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錢學森的科學導論

簡介

錢學森(1911 ~至今)是我國著名的物理學家,世界著名的火箭專家。浙江杭州人,生於上海。

1934畢業於中國交通大學機械工程系,1934就讀於麻省理工學院和加州理工學院。

1935年赴美學習航空工程和空氣動力學,1938年獲得加州理工大學博士學位。之後留美擔任講師、副教授、教授、超音速實驗室主任、古根海姆噴氣推進研究中心主任。

65438至0938獲博士學位後留校任教,從事火箭研究。

1950年開始爭取回歸祖國。當時美國海軍的壹位高級將領說:“錢學森走到哪裏都抵得上五個師,絕對不能讓他離開美國。”所以,錢學森被美國政府迫害,失去了自由。1955回到祖國用了五年時間。

1955 10月突破各種阻礙回國後,1958長期擔任火箭、導彈、航天器研制技術負責人。

1959,加入中國* * *產黨。曾任中國科學院力學研究所所長、第七機械工業部副部長、國防科學技術工業委員會副主任。他現任中國科學技術協會名譽主席。

錢學森對中國火箭和導彈技術的發展提出了極其重要的實施計劃。65438年4月至0956年4月,長期擔任火箭、導彈和航天器研制的技術領導職務,為我國火箭、導彈和航天事業的發展做出了重大貢獻。錢學森曾任全國政協副主席、中國科學院數理學部委員、中國航天學會名譽主席、中國科學技術協會主席。

壹生

1。早年

錢學森1911 2月11出生於上海。早年就讀於北師大附中、交大附中。1934暑假,交通大學畢業,考入清華大學公費留學。

1935年8月的壹天,錢學森從上海乘坐美國郵政公司的船離開了祖國。黃浦江渾濁的波濤翻滾著,看著漸漸模糊的上海城。錢學森心裏默默地說:“再見,祖國。現在妳掌權了,妳就亂了。我去美國學技術,總有壹天回來幫妳復興。”

錢學森赴美進入麻省理工學院航空系,學習成績壹直名列前茅。學工科要在工廠實習,但當時美國航空工廠歧視中國人,所以壹年後他開始學航空工程理論,也就是應用力學。他轉到了加州理工學院。

錢學森帶著欽佩來到這裏。因為,位於洛杉磯郊區帕薩迪納的加州理工學院航空系,有壹位著名的空氣動力學教授馮·卡門,他是匈牙利人。

20世紀30年代初,航空科學還處於起步階段。馮·卡門在當時是這壹領域的頂尖人物,後來被譽為“超音速飛行之父”。1970年,月球上有壹個隕石坑就是以他的名字命名的。

馮·卡門仔細打量著這個嚴肅而矮小的年輕人。他提了幾個問題讓錢學森回答,錢學森稍微想了想就回答了他所有的問題。馮·卡門暗暗稱贊:這個中國人機智過人,充滿智慧。他愉快地接受了這個學生。1945年初,錢學森成為以馮·卡門為首的空軍科學顧問團成員。德國投降後,他隨團裏的調查組去歐洲考察航空和火箭技術。1947年初,36歲的錢學森成為麻省理工學院的正教授。監控期間,除了教學,他依然沒有放棄學術研究。1953年出版了《從地球衛星軌道起飛》,奠定了小推力飛行力學的基礎,1954年出版了《工程控制論》壹書。1955回國前與馮·卡門告別時,馮·卡門激動地說:“妳現在學術上已經超過我了!”

錢學森成為卡門領導的古根海姆航空實驗室的研究生。這個實驗室後來成為美國火箭技術的搖籃,錢學森是最早在這裏進行火箭技術研究的三名成員之壹。1929年至1934在上海交通大學機械工程系學習。畢業後在清華大學申請公派留學美國。入學後在杭州筧橋機場實習。1935至1939在麻省理工學院航空工程系學習,獲碩士學位。1936-1939在美國加州理工學院航空與數學系學習,獲博士學位。1939-1943,加州理工學院航空系研究員。1943至1945任加州理工學院航空系助理教授(1940至1945任四川成都航空學院通信研究員)。1945-1946,加州理工學院航空系副教授。1946-1949,麻省理工學院航空系副教授、空氣動力學教授。1949-1955,加州理工學院噴氣推進中心主任、教授。於1947與蔣英結婚。

