[宗师巨匠]中国力学奠基人周培源

     
    陈省身曾说他是一个“豁达而公正的人,一位杰出的科学家和教育家,亦有高度的行政才能”,王淦昌曾“由衷钦敬他那一贯的为探求真理献身、不计荣辱、不畏物议,坚持实事求是的科学精神”,周光召评价他为“中国科学、教育界最受尊敬的领导者之一”,钱三强尊称他为“自己从事物理学习的好老师”,季羡林甚至说“在晚辈眼中,望之如神仙中人”。我们崇敬这些大家,而被这些大家所崇敬的,就是中国力学的奠基人,原北京大学校长周培源先生。
 
    可以说,北大是周培源先生奉献最多的地方,也是他最为眷恋的地方,他不仅担任了三年的北大校长,还一手创办了北大力学系。在他光辉的九十一年的生命中,同行和学生除了由衷钦佩他严谨的治学精神和极高的科学素养外,对他的评价大多都是谦和礼让,德高望重,生活俭朴,为人真诚。但周老随和的性格和平淡的生活背后是他辉煌的学术成就和极富传奇色彩的人生经历。
 
 
本处不是茶馆,请勿常来
 
    1902年8月28日,对于江苏宜兴县后村的周文伯来说可不是一个寻常的日子,因为这个屡试不中的秀才终于有了自己的第一个儿子。这位开明的乡绅当即给儿子取名为周培源。可是,这个叫培源的孩子从小就异常淘气,也许自打他一降生就没打算让父母省心。三岁那年有一次顽劣而不服管教,竟抄起一根擀面杖要打向自己的父亲,结果饱尝了一顿“竹笋炒肉”。对于这样一个顽劣的儿子,周文伯自然想到要把他送到学堂里好好管教管教。于是三岁那年培源就进入私塾读书。好在私塾的先生是留过洋的,思想比较先进,教授的是语文数学体操等,幸运的培源没有受到三字经、百家姓、千字文的折磨,对每天六个小时的课程产生了浓厚的兴趣,往日的顽劣也改掉不少。可是每到晚上,总有邻里到培源的家里来做客聊天,这让渴望看书的小培源难以忍受,于是他在一个下午又趁着父亲不注意,在门上贴上了“此处不是茶馆,请勿常来”的字条。其结果自然又是屁股遭了殃。
 
    辛亥革命成功的那天,周文伯立刻冲到培源念书的私塾,拿起剪刀剪掉了培源的辫子。可以说,父亲的这种开明的思想对培源产生了重大的影响。之后小培源又跟随父母先后迁居南京和上海,于1913年7月插班进入了上海万竹乙种商业学校(现上海实验小学)。小培源的成绩一直名列前茅。初中的时候,培源先后换了很多学校都不满意,这又惹恼了父亲。最后他背着父亲考上了自己最喜欢的、但学费高达三百大洋一个学期的上海圣约翰大学附中。周文伯知道后火冒三丈,但也是秀才出身的他毕竟知道教育对于这个家里的独苗有多重要,于是咬咬牙出钱让培源跨进了这所在当时几乎只有军阀、外国人和买办子弟才读得起的学校。
 
 
骑着毛驴进清华
 
    五四运动的爆发让培源不能在圣约翰附中待下去了。校方严厉禁止学生上街游行,于是向来不“安分”的培源和其他几个学生骨干一起领导学生拒绝返校,这让学校精心策划的40周年校庆付诸东流。随后培源回到老家,清华的一则很偶然的招生信息让他眼前一亮:清华要在江苏省招考5名插班生。后来周培源回忆说,那条广告只登了一天,而且是在一份不出名的报纸的一个并不显著的位置,可是就恰恰被他看到了。也正是这则小广告,让周培源的人生发生了大转折。
 
