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发表于 2010-3-16 08:57:32
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关于力学学科的性质
由于当时在国内正在制定国家中长期科学发展规划,力学界内部对力学学科的性质发生了争论。究竟力学算是基础学科?还应当算是工程技术学科?对此有不同的见解,因而产生了一场激烈的争论。流体力学是力学学科中一个重要的组成部分,借此机会我们也就请Batchelor教授谈一谈他对这个问题的看法。Batchelor教授欣然接受了我们提的这个问题,并谈了以下他的看法。他说:“力学具有两重性,是一个连续的“广谱”。它既具有基础科学性质,同时也具有工程技术学科性质,把这两种学科性质对立起来是不对的。”他接着讲到:“也许问题是对我们这个单位侧重点应该放在什么地方,这应该具体问题具体分析。”以他这个系为例。他说:“对于我们这个系而言,我们别无选择,只有把它当作基础学科来搞。在这个意义上,我们不搞空气动力学。因为它的基本问题已经在20世纪上半叶就已做完,现在它已经完全和航空航天工程结合起来成为一门工程技术学科了。然而在我们把流体力学当作基础科学来搞时,我们也不去做那些离应用太远,太纯粹的问题我们也是不去做的。”这时马上让我想起当初Batchelor介绍我和Hunt接触时,Hunt对我说过的一句话,Hunt说他虽然做湍流研究但是他不搞湍流的基本问题,这就排除了我当初向Batchelor申请到剑桥进修时所提的湍流的间歇性问题。同时,也让我想起曾经有一位在国内搞流体力学的朋友到剑桥访问Batchelor教授时提出的类似问题。Batchelor教授也做了同样的回答。说他不搞太纯粹的基本问题。那位朋友接着问:“什么叫太纯粹的基本问题?”Batchelor教授回答说:“例如,你所做的流动的稳定性问题我们就不搞”。事实上,到了20世纪下半叶,作为基础学科的流体力学在完成了空气动力学方面的研究任务,为航空航天工程事业打下了很好的基础后,就把自己的研究目光转向其他应用方面,由此诞生了许多新的学科。在这方面Batchelor教授的这个系走在国际前列。Batchelor教授自己的悬浮体力学就是他和化学工程学科紧密结合的结果;Hunt的非均匀大气扩散就是他和大气科学环境科学结合的结果;Pedley的生物流体力学就是他和医学结合的结果;Gill的地球物理流体力学就是他和地球学科结合的结果等等。当然,在他们向其他各个应用学科工程学科渗透时,他们总是去研究这一工程学科应用学科中与流体力学紧密相关的那些基本问题来做,而不会陷入各门工程学科的细节也就是说不会去研究具体的工程技术问题。这可能就是我们现在常说的应用基础学科吧。对此,他们搞得相当深入,做得相当深刻。有时候你会感到他们搞的这一套,和纯基础学科没有什么不同,在我搞Batchelor教授的悬浮体力学时就有时就有这种感觉。像Batchelor教授做的这个多分散悬浮粒子沉降理论如此艰深,如此难懂,真的能为工程技术人员所使用吗?直到90年代有一次我应邀在中国颗粒学会年会上作大会特邀报告,报告受到热烈的欢迎。报告结束后与会的代表门还纷纷找我来索取这方面的资料要带回去进一步研究。我说这些数据还是初步的,不一定能适合你们的需要。他们说,没关系,你现在的这些资料就对他们很有用。中国颗粒学会的广大会员们,大多来自各个工程部门,他们对Batchelor教授的悬浮体力学如此之感兴趣,这时才使我真正体会到Batchelor的这一套确实是能够为应用部门和工程部门做些服务的。我们的心血并没有白流,意识到这一点,我感到莫大的欣慰。还要补充一点,他们虽然自己不做纯基础问题,但不等于他们对这类问题就一点兴趣也没有。相反,他们是密切关注着这方面的新进展。例如,当Frisch等人在湍流的间歇性问题研究中取得了重大进展后,虽然他们自己如Hunt所说,他们不做湍流方面的基本问题,但那时他们马上就把Frisch请来邀他向剑桥的朋友们做报告,以使剑桥人能跟上这方面的形势。也就凑巧,使我也就及时地了解到自1972年我在长春的近地面激光传输实验发现湍流的不连续性以来,第一次知道了这一现象的可能解释,内心自是十分高兴。另一方面,对于已经变成工程技术学科的空气动力学,在我们在剑桥时的时光,我们就没有发现他们请这方面的人来做报告。一个单位应该保持自己的特色,一个人的精力也很有限,他们既然已经把自己系的研究方向确定为基础学科,就没有必要也没有精力去关心纯工程技术方面的问题了。 |
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