1955回國。1955至1964,任中國科學院力學研究所所長、研究員,國防部第五研究所所長。1965至1970任第七機械工業部副部長。1970至1982任國防科學技術工業委員會科學技術委員會副主任、中國科學技術協會副主席。歷任中國自動化學會第壹屆、第二屆理事,中國航天學會、中國理論與應用力學學會、中國系統工程學會名譽會長,中國科學院主席團常務理事,數理學部委員。1986至1991年5月任中國科學技術協會第三屆全國委員會主席。1991 5月在第四次全國代表大會上當選為中國科協名譽主席。1992年4月,被任命為中國科學院主席團名譽主席。1994年6月當選中國工程院院士。

錢學森是中共第九至十二屆中央候補委員,第六、七、八屆政協副主席。

錢學森是中國航天科技的開拓者和傑出代表,被譽為“中國航天之父”、“中國導彈之父”、“火箭之王”。我在美國學習和研究期間,與他人合作完成了遠程火箭的綜述和初步分析,奠定了地對地導彈和探空火箭的理論基礎。與其他人提出的高超聲速流動理論為空氣動力學的發展奠定了基礎。1956年初,《關於建立我國國防航空工業的意見》上報中央、國務院。同年,根據他的建議,國務院和中央軍委成立了導彈和航空科研的領導機構——航空工業委員會,並被任命為委員。65438年至0956年,受命組建中國第壹個火箭導彈研究院——國防部第五研究院並任首任院長。他主持完成了“建立噴氣和火箭技術”計劃,參與了近程導彈、中近程導彈和中國第壹顆人造地球衛星的研制,直接領導了中近程導彈攜帶原子彈的“兩彈組合”試驗,參與制定了中國近程導彈攜帶原子彈的“兩彈組合”試驗,參與制定了中國第壹個星際航空的發展規劃,發展和建立了工程控制論和系統學。在空氣動力學、航空工程、噴氣推進、工程控制論、物理力學等技術科學領域做出了開拓性的貢獻。他是我國現代力學和系統工程理論與應用研究的奠基人和倡導者。

早年,他在應用力學和火箭、導彈技術的許多領域做了開創性的工作。獨立研究和與馮·卡門合作研究提出的許多理論,為應用力學、航空工程和火箭導彈技術的發展奠定了基礎。回國後,他長期擔任火箭、導彈和衛星研制的技術負責人,為中國導彈和航天事業的建立和發展做出了突出貢獻。在工程控制論、系統工程與系統科學、思維科學與人學、馬克思主義哲學等多個理論領域進行了創造性研究,做出了重大貢獻。1956年獲中國科學院自然科學獎壹等獎;1985獲國家科技進步特等獎;1991年被國務院、中央軍委授予“國家傑出貢獻科學家”榮譽稱號和壹級英模獎章。中國科學院院士

1957獲中國科學院自然科學壹等獎。1979獲加州理工學院傑出校友獎。1985獲國家科技進步特等獎。1989榮獲“羅克韋爾獎章”、“世界級科技與工程名人”和國際理工學院榮譽會員稱號。1991年10被國務院、中央軍委授予“國家突出貢獻科學家”榮譽稱號和壹級英雄模範獎章。1995 65438+10月獲得“1994何梁何利基金優秀獎”。1999年,中央、國務院、中央軍委決定授予他“兩彈壹星功勛獎章”。5438年6月+2006年10月獲得“中國航天事業50項最高榮譽獎:兩彈壹星”。

他著有《工程控制論》、《論系統工程》、《星際航行導論》等。

學習和研究工作很緊張。錢學森每天工作十幾個小時,讀書半天,討論半天,晚上繼續奮鬥。三年後,他以優異的成績獲得博士學位,留校任教,成為馮·卡門的得力助手。這期間,他不僅掌握了空氣動力學的基礎知識,還站在了這門科學的前沿。從65438到0939,他研究的是航空結構,只用了壹年就有了突破。

在加州理工學院的第二年,錢學森遇到了他的同班同學F. J .馬林,他研究的是火箭技術。經瑪麗娜介紹,錢學森參加了當時加州理工學院的馬列主義學習小組,結識了小組書記、化學物理助理研究員溫鮑姆。在小組裏,錢學森和大家壹起學習恩格斯的反都靈理論;每周例會上經常討論時事。1938年冬天,二戰爆發後,這個團體解散了。

鑒於錢學森研究工作的突出成績和美國戰時軍事科研的需要,他得以參與保密工作。65438年至0944年,美軍委托馮·卡門教授為負責人,馬林納為副手,研究遠程火箭。錢學森負責理論組,邀請林家翹、錢偉長進行彈道分析、燃燒室熱傳導和燃燒理論研究。同時,錢學森還擔任了air jet公司的技術顧問。1945開頭還被美國空軍聘為科學顧問團成員。在此期間,他在現代力學和噴氣推進的科學研究中獲得了寶貴的經驗,成為當時享有盛譽的傑出科學家。