    考试当天立即判卷并放榜,周培源刚刚是第五名(后经查实,前四名均为教育厅和官员的之子,早已获得考题)。考上清华让培源的老家上上下下一片欢腾。1919年9月,周培源只身一人前往北京。由于没有到清华的交通工具,到西直门后他只得雇了一头毛驴。牵驴人见他是个南方人,着实捉弄了他好一阵子,整整走了一天,这头小毛驴终于载着他踏进了清华园。
当时的清华大学是中国的最高学府,云集了一大批优秀的学者。那时正逢爱因斯坦的广义相对论中关于光线弯曲的理论被观测所证实,这在当时的科学界引起了巨大的轰动,也让年少的周培源对理论物理产生了浓厚的兴趣。周培源在清华各门功课成绩都异常优秀,在数学和物理上又尤其突出。他经常能够解出周围的同学都不能解决的难题,这又大大坚定了他学习理论物理的志向。1922年,年仅20岁的周培源就在《清华学报》上发表了他的第一篇论文《三等分角二则》。一代科学巨星已初露锋芒。
 
 
三年半读完本硕博
 
    1924年,周培源以优异的成绩刚从清华毕业,就和自己的60位同窗一起搭上了开往美国的客轮。随后周培源进入芝加哥大学学习,并在1926年春天,仅仅用了一年半的时间就拿到了学士学位,当年秋天又获得了硕士学位。后又立即进入加州理工学院跟随著名教授贝尔(E.T.Bell)攻读博士。一年半之后,周培源完成了题为《在爱因斯坦引力论中具有旋转对称性物体的引力场》的论文。就这样,周培源成为了当年全美国毕业的49名博士之一。
 
    用三年半的时间,完成一般人至少八年才能完成的学业,这在我们一般人看来绝对是不可思议的,就连他的女儿都不能理解。后来女儿问起其中的原由,周培源只说了两个字:“勤奋”。在别人休息的假期,他就疯狂选课,所以很快就修完了学校要求的学分。拿到博士学位后,周培源又利用假期到哈佛大学、普林斯顿大学和康奈尔大学做了短期的访问学习,之后就带着加州理工学院院长密立根的推荐信去了德国莱比锡大学,跟随量子力学的奠基人,诺贝尔物理学奖得主海森堡继续博士后的研究。海森堡在他的所有学生中最器重的就是周培源,他多次在公开场合盛赞周培源的品行、工作态度、学术素养和乒乓球技术(周培源曾获得linnestrasse冬季乒乓球赛的冠军)。之后海森堡赴美讲学,周培源又在他的推荐下转到瑞士苏黎世高等工业学校跟随泡利教授(1945年诺贝尔物理学奖得主)继续从事量子力学研究。
 
 
最年轻的教授
 
    1929年9月,应当时清华大学校长罗家伦的邀请,周培源结束了博士后的研究,返回清华大学任教,以27岁的年龄成为了清华大学物理系最年轻的教授。比起其他教授,周培源有着更为丰富的学术经历,但是他从来不摆名教授的架子,从低年级的普通物理、理论力学,到高年级的量子力学、电动力学和相对论,他都讲授过。每当有学生有疑惑需要他解答时,他总是从最基本的定理和结论出发,一步步推演直到把问题解决。这种严谨求实的作风对他的学生产生了重要的影响。
 
 
一张照片引来的姻缘
   
    1930年的一个星期日,周培源到一位同学家中做客,无意中发现一张女子照片,形象亮丽动人,使他眼睛为之一亮。他原以为是这位同学的妻子刘孝锦,当得知不是时,心中不由暗喜。同学夫妇看出他的心思,决定撮合这门亲事。照片的主人叫王蒂澂,是刘孝锦的同学,是当时北平女子师范大学的学生。她是吉林省扶馀县人,父亲开一家造纸作坊以维持生计。她天生丽质,曾是扬名北平高校的“女师大八美”的“头美”。两人第一次见面是在刘孝锦安排的宴会上。当时见到王蒂澂的周培源十分激动,频频向心仪的人碗里夹菜,满以为这样就可以打动这位女子的心。殊不知王蒂澂心里觉得这个人一定很笨,她不喜欢吃韭菜还一直往她碗里夹。此后,周培源的身影就跟现在大学校园里无数痴情的男生的身影一样,经常出现在女师大宿舍的楼下。每逢传达在门口叫,“王蒂澂,王小姐,有人找”,王蒂澂的好友们都会十分八卦地抢先冲出去,看看这位痴心的男子长得怎么样,弄得周培源每次都十分脸红。有一次周培源拿了一堆手帕在楼下等,要送给王蒂澂,可是最后交到王蒂澂手里的手帕只剩一块了。
 
