林家翘大家 应用数学大师林家翘:西南联大好在一个“联”字
2002年,世界著名的应用数学家、美国科学院院士林家翘从美国麻省理工学院回到了他的母校清华大学,这是清华大学继杨振宁之后,邀请回来的第二位世界级大师。这距他上个世纪30年代在清华读书,已经整整七十年了。
4月8日,我们在清华大学周培源应用数学研究中心林家翘教授的办公室里对他进行了专访。林家翘说,中国的当务之急,是根据国家需要,提高整体的研究水平,中国需要一批一流的大学。
清华求学:学校小、名师多
林家翘1916年7月7日生于北京,原籍福建省福州市。
1933年,他以全校第一名的成绩,考入国立清华大学的物理系,当时的清华只是一个方圆几百米的小学堂,但是,这里却汇集了一大批从海外留学归国的著名学者,包括著名物理学家叶企孙、吴有训和数学家周培源等人。
后来者,将20世纪30年代的清华大学物理系,誉为“黄金(1496.50,3.60,0.24%)十年”。
包括“两弹一星”元勋在内,从1929年第一届本科毕业生到1938年,清华物理系共培养本科生69人,研究生1人,这其中有21人后来成为中国科学院院士,有1人成为美国科学院院士(林家翘)、1人成为美国工程科学院院士。
林家翘当年就读的清华大学与现在比起来要小得多:“当年我在清华做学生时,那时候清华比现在规模小得多了,老清华这个区,就是在二校门里面的,大礼堂前面的草地,就是清华的主要草地了,从这一部分就可以看出当时清华有多大了。那时候,清华收学生非常严格,我们的物理系一个年级只有十个人吧,算是学校比较大的系了。”
“那时候清华好几位教授的课都很好,而且物理系还在不断进新人,刚刚从国外好大学拿到博士学位的年轻人非常有精力,带来的科学很前沿。比如我就记得叶企孙,三年级给我们教统计力学,他上课,第一堂课就讲得很深入,关联上的问题都想得很清楚。然后再讲一些细节。现在像这种高瞻远瞩的讲法很少的。”
在清华大学物理系老师中,对林家翘影响最深最广的,正是后来被称为中国应用数学鼻祖的周培源先生。当时的周培源放弃了长年研究的广义相对论,专心于将数学应用到航空上,为中国制造出自己的飞机。“1937年日本人打中国了,所以大家都觉得中国很吃亏,就是因为飞机根本没有,所有的物理学家说爱国,就应该学航空。”?
1937年,林家翘从清华大学物理系毕业,随即留校担任助教。同年,“七七事件”爆发,他便跟着清华大学的师生一起搬到长沙,半年后又迁到了昆明。
西南联大:好在一个“联”字
1938年2月,林家翘到达昆明西南联大。
林家翘对西南联大一言以蔽之:好在一个“联”字。“中国最好的大学都聚集在那儿去了,名教授都聚在一起了”。
在极其艰苦的条件下,西南联大培养出了大批杰出人才。其中有许多后来蜚声中外的一流科学家,包括获得诺贝尔奖的华人科学家杨振宁。
林家翘认为这不是偶然。“在西南联大,(学生)积累基础知识,没有这个基本知识,不可能得诺贝尔奖。就跟种一棵树一样,它慢慢生长,哪一段出了问题,它都不成功了”。
1939年,林家翘与郭永怀、钱伟长等共21人同期考取庚子赔款留英公费生。因第二次世界大战爆发,船运中断,后经多方争取,包括周培源先生的帮助,直到1940年,林家翘等人才赴加拿大多伦多大学深造。林家翘1941年获多伦多大学硕士学位。之后赴美进入加州理工大学学习。
在加州理工大学,林家翘遇到了他的博士生导师、世界导弹之父冯?卡门,这位大师级学者把年轻的他带到了应用数学研究的前沿。
“California Institute ofTechnology(加州理工大学),我记得当初是我的老师周培源读博士学位的地方。”林家翘说,“冯?卡门,他是对中国很有兴趣的,他很愿意帮助中国发展。”
师从冯·卡门,林家翘主要有两个方面的收获:“第一,他给了我一般性的指导;第二,他给了我一个很好的论文题目。”
这个论文题目,就是在美国学界引起广泛争议的海森堡(著名的理论物理学家和量子力学的创始人之一)的著名论文《关于流体流动的稳定性和湍流》。
“海森堡成名的时候也就是二十几岁,他代表了新的物理学的发展方向。所以当时我去做他的一个论文题目,绝对是前沿。”
林家翘在博士论文中巧妙地运用了适当的数学变换,澄清并严谨化了海森堡的计算,给出了被学界认可的湍流现象的解释。“海森堡的题目,他没做出来,我做出来了。”
1945年,林家翘博士毕业时,撰写了三篇关于海森堡问题的博士论文,这些文章后来发表在美国应用数学杂志上。因为证明了一位科学大师不能解决的问题,当时只有29岁的林家翘从此在学术界声名大噪。
重回清华:我的工作就是提高研究水平
在人才济济的加州理工大学冯·卡门实验室,林家翘这位华人成绩非常突出。对海森堡争议问题的证明,更让他有了与两位科学大师接触的机会,一位是后来被称为数学奇才、计算机之父的冯·诺依曼,另一位就是海森堡本人。当然,与海森堡见面是在麻省理工学院的时候了。
林家翘获得学位的时候,冯·卡门请了冯·诺依曼,他们一起到一家中国餐馆吃饭,把冯·诺依曼介绍给他。“有人就问我,跟大师接触是怎么样一个情况,我说要紧的还是issues(问题)——你考虑的问题,是不是他有兴趣的问题。他对于那个问题根本就有兴趣,你去讨论,他当然愿意跟你谈了。”
博士毕业后,林家翘先去了布朗大学,一年半后,去了麻省理工学院。1953年被评为麻省理工学院教授,1966年评为学院教授。在麻省理工这所大师云集的一流学府,全校一百多位教授中能从教授升为学院教授的不超过十人。
1962年起,林家翘成为美国国家科学院院士。他先后担任了美国数学学会应用数学委员会主席、工业和应用数学协会主席等学术职务。
2002年,林家翘回到了母校清华大学。为了推进清华大学应用数学研究,林家翘在清华主持建立了周培源应用数学研究中心。以恩师周培源的名字命名,显现了林家翘对已逝恩师的怀念。
当初邀请林家翘回到清华大学的,是时任清华大学校长王大中。林家翘对触动他选择回国的那句话记忆犹新:“我记得,他当初就跟我谈,清华想要请我们这些人回来,帮助清华走向世界性的一流大学。”
现在的周培源应用数学研究中心,有四个正式研究人员。人数为何如此少?林家翘觉得“少”才是理所当然的事情,“水平高,人不可能多,我们用中心这个词,就是表示小的意思”。