二戰結束時,美國空軍高度贊揚錢學森對戰爭勝利的“巨大貢獻”。美國專欄作家米爾頓·維奧斯特(Milton Viorst)認為,錢學森壹直是“制定長期計劃,使美國空軍從螺旋槳飛機轉變為噴氣式飛機,並最終轉變為在太空旅行的無人航天器的關鍵人物”,是“幫助美國成為世界級軍事強國的科學家星系中的壹顆璀璨明星”。

1946年夏天,錢學森離開加州理工學院,去麻省理工學院當副教授,教空氣動力學專業的研究生。1947年初,36歲的錢學森成為麻省理工學院終身教授。同年夏,錢學森請假回中國探親。9月,他與蔣英(現為中央音樂學院教授)結婚。蔣英,中國早期著名軍事理論家蔣百裏的三女兒,女高音歌唱家,在維也納和柏林受過良好的音樂教育。

從1935到1955,錢學森在美國生活了20年。在此期間,他取得了輝煌的學術成就,生活上享受優厚的待遇,工作上有便利的條件。然而,他始終眷戀著生他養他的祖國。在給父親的信中,他不止壹次感嘆,“旅遊生涯什麽時候才能結束?”。

2。回國

“我壹直相信,我壹定能回到我的祖國。今天,我終於回來了!”這是我國著名科學家、火箭專家錢學森於9月1955日在周恩來總理的關懷下,第壹次踏上回國的航程,10月1955日抵港,10月8+0955日抵穗。他帶著妻子和兩個年幼的孩子回到了中國。

1935年8月,錢學森以公費留學生身份赴美學習和研究航空工程和空氣動力學。回國前曾任加州理工學院超音速實驗室主任、古根海姆噴氣推進研究中心主任。

[編輯本段]科學成就

錢學森長期擔任中國火箭和航天計劃的技術負責人,在空間技術、系統科學和系統工程方面做出了重大的開創性貢獻。錢學森出版專著7部,論文300余篇。主要貢獻如下:

①應用力學

錢學森在應用力學的空氣動力學和固體力學方面做了開創性的工作。與馮·卡門合作開展的可壓縮邊界層研究揭示了該領域的壹些溫度變化,建立了卡門-錢學森方法。與郭永懷合作,首次將上下臨界馬赫數的概念引入跨音速流。

②噴氣推進和空間技術

從20世紀40年代到60年代初,錢學森提出了火箭和航天領域的壹些重要概念:40年代提出並實現了火箭助飛裝置(JATO),縮短了跑道距離;1949年,提出了火箭客機的概念和核火箭的設想;1953年研究了行星際飛行理論的可能性。在1962出版的《星際航行導論》中,提出了以裝有噴氣發動機的大飛機為第壹級運載工具,以裝有火箭發動機的飛行器為第二級運載工具的天地往返運輸系統的概念。

③工程控制論

工程控制論在其形成過程中,以設計穩定與制導系統的工程實踐為主要研究對象。錢學森本人就是這類研究工作的先驅。

④物理力學

錢學森在1946把稀有氣體的物理、化學和力學性質結合起來的研究,是壹個創舉。1953年,他正式提出了物理力學的概念,主張從微觀規律來確定物質的宏觀力學性質,改變了以往只靠實驗來測量力學性質的方法,大大節省了人力物力,開辟了高溫高壓的新領域。1961年,由他主編的《物理力學講義》正式出版。現在這門學科的帶頭人是勾清泉教授。1984年,錢學森向勾清泉建議,將物理力學擴展到原子分子設計的工程技術領域。

⑤系統工程

錢學森不僅將中國航天系統工程的實踐提煉為航天系統工程的理論,還在80年代初提出了國民經濟建設總體設計部的概念。他還堅持將航天系統工程的理念推廣應用到整個國家和國民經濟建設中,從社會形態和開放的復雜巨系統的角度來探討社會系統。任何社會的社會形態都有三個方面:經濟社會形態、政治社會形態和意識形態社會形態。錢學森由此提出將社會系統分為三部分:社會經濟系統、社會政治系統和社會意識系統。與三種社會形態相對應,應該有三種文明建設,即物質文明建設(經濟形態)、政治文明建設(政治形態)、精神文明建設(意識形態)。社會主義文明建設應該是這三個文明的協調發展。從實踐的角度來看,保證這三個文明協調發展的是社會系統工程。從改革開放的現實來看,我們不僅需要經濟系統工程,也需要社會系統工程。

