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有一个广为流传的故事:某工厂设备不能正常工作,费了很大劲也找不到原因,只能请工程师来维修,老板讲好出一万美金作为奖励。工程师经过检查后诊断是电机的线圈有问题,于是在有问题的地方用粉笔画了一条线,要求打开电机在这里去掉16匝即可。按他的要求做机器果然修好了,工程师得到了一万美金的奖励。有人不服,说您仅仅画了一条线就收一万元,未免要价太高。工程师听后笑着回应说:画一条线只值1美元,而知道在哪儿画却值9999美元。
这个故事真有所本。故事中的工程师就是大名鼎鼎的匈牙利裔美国科学家冯·卡门(1881—1963)。早年他在德国亚琛工学院执教时,有个小工具厂老板来向他求教。厂里有台机床,一开动就激烈震动,大有震垮的危险,谁也查不出毛病何在。因此,老板想请他这位杰出的教授先生来“诊治”一下。冯·卡门到那里只花了几分钟时间就找出症结所在。他建议把一只齿轮转过90度重新安装。这么一来,震动就奇迹般地消失了。当时老板欣喜异常。可是,过了几天他又来找冯·卡门了,抱怨道:“就把一只齿轮转了90度,怎能要那么多钱?”“好吧,”冯·卡门回答说,“你把那只齿轮再转回去,我就把账单撕掉。”
钱学森
老卡门的教育理念对儿子有着相当大的影响。冯·卡门是个神童,6岁时就能做几万乘以几十万的心算,到他家做客的人一直要他表演。但老卡门对儿子的天赋并未沾沾自喜,他并不相信在某方面“赢在起跑线上”的超常儿童长大后更容易成才。在客人散去后,他要求孩子多学点其他知识,不要满足于这种“小聪明”。他甚至不让冯·卡门过早学习数学,而是让他学习地理、历史、诗歌和外语。冯·卡门十几岁才开始学习数学,这并未妨碍他成为数学水平很高的流体力学家。回顾自己的成才经历,冯·卡门总对父亲感激不已。“我一生崇尚人文主义的文明,这跟他让我童年时代就摆脱数字游戏是分不开的。”
冯·卡门在匈牙利的皇家约瑟夫大学接受高等教育。那所大学是由技工学校升格的,教学注重实践、轻视理论,与其父亲推崇的以数学和逻辑为基础的教学法完全不同。他父亲说过,教师向学生传授思想方法比具体讲解机器造法更重要。他还说:“真正的思考比耍小聪明要高超得多。你必须不断充实自己的头脑;如果光运用而不充实,至多不过是个半瓶醋,到头来将一事无成。”冯·卡门自己也意识到搞科学理论和逻辑思维才是他的真正事业。正是父亲的教导为冯·卡门日后的非凡成就指明了正确的方向,于是,在大学毕业后服了兵役、做了几年助教后,冯·卡门争取到了前往当时世界科技最发达的德国深造的机会。
在哥廷根大学学习和亚琛工学院工作,是冯·卡门日后成为世界顶级科学家的关键一步。他在哥廷根大学受到普朗特尔、希尔伯特、克莱因、龙格、能斯脱等科学大师的熏陶,同学中也有后来的诺贝尔奖得主玻恩等天才,这样的师生阵容,足以让任何一个立志投身于科学研究的人羡慕。在哥廷根攻读两年后他又去巴黎大学学习。有一次,他陪友人观看欧洲首次两公里飞行表演,人类想凭借机械力量飞翔的理想引起了他的极大兴趣。于是他开始研究空气动力学。
回头看,20世纪上半叶取得的任何一项流体力学的重大成就,都有冯·卡门辛苦工作的身影,但事实上这些成就的取得并非一帆风顺。起初,人类还没有进入航空时代,物理学研究的对象相对静止。传统上人们都认为技术远比理论重要,工程师远比科学家重要。只要凭经验把机械做大做精,世界就能进步,而理论只是利用公式在玩智力游戏。冯·卡门则坚持理论与实践相结合,没有理论指导的技术注定走不远。基础理论研究并非可有可无,而是对技术的引领,只有基础理论研究取得突破,技术进步才有了保证。这种超前的观点,开始时必然不受重视。20世纪初,随着爱因斯坦相对论的提出和莱特兄弟飞机试飞的成功,才使科学界认识到静态的牛顿物理学不够用了,基础研究要有新的突破。馮·卡门在空气动力学上大显身手的时机到了。
西奥多·冯·卡门
