钱学森资料
钱学森简介
中国著名物理学家,世界著名火箭专家。浙江杭州人,生于上海。1934年毕业于交通大学机械工程系,1934年在美国麻省理工大学和加利福尼亚理工大学学习。1938年获博士学位后留校任教并从事火箭研究。1947-1955年间任麻省理工学院和加利福尼亚理工学院教授。1935年赴美国研究航空工程和空气动力学,1938年获加利福尼亚理工学院博士学位。后留在美国任讲师、副教授、教授以及超音速实验室主任和古根罕喷气推进研究中心主任。1950年开始争取回归祖国,受到美国政府迫害,失去自由,历经5年于1955年才回到祖国,1955年10月冲破种种阻力回国后,1958年起长期担任火箭导弹和航天器研制的技术领导职务。1959年,加入中国共产党。曾任中国科学院力学研究所所长,第七机械工业部副部长,国防科工委副主任等职。现任中国科技协会名誉主席等职。
钱学森为中国火箭和导弹技术的发展提出了极为重要的实施方案。1956年4月起,他长期担任火箭导弹和航天器研制的技术领导职务,对中国火箭导弹和航天事业和发展作出了重大贡献。钱学森曾是全国政协副主席、中国科学院数理化学部委员、中国宇航学会名誉理事长、中国科技协会主席。
科学成就
钱学森长期担任中国火箭和航天计划的技术领导人,对航天技术、系统科学和系统工程做出了巨大的和开拓性的贡献。钱学森共发表专著7部,论文300多篇。主要贡献表现在以下几方面:
①应用力学
钱学森在应用力学的空气动力学方面和固体力学方面都做过开拓性的工作。与冯•卡门合作进行的可压缩边界层的研究,揭示了这一领域的一些温度变化情况,创立了卡门—钱学森方法。与郭永怀合作最早在跨声速流动问题中引入上下临界马赫数的概念。
②喷气推进与航天技术
从40年代到60年代初期,钱学森在火箭与航天领域提出了若干重要的概念:在40年代提出并实现了火箭助推起飞装置(JATO),使飞机跑道距离缩短;在1949年提出了火箭旅客飞机概念和关于核火箭的设想;在1953年研究了行星际飞行理论的可能性;在1962年出版的《星际航行概论》中,提出了用一架装有喷气发动机的大飞机作为第一级运载工具,用一架装有火箭发动机的飞机作为第二级运载工具的天地往返运输系统概念。
③工程控制论
工程控制论在其形成过程中,把设计稳定与制导系统这类工程技术实践作为主要研究对象。钱学森本人就是这类研究工作的先驱者。
④物理力学
钱学森在1946年将稀薄气体的物理、化学和力学特性结合起来的研究,是先驱性的工作。1953年,他正式提出物理力学概念,主张从物质的微观规律确定其宏观力学特性,改变过去只靠实验测定力学性质的方法,大大节约了人力物力,并开拓了高温高压的新领域。1961年他编著的《物理力学讲义》正式出版。现在这门科学的带头人是苟清泉教授,1984年钱学森向苟清泉建议,把物理力学扩展到原子分子设计的工程技术上。
⑤系统工程
钱学森不仅将我国航天系统工程的实践提炼成航天系统工程理论,并且在80年代初期提出国民经济建设总体设计部的概念,还坚持致力于将航天系统工程概念推广应用到整个国家和国民经济建设,并从社会形态和开放复杂巨系统的高度,论述了社会系统。任何一个社会的社会形态都有三个侧面:经济的社会形态,政治的社会形态和意识的社会形态。钱学森从而提出把社会系统划分为社会经济系统、社会政治系统和社会意识系统三个组成部分。相应于三种社会形态应有三种文明建设,即物质文明建设(经济形态)、政治文明建设(政治形态)和精神文明建设(意识形态)。社会主义文明建设应是这三种文明建设的协调发展。从实践角度来看,保证这三种文明建设协调发展的就是社会系统工程。从改革和开放的现实来看,不仅需要经济系统工程,更需要社会系统工程。
⑥系统科学
钱学森对系统科学最重要的贡献,是他发展了系统学和开放的复杂巨系统的方法论。
⑦思维科学
人工智能已成为国际上的一大热门,但学术思想却处于混乱状态。在这样的背景下,钱学森站在科技发展的前沿,提出创建思维科学(noetic science)这一科学技术部门,把30年代中国哲学界曾议论过,有所争论,但在当时条件下没法讲清楚的主张,科学地概括成为思维科学。比较突出的贡献为:
(1)钱学森在80年代初提出创建思维科学技术部门,认为思维科学是处理意识与大脑、精神与物质、主观与客观的科学,是现代科学技术的一个大部门。推动思维科学研究的是计算机技术革命的需要。
(2)钱学森主张发展思维科学要同人工智能、智能计算机的工作结合起来。他以自己亲身参予应用力学发展的深刻体会,指明研究人工智能、智能计算机应以应用力学为借鉴,走理论联系实际,实际要理论指导的道路。人工智能的理论基础就是思维科学中的基础科学思维学。研究思维学的途径是从哲学的成果中去寻找,思维学实际上是从哲学中演化出来的。他还认为形象思维学的建立是当前思维科学研究的突破口,也是人工智能、智能计算机的核心问题。
(3)钱学森把系统科学方法应用到思维科学的研究中,提出思维的系统观,即首先以逻辑单元思维过程为微观基础,逐步构筑 单一思维类型的一阶思维系统,也就是构筑抽象思维、形象(直感)思维、社会思维以及特异思维(灵感思维)等;其次是解决二阶思维开放大系统的课题;最后是决策咨询高阶思维开放巨系统。
⑧人体科学
钱学森是中国人体科学的倡导者。