    对爱情的羞涩无法掩盖两人对对方的钦慕,王蒂澂渐渐也对这位既帅气又满腹学识的小伙子产生了爱慕之情。相识两年后,两个年轻人于1932年6月18日在北平的欧美同学会上举行了婚礼,清华大学校长梅贻琦亲自主持了婚礼。婚礼上,梅贻琦宣布,“今日是王蒂澂先生和周培源女士的婚礼,啊啊不是,是周培源先生和王蒂澂女士的婚礼。”全场哄堂大笑。事后,觉得很囧的周培源认为梅先生是“老糊涂”了,而王蒂澂则认为这是梅先生的幽默。此后,这对夫妇双双出入在清华园中,成为校园中一道引人注目的风景。直到数十年之后,曹禺还对周培源的四女儿如苹说道:“当年,你妈妈可真是个美人,你爸爸也真叫潇洒。那时,只要他们出门,我们这些青年学生就追着看。”

周培源与王蒂澂

 

    自然,生活中并非都是诗情画意。后来,周培源的大女儿如枚、二女儿如雁相继问世,辛勤与劳累也随之降临到他们夫妇头上。王蒂澂因身体虚弱而得了严重的肺病。肺病,当时尚无特效药物可治,一旦得病,遂成重负。周培源把夫人送至香山眼镜湖边的疗养院,整整疗养了一年。他自己则挑起了既为人父又为人母的双重责任,二女尚小,嗷嗷待哺,其中艰辛,可想而知。每到周末,他还要骑上自行车去看望病榻上的夫人。从清华到香山,往返50余里,当时只有一条坎坷不平的土路。每一次来回,洒下的都是培源辛劳的汗水和对妻子真挚的爱。
 
 
结缘爱因斯坦
   
    可以说,对相对论的兴趣把周培源引进了理论物理学的大门,周老一生最感兴趣的研究领域也正是相对论。幸运的是,周培源终于见到了自己最崇敬的物理学家——爱因斯坦。
 
    根据清华大学的休假制度,1936年到1937年,周培源前往美国普林斯顿高等学术研究院工作,参加的正是爱因斯坦亲自主持的研讨班。周培源在研讨班里多次与爱因斯坦就学术问题展开讨论,从中获益良多。这一年对周培源的相对论研究和一生的学术研究都产生了极其重大的影响。
   
    回国前,周培源特地去了爱因斯坦家里道别,并为爱因斯坦拍照留念。这成为了中国人为爱因斯坦拍摄的唯一一张照片。今天很多人有机会接触到自己的偶像的时候第一件想到的事自然就是和偶像合影,但是一向视爱因斯坦为偶像的周培源却只是充当了摄影师。后来很多人问起这件事,周培源的回答也很简单:“他是这么伟大的人,我怎么可以随便和他照相?”
 