作为基础理论科学家,冯·卡门揭示了有关大气和作用在飞行器上难以想象的力、气流、涡流的种种奥秘。这些理论研究,使得人类航空史上引人注目的里程碑,如齐柏林飞艇、风洞、滑翔机、超音速喷气式飞机、导弹、人造卫星和探空火箭成为可能。美国空军和冯·卡门的关系十分密切。一开始,空军不重视科学家的作用,认为他们对作战和训练一窍不通。但冯·卡门的智慧和研究,使他赢得了空军的尊重,美国空军也成长为一支科研领先、技术先进的强大力量。
这个故事真有所本。故事中的工程师就是大名鼎鼎的匈牙利裔美国科学家冯·卡门(1881—1963)。早年他在德国亚琛工学院执教时,有个小工具厂老板来向他求教。厂里有台机床,一开动就激烈震动,大有震垮的危险,谁也查不出毛病何在。因此,老板想请他这位杰出的教授先生来“诊治”一下。冯·卡门到那里只花了几分钟时间就找出症结所在。他建议把一只齿轮转过90度重新安装。这么一来,震动就奇迹般地消失了。当时老板欣喜异常。可是,过了几天他又来找冯·卡门了,抱怨道:“就把一只齿轮转了90度,怎能要那么多钱?”“好吧,”冯·卡门回答说,“你把那只齿轮再转回去,我就把账单撕掉。”
老卡门的教育理念对儿子有着相当大的影响。冯·卡门是个神童,6岁时就能做几万乘以几十万的心算,到他家做客的人一直要他表演。但老卡门对儿子的天赋并未沾沾自喜,他并不相信在某方面“赢在起跑线上”的超常儿童长大后更容易成才。在客人散去后,他要求孩子多学点其他知识,不要满足于这种“小聪明”。他甚至不让冯·卡门过早学习数学,而是让他学习地理、历史、诗歌和外语。冯·卡门十几岁才开始学习数学,这并未妨碍他成为数学水平很高的流体力学家。回顾自己的成才经历,冯·卡门总对父亲感激不已。“我一生崇尚人文主义的文明,这跟他让我童年时代就摆脱数字游戏是分不开的。”
冯·卡门在匈牙利的皇家约瑟夫大学接受高等教育。那所大学是由技工学校升格的,教学注重实践、轻视理论,与其父亲推崇的以数学和逻辑为基础的教学法完全不同。他父亲说过,教师向学生传授思想方法比具体讲解机器造法更重要。他还说:“真正的思考比耍小聪明要高超得多。你必须不断充实自己的头脑;如果光运用而不充实,至多不过是个半瓶醋,到头来将一事无成。”冯·卡门自己也意识到搞科学理论和逻辑思维才是他的真正事业。正是父亲的教导为冯·卡门日后的非凡成就指明了正确的方向,于是,在大学毕业后服了兵役、做了几年助教后,冯·卡门争取到了前往当时世界科技最发达的德国深造的机会。
在哥廷根大学学习和亚琛工学院工作,是冯·卡门日后成为世界顶级科学家的关键一步。他在哥廷根大学受到普朗特尔、希尔伯特、克莱因、龙格、能斯脱等科学大师的熏陶,同学中也有后来的诺贝尔奖得主玻恩等天才,这样的师生阵容,足以让任何一个立志投身于科学研究的人羡慕。在哥廷根攻读两年后他又去巴黎大学学习。有一次,他陪友人观看欧洲首次两公里飞行表演,人类想凭借机械力量飞翔的理想引起了他的极大兴趣。于是他开始研究空气动力学。
回头看,20世纪上半叶取得的任何一项流体力学的重大成就,都有冯·卡门辛苦工作的身影,但事实上这些成就的取得并非一帆风顺。起初,人类还没有进入航空时代,物理学研究的对象相对静止。传统上人们都认为技术远比理论重要,工程师远比科学家重要。只要凭经验把机械做大做精,世界就能进步,而理论只是利用公式在玩智力游戏。冯·卡门则坚持理论与实践相结合,没有理论指导的技术注定走不远。基础理论研究并非可有可无,而是对技术的引领,只有基础理论研究取得突破,技术进步才有了保证。这种超前的观点,开始时必然不受重视。20世纪初,随着爱因斯坦相对论的提出和莱特兄弟飞机试飞的成功,才使科学界认识到静态的牛顿物理学不够用了,基础研究要有新的突破。馮·卡门在空气动力学上大显身手的时机到了。
作为基础理论科学家,冯·卡门揭示了有关大气和作用在飞行器上难以想象的力、气流、涡流的种种奥秘。这些理论研究,使得人类航空史上引人注目的里程碑,如齐柏林飞艇、风洞、滑翔机、超音速喷气式飞机、导弹、人造卫星和探空火箭成为可能。美国空军和冯·卡门的关系十分密切。一开始,空军不重视科学家的作用,认为他们对作战和训练一窍不通。但冯·卡门的智慧和研究,使他赢得了空军的尊重,美国空军也成长为一支科研领先、技术先进的强大力量。