钱学森提出用“人体功能态”理论来描述人体这一开放的复杂巨系统,研究系统的结构、功能和行为。他认为气功、特异功能是一种功能态,这样就把气功、特异功能、中医系统理论的研究置于先进的科学框架之内,对气功、特异功能的研究起了重大作用。在钱学森指导下,北京航天医学工程研究所的研究人员于1984年开始对人体功能态进行研究,他们利用多维数据分析的方法,把对人体所测得的多项生理指标变量,综合成可以代表人体整个系统的变化点,以及它在各变量组成的多维相空间中的位置,运动到相对稳定,即目标点、目标环的位置。他们发现了人体的醒觉、睡眠、警觉和气功等功能态的各自的目标点和目标环。这样,就把系统科学的理论在人体系统上体现出来了,开始使人体科学研究有了客观指标和科学理论。
⑨科学技术体系与马克思主义哲学
钱学森认为,马克思主义哲学是人类对客观世界认识的最高概括,也是现代科学技术(包括科学的社会科学)的最高概括,钱学森将当代科学技术发展状况,归纳为十个紧密相联的科学技术部门。这十大科学技术部门的划分方法,正是钱学森运用马克思主义哲学,特别是系统论对科学分类方法的又一创新。
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作为科学家的钱学森已然殒世,但是,在历史的天空中,钱学森必将是中国科学技术史上的一颗明星--就像那颗距离地球大约2.23亿公里的“钱学森星”一样,长久闪耀在苍穹。
在中国,钱学森身体力行地诠释了什么是科学家,什么是科学精神,那就是对这个世界永远充满好奇与探索,不为自己设置任何禁区。钱学森身后留下了一笔丰厚的精神遗产,而只有完整全面地理解钱学森,才能体味他对中国的真正价值。
他所创建和领导的航天事业,让他的祖国能够发射导弹,把卫星送上天,从一个处在冷战时代的落后国家,到迅速拥有了强大防御能力--对一个国家和民族的发展大计来说,钱学森的功绩似乎如何解读都不为过。
这位中国的“导弹之父”不仅是一名技术专家,还被认为是一位文、理、工结合型的科学家。
1950年以后,他在美国麦卡锡运动泛滥成灾,自己受到无端指控,行动自由受到美国移民局的限制和联邦调查局特务的监视,而且被吊销了国防部的通行证,无法再继续参与机密军事科技研究的情况下,为了转移美方的注意力,及时调整心态,进入一个新的理论领域,并最终创建了“工程控制论”。在他回国之后,“工程控制论”在国内形成为健全的人才培养、理论研究和工程应用体系,为中国现代高科技事业的迅速发展提供了科学支持。
20世纪80年代初,他把对工程控制论的理论探索和组织指挥“两弹一星”等重大科研工程的实践相结合,提出了由系统工程、系统学、开放的复杂巨系统等理论组成的“系统科学”思想。至此,这位备受尊崇的科学家似乎找到了解读科学问题的万能钥匙,他快速地挣脱了“导弹轨迹”的束缚,沿着“马克思主义哲学”和“系统科学理论”的路线,开始了一场对不同领域的科学技术问题的全面解读。
钱学森开始审视中医,他写道,“我并不是一个中医,但我认为传统医学是个珍宝,因为它是几千年实践经验的总结,分量很重。更重要的是:中医理论包含了许多系统论的思想,而这是西医的严重缺点。所以中医的现代化是医学发展的正道,而且最终会引起科学技术体系的改造--科学革命。”
他同时又认为:中医理论是事实和臆想以及猜测的混合,是经典意义的自然哲学,不能说是现代意义上的科学。或者说,中医是“前科学”,即尚待进入科学技术体系的知识。他甚至在1981年《自然杂志》第4卷第7期题为《开展人体科学的基础研究》一文中提出:气功、中医理论和人体特异功能孕育着人体科学最根本的道理,不是神秘的,而是同现代科学技术最前沿的发展密切相关的,因而它们本身就是科学技术的重大研究课题。
1958年3月1日,钱学森在《人民日报》上发表了一篇题为《不到园林,怎知春色如许--谈园林学》的文章,此文被视为钱学森对建筑与城市研究的肇始。及至20世纪90年代初,钱学森公开提出:要发扬中国园林建筑,特别是皇帝的大规模园林,如颐和园、承德避暑山庄等,把整个城市建成一座大型园林,钱称之为“山水城市”。在钱学森的倡议下,1993年2月27日在北京召开了“山水城市座谈会”,钱学森在为此次大会寄来的书面发言《社会主义中国应该建山水城市》中说,“山水城市的设想是中外文化的有机结合。是城市园林与城市森林的结合。山水城市不该是21世纪的社会主义中国城市构筑的模型吗?”
钱学森的“系统科学观”总能被应用到不同领域而推出新的理论。比如,他和年轻学者张沁文于1980年提出了农业系统工程理论,用以分析我国农业发展存在的问题和解决对策。
功成名就的钱学森着迷于以他从航天技术的实践中提炼出来的系统科学的方法,去解读社会和自然科学领域形形色色的问题。在这个永远对世界充满好奇心和探索精神的科学家眼里,科学无禁区,思想无禁区。尽管让他的同胞最为他自豪的,还是他那些最为“宏大”的作品--震天动地的导弹、划过苍穹的卫星,但理解钱学森,仅有这些是不够的。
斗转星移,岁月不居,钱老走完了他的近百年人生长途,离我们远去了。但他在我们的心目中始终是一颗不倦地燃烧着的星。他留给我们的精神财富,值得整个民族永远珍惜,我们只有完整全面地理解钱学森,才能真正体味他对中国的重要价值。