 
大转行
 
    如果周培源在相对论上继续他的研究,那么霍金所做的工作也许要提早几十年跟大家见面。但是就在周培源正一心投入到相对论的研究中时,震惊中外的“七七事变”爆发。“救亡图存”成了中华大地上响亮的口号。周培源就在这个时候做出了他一生最大的决定——放弃相对论的研究,转向研究流体力学。流体力学与相对论几乎是八竿子都打不着,周培源根本没有这方面的研究经验,几乎是白手起家。面对人们的疑惑,他的回答依然很简单:“作为一个科学家,大敌当前,必须以科学挽救祖国,所以我选择流体力学。”起初周培源自学了空气动力学和弹道学,希望国民政府能够把科学家组织起来,一起为国家服务。遗憾的是周老的愿望没有实现,自学的东西根本用不上。无奈的他只能转而研究湍流。不久三女儿出生,家庭的负担更加繁重。但就是在这样清苦的生活环境和极其简陋的科研条件下,周培源于1940年发表了第一篇也是奠定湍流模式理论基础的重量级论文《关于雷诺求似应力方法的推广和湍流的性质》。虽然在艰苦的条件下做出了超凡的成绩,但是周培源还是深深地为自己的所学不能促进战争尽早结束而苦恼。国民政府忽视国内的一大批优秀的科学家,让周培源如同一个满怀绝技的武士不能施展一样。终于,1941年12月,日本偷袭珍珠港,美国正式对日宣战。因为在美国留学时做出的突出成绩和在湍流研究中的杰出贡献,周培源受邀参加了美国战时科学研究与发展局的科研工作,具体负责鱼雷空投入水的项目。在这里,周培源终于可以尽情施展自己的才华。在整个研究过程中,周培源带领研究小组攻克了一个又一个技术难题,使得美国海军的研究进程大大加快。1945年战争结束后,周培源负责撰写了该项目的总结报告。这份报告后来被美国海军部划为绝密文件。
 
 
北大,归属
 
    如果说周培源先生的一生是完整的,那么这完整的生命里最大的一部分就是在北大的日子。究竟是北大成就了周培源,还是周培源成就了北大,时至今日,我们也许仍然搞不清,但是我们唯一能确定的,就是周培源一生结缘最深的学校,不是本科时的清华大学,也不是在美国深造时的加州理工学院,而是他工作了四十一年,付出了四十一年的北京大学。
 
    1952年院系调整之后,周培源调到北京大学工作,当时的院系调整,让北大、清华、燕大最好的文理科教员都集中到了北大。虽然当时北大拥有全国最好的师资力量,但是周培源清楚地意识到,要让一所大学的师资学术水平始终处在于世界科技前沿,就必须重视科研。在周培源的教育办学理念中,教授学生专业知识固然重要,但是让学生接触到科技前沿的动态,了解到尚未攻克的难题,才是激发学生投身科技事业,发挥创造能力的最好手段。
 
    如今身处大学的学子基本上都经历过高考,但是很少有人知道,周培源先生是中国最早的高考招生委员会负责人。1950年实行高考,同时成立了全国招生委员会,周培源在当年任副主任,并在1951年到1959年的这九年时间里任主任。周培源在当时主管了高考的出题、监考、阅卷、录取的所有工作,异常辛苦。每年夏季正是大家度假避暑的时候,但是周培源却要为全国的高考工作奔忙劳累,但是看到为高校输入了新鲜的血液,周培源又由衷地感到欣慰。周培源在学术上严谨求实,在公事上也刚正不阿。曾有人为一名军队的高干子弟说情,但最终因为没有达到北大的录取线而被周培源拒之门外。这名学生后来上了清华。周培源对此解释到:“这么做不仅是按照国家的招生政策办事,而且也是为那个学生好。如果他进校后跟不上课,日子同样很不好过,弄不好还得出去。”
 
