研究湍流的基本涡旋结构作为出发点，以某种典型旋涡作为湍流元，采用先求解後求平均的新方法，从而避免了传统湍流理论中纳维-斯托克斯方程出现不封闭性的致命弱点。根据这一想法，他与蔡树棠先生在1956年从粘性流体的纳维-斯托克斯方程出发，找到了均匀各向同性湍流在衰变後期的轴对称涡旋解。此後周先生又与是勋刚、李松年、黄永念、魏中磊、钮珍南等同志合作引进并验证了准相似条件，发展了均匀各向同性湍流理论，并於1982年获得国家自然科学二等奖。80年代，他又将这些结果推广到具有剪切应力的普通湍流运动中去，并引进新的逼近求解方法，以平面湍射流作例子，求得平均运动方程与脉动方程的联立解。经过半个世纪不懈努力，周培源的湍流模式理论体系已相当完整。


　　最近黄永念、是长春、朱照宣等从混沌的观点出发，在真实物理空间内找到了一种涡球作混沌运动的实例，从一个侧面证明了湍流旋涡结构理论的正确性。在测量仪器方面，继诸乾康，俞达成等人研制出恒温热线热膜流速计（简称HWFA）以後，盛森芝等人又于最近研制成IFV-900型智慧流速测量系统。这是一种主电桥予移相型新一代HWFA，与传统的HWFA相比，线路模型接近真实条件，在HWFA的理论上有重大突破；技术上有重大革新，完全革除了传统HWFA的三个调节参量，测前调整时间缩短了十倍以上，稳定工作的频带加宽了二倍以上。湍流研究的这些新的进展，证明了一批湍流理论、实验和测量仪器学者、专家，在周老的指导和影响下，已经形成了有自己风格和特点的具有相当规模的学派。

fluentboy

周应该是中国人的骄傲啊，可惜知道他的人少；了解的人更少；其实贡献还是挺大的

fluid

中国流体力学的大牛

lovecan

湍流界的巨牛啊

nddd

牛人几何？？

xfseu

牛人都比较低调

fluid

牛人太少，假牛多

selagn

中国这样的人太少了
:/victory:

liyongan

湍流界的巨牛啊 ！