星空影院免费观看电影_丁香花影院免费观看电视剧哈尔_青柠影视在线观看免费_97在线观看免费高清电视剧最新

【中國科學報】“百歲”院士鄭哲敏留下的“爆炸傳奇”

日期:2024-10-28

|  來源:中國科學報【字號:

“我從舊時代走過來,富國強民是夢想,總想為國家做點實實在在的事,這是很簡單的想法。”

10月2日是兩院院士、我國爆炸力學奠基人鄭哲敏先生的百年誕辰,在近期舉辦的紀念活動上,鄭哲敏AI數字人跨越時空如是說。

鄭哲敏做過很多不平凡的事,但這些事在他看來都是簡單且自然的。他最擅長的事,是從別人“剪不斷理還亂”的千絲萬縷中,抽出足以牽動全身的那根絲。而他最在意的事,是自己“能為國家盡多少力”。

鄭哲敏。力學所供圖

   一段逆境生長的青春

1924年10月2日,鄭哲敏出生在山東省濟南市,是家中的第三個孩子。因為身體不好,很多人看了鄭哲敏都說“這孩子活不長了”。

7歲那年,鄭哲敏被診斷為心臟病,癥狀是心動過速,每分鐘心跳120次以上,甚至達到200次,而且手腳發腫。除了心臟病之外,他還有疝氣,肩膀還經常脫臼。為了給鄭哲敏看病,父親鄭章斐經常在外出出差時帶上他。

1938年9月,因為戰亂,14歲的鄭哲敏隨父親和哥哥從山東濟南轉到重慶,因為插班后跳級、學業荒疏、語言不通等原因,鄭哲敏患上了頭疼病,竟到了被迫休學的地步。父親帶著鄭哲敏求醫治療,還在醫生的建議下摘除了扁桃體。

在與疾病的對抗中,鄭哲敏慢慢長大、成熟。也因為病痛,他比家里的其他孩子有了更多與父親親近的時間。鄭哲敏的父親鄭章斐是一位成功的商人,他所經營的商店曾經成為山東的一大品牌。鄭章斐從不墨守成規,他熱愛旅游、爬山、逛名勝古跡,平日里關心時事、尊重知識,還會定期帶全家做體檢。

鄭哲敏曾這樣回憶:“他既是父親又要充當媽媽。他為我在如何做人、如何學習、如何克服包括疾病在內的困難方面打下了堅實的基礎。”

在父親的細心照料下,休學的鄭哲敏慢慢好轉起來。在父親的鼓勵下,他開始學習自學。父親建議他自學初中英語,告訴他每天一大早找個僻靜的地方大聲朗讀、背單詞、練發音;還給他買《曾國藩家教》之類的書籍,引導他學習做人的道理和儒家思想。

有一天,鄭哲敏逛舊書攤時,發現了一本薄薄的英文原版《平面幾何》,買下來自學,沒想到平面幾何證明的清晰邏輯和結論激發了鄭哲敏的興趣,之后他又自學了一本《初等物理》。

因為身體不好,鄭哲敏從小就懂得身體是做事的本錢,他一直堅持鍛煉,身體也慢慢結實起來。年少時的周折,反倒把鄭哲敏鍛煉成了“一個自信,在學校能獨立生活,不再為困難難倒,有道德意識,對科學有追求,思想單純,尊重他人,為人低調的青年”。

   一門新分支學科的誕生

2013年1月18日,人民大會堂,88歲的鄭哲敏步履穩健地走上主席臺,接過一尺半大的鮮紅證書,成為2012年度國家最高科學技術獎獲得者。

獲獎者介紹中這樣寫道:“鄭哲敏院士是國際著名力學家,我國爆炸力學的奠基人和開拓者之一,中國力學學科建設與發展的組織者和領導者之一。”

時間回到1960年初春。在一個看上去不算特別的下午,中國科學院力學研究所(以下簡稱力學所)的操場上發生了一次小小的爆炸。人們看到,一片薄薄的鐵板剎那間炸成了一個小碗。力學所時任所長錢學森拿起這個小碗,意味深長地說:“別看它小,這是個新生事物。”

當時,我國的“兩彈一星”計劃已經到了研制的關鍵時期,由于國內沒有大型水壓機,有些零件的成形難以控制。制造導彈急需的噴管等器件,成了擺在所有人面前的一大難題。1961年5月,錢學森安排鄭哲敏及其同事解決爆炸成形的難題。

鄭哲敏是著名力學家錢偉長指導的學士,大學期間,他首次接觸到彈性力學、流體力學等近代力學理論。在錢偉長的推薦下,鄭哲敏赴美留學,又成為著名力學家錢學森指導的博士。

錢學森常說:“世界上有些事物,表面上看起來是很復雜的,對于我們做科學工作的人來說,就應該具有抓住復雜問題里面主要矛盾進行分析的能力,要著重培養這個能力。”這一經驗對鄭哲敏此后的科研生涯產生了重要影響。

錢學森與鄭哲敏師生二人在美國都遭遇了被迫滯留的情況。鄭哲敏終于得以歸國前,錢學森曾叮囑他,“回國后,國家需要做什么就做什么”。這句話,鄭哲敏銘記了一生。

得到老師安排的任務時,鄭哲敏知道,爆炸成形是一個國家緊迫需要解決的復雜問題。他帶著同事做了大量實驗室實驗和現場試驗,經過一番刻苦攻關,研究出“爆炸成形模型律與成形機制”,并與工業部門合作,應用此理論成功生產出高精度的導彈零部件,為“兩彈一星”作出重要貢獻。

1963年,錢學森將這個新的分支學科命名為“爆炸力學”,鄭哲敏成為這門學科在力學所的帶頭人。

   一個沒被命名的公式

翻閱鄭哲敏的學術貢獻可以看到,他做過很多大事,在流體彈塑性體模型、穿破甲理論、爆炸加工、工程爆破、瓦斯突出、山體滑坡災害防治等諸多領域都做出過杰出工作。

“他的學術貢獻,可以用一個數學公式代表——ρV2/σY。”鄭哲敏的學生、《鄭哲敏傳》作者之一丁雁生在接受《中國科學報》采訪時說。