    周培源在北大工作的期间充分展示了他的行政能力和人格魅力,赢得了教职员工和学生的一致尊敬。他不仅熟悉燕园的一草一木,更熟知教职员工。他为人谦和、坦诚,度量宽宏,性格豁达,平易近人,对下级、学生特别和善且关怀备至。据周培源女儿的回忆录介绍,当时晚上他们家人一起出去散步,经常是“同出不同归”,周培源总是在路上碰见教职员工,然后就忘记了家人转而和教职员工们交谈起来,不仅关心他们的生活状况,还关注他们的心理状况。到后来北大就出现了“有困难找校长”的说法。周培源家的门随时都是开着,大家有什么困难和疑惑都去他家里找他。长此以往,大家都把周培源家当成了自己的家。在这个过程中,周培源不仅解决了大家的困难和问题,也通过这种方式深入了解了学校的各项情况,从而在学校的建设和发展方向上能够提出切实中肯的意见。在外出赴会的时候,他和司机在半路上都吃四毛钱一碗的面和一块两毛一碗的盖浇饭。所以他外出的时候虽多,但北大的司机都很愿意为他开车。
 
    “文化大革命”期间,周培源为了保住北大这片已为数不多的学术圣地几乎倾尽了全力。“文革”期间,“中央文革小组”组长陈伯达为了抢夺“科学革命的旗手”,提出要组织批判爱因斯坦的相对论。他特地跑到北京大学找周培源,要他参加批判并要召开万人大会,“打倒爱因斯坦”。周培源没有被对方的职位吓到,也没有被已有的受迫害的先例吓到,明确指出:“爱因斯坦的狭义相对论批不倒,爱因斯坦的广义相对论在学术上有争论”,把陈伯达顶了回去,一点不留情面,更无丝毫迎合之举,充分维护了北大的学术纯洁。“文化大革命”期间,“四人帮”曾刮起一阵取消基础理论研究的歪风。周培源根据科学技术发展的规律,从国家近期和长远利益的综合考虑出发,态度鲜明地坚持基础理论研究。他写了一篇5000多字的阐述基础理论的教学和研究的必要性与重要性的文章,于1972年10月6日在《光明日报》上发表。同时还给周恩来总理写了一封信,提出加强基础理论研究的三点建议。周总理在这封信上作了重要批示,指出基础理论研究很重要,并告诫人们对与基础理论研究重要性的认识不要像浮云一样,一吹就过去了。正因为如此,在“文革”期间很多学校的教授和学生被下放到农村的时候,北大却保住了一大批优秀的教师和学生。
 
    数十年来,周培源信奉的格言是:“独立思考,实事求是,锲而不舍,以勤补拙”。在北大的四十一年,他的这种作风也深深地影响了一代代北大人。周培源对于任何问题,譬如在对待科研工作中的论据和论点的科学性方面,都十分注意实事求是。为此他提出,一个新的科学理论必须同时满足三个条件:一要能够说明旧的科学理论能够说明的科学现象;二要能够解释旧的科学理论所不能解释的科学现象;三要能够预见到新的科学现象并能够用科学实验证明它。1975年他提出的研究湍流理论的“准相似性条件”,1986年在北京大学湍流实验室中获得了证实,这正是周培源实事求是的科学例证,也是符合他关于新科学理论的三个条件的。直到晚年,周培源仍然是一位科学头脑非常清晰、敏锐的科学家,他十分勤奋,顽强进取,忘我工作。在领导工作十分繁忙的情况下,至90年代仍坚持在北大进行科学研究和亲自培养博士研究生等工作,这对于一位耄耋老人来说实属不易。
 
    1981年,周培源已近八十高龄,虽依然活跃在教育战线上,却主动向邓小平同志提出辞呈,呈中再次提出为办好北大的几个急需解决的问题。周培源认为自己年事已高,应该让年轻人接手北大校长这一要职。周培源的女儿在回忆录里这样写道:“父亲虽然辞去校长职务,但他的心永远和北京大学在一起。之后他仍任北大教授,并在八十九岁时又再招收了两名博士研究生。”周培源在北大,一直奋斗和奉献到了他生命的最后一刻。
 
 
不讲信用!
 