⑥系統科學

錢學森對系統科學最重要的貢獻是,他發展了開放復雜巨系統的系統學和方法論。

⑦思維科學

人工智能已經成為世界熱門話題,但學術思想卻處於混亂狀態。在這種背景下,錢學森站在了科技發展的最前沿,提出建立noeticscience科學技術部,科學地總結了20世紀30年代中國哲學界曾經討論和爭論過,但當時無法說清楚的思想。突出貢獻如下:

(1)80年代初,錢學森提出建立思維科學技術系。他認為思維科學是處理意識和大腦、精神和物質、主觀和客觀的科學,是現代科學技術的壹個主要部門。計算機技術革命的需要促進了思維的科學研究。

(2)錢學森主張思維科學的發展要與人工智能和智能計算機的工作相結合。他根據自己發展應用力學的親身經歷,指出人工智能和智能計算機的研究要以應用力學為參照,走理論聯系實際的道路,實際需要理論指導。人工智能的理論基礎是思維科學中的基本科學思維。研究思維的方法是從哲學的成果中去尋找,思維實際上是從哲學中演化出來的。他還認為,建立形象思維是當前思維科學研究的突破,也是人工智能和智能計算機的核心問題。

(3)錢學森將系統科學方法應用於思維科學的研究,提出了思維的系統觀,即首先以邏輯單元的思維過程為基礎,逐步構建了思維類型單壹的壹階思維體系,即構建了抽象思維、形象(直覺)思維、社會思維和獨特思維(靈感思維)。二是解決二階思維開放大系統問題;最後,決策咨詢高階思維開放巨系統。

8人體科學

錢學森是中國人體科學的倡導者。

錢學森提出了“人體功能狀態”理論,用以描述人體這個開放的復雜巨系統,研究系統的結構、功能和行為。他認為氣功和特異功能是壹種功能狀態,將氣功、特異功能和中醫系統理論的研究置於先進的科學框架內,在氣功和特異功能的研究中占有重要地位。在錢學森的指導下,北京航天醫學工程研究所的研究人員在1984開始研究人體的功能狀態。他們利用多維數據分析的方法,將人體測量的許多生理指標變量,在由各種變量組成的多維相空間中,整合成能代表人體整個系統及其位置的變化點,並移動到壹個相對穩定的位置,即靶點和靶環的位置。他們找到了人體覺醒、睡眠、警覺和氣功功能各自的靶點和靶環。這樣,系統科學的理論就體現在人體系統中,人體科學研究就有了客觀指標和科學理論。

⑨科學技術體系與馬克思主義哲學

錢學森認為,馬克思主義哲學是人類對客觀世界和現代科學技術(包括科學社會科學)認識的最高概括。錢學森把當代科學技術的發展概括為十個密切相關的科學技術部門。這十個科技部門的劃分方法,是錢學森運用馬克思主義哲學特別是系統論對科學分類方法的又壹次創新。

錢學森,2007年中國年度人物。

感動於中國組委會給錢學森頒發的獲獎感言:在他心目中,國家最重要,家庭最重要,科學最重要,名利最少。5年回國,10年造了兩顆炸彈。他是開創祖國航天的先驅,劈開荊棘,把智慧鍛造成天梯,留給後來的攀登者。他是知識的寶庫,是科學的旗幟,是中國知識分子的楷模。

中選委委員閻肅深受感動,他這樣評價錢學森老人:宇宙浩瀚,天空全在壹個孩子的心裏。震驚世界,兩彈沖天壹星,把中國人的驕傲鑄就淋漓盡致,寒霜未落鬢角。回過頭來,我只是默默地笑了笑。

中國遴選委員會委員杜玉波在推薦錢學森時深受感動,他寫道:錢學森回國後,展現了中國科學家的艱辛;力學、噴氣推進、航天技術,錢學森在研究中展現了壹個科學家的實力;東方紅衛星、神舟飛船、嫦娥奔月、錢學森,給了中國航天足夠的力量;今天,這位中國航天之父開創的事業正昂首闊步,氣勢如虹!

感動中國評選委員會委員陳在推薦錢學森時寫道:他不僅以嚴謹勤奮的科學態度為人類在航天領域的進步作出了傑出貢獻,而且以淡泊名利、率真坦率的態度詮釋了壹個科學家的人格精髓。