    在学术上严谨的周培源,生活上却是个整日把“爱”挂在嘴上的人,女儿说他“一天到晚爱来爱去的”。譬如他说自己有“五朵金花”——4个女儿加一个老伴,然后是顺口溜:“老大我最疼,老二我最爱,老三我最宠,老四我喜欢。”“文革”时,红卫兵大字报“打倒周白毛!”从海淀贴到西直门,平日里他无所顾忌:“我是周白毛、周招待,我们家阴盛阳衰”。因过度操劳,周培源早生华发,50岁后右耳失聪,所以说话总“大声嚷嚷”,“自己听不见也怕别人听不见”。于是,周家上下每天都要听他公开“谈情说爱”。每天早上打拳、晨练之后,他一定到老伴房里问安:“你今天感觉怎么样?腰还疼不疼?别怕困难,多活动„„我爱你,60多年我只爱过你一个人。你对我最好,我只爱你!”物理学家带著公式化的特点,天天重复同样的话。周师母便说他烦,觉得他不够浪漫,“唉,老是这些话,都说了几十年了”。
 
    1993年11月24日,他如往常一样晨练,之后又到老伴房里说那些他说了六十一年的话,说完之后感觉不好,想躺下,就再没起来。
周师母没有放声大哭,只是一边静静地掉眼泪,一边埋怨老伴:“不讲信用!说好你先送我,可你连个招呼都不打,说走就走,连个再见都不说„„”
 
    随后,她很平静地面对一切:打电话通知国外的女儿回来;“送他走,不要穿西装,中国人穿中山装”。
 
    当晚,夜深人静时,轮椅上的老人要小女儿如苹帮她做件事:“替我写封信,带在他身上,贴在他心口。”那晚女儿写了一遍又一遍,不是这个字不对,就是那个字没写好,直到她满意为止:“培源:你是我最亲爱的人,你永远活在我的心中!”
 
 
周培源
 
 
    如今,周培源先生已去世十七年。 他若活着,今年是他的一百零八岁寿辰。有人说他像一座大山,譬如著名数学家、原北京大学校长丁石孙撰文:“离得越远,对大山的雄伟气势感受得越深刻。”有人说他像一条大河,譬如北京大学武际可教授,他说这不仅在于周老是著名的科学家、教育家、社会活动家,还在于有人沉默、有人顺从、有人阿谀时,他能像大河奔腾着向前。还有人怀念他的翩翩风采、他的平民心态„„他和他的挚友,是西学东归的一代,是集旧学与新知的一代,他把所学所问,同民族的悲惨命运相连,大境界不呼自出。科学是他一生的挚爱。如果人生有轮回,有来世,他还会站在太湖岸边,向苍茫宇宙、浩浩乾坤,朗声咏读:天—地—日—月—
 
 
 
(本文资料来源:周培源女儿周如玲所撰回忆录《父亲》,周培源外甥吴生林所撰回忆录《回忆舅舅周培源二三事》,盛森之、武际可、陈佳洱、王义遒所撰回忆录《怀念周培源教授》,陈耀松所撰回忆录《相对论周》,杨振宁所撰回忆录《周培源先生》,庄逢甘所撰回忆录《忆周老》,于光远所撰回忆录《有关培源师的几个历史资料》,彭桓武、何泽慧、王大珩所撰回忆录《缅怀周培源老师》,陈省身撰文《祝贺周培源先生90寿辰》,王淦昌所撰回忆录《记我良师益友二三事》,丁石孙所撰回忆录《中国知识分子的杰出代表——纪念周培源先生诞辰100周年》,周光召所撰回忆录《缅怀周老,学习周老》,朱光亚撰文《庆贺周老90寿辰》,钱三强所撰回忆录《记周培源老师几件事以志应向老师学习的精神》,钱伟长撰文《忆旧事祝周老90寿辰》,季羡林撰文《记周培源先生》,林家翘撰文《一代宗师》,百度百科。)
(图片来源:周培源先生,http://zpy.cstam.org.cn/templates/jiaoyu_001/second_116_574.html ;周培源与王蒂澂夫妇,http://www.ourzg.com/bbs/read.php?
 
 
编辑:08本 理论力学 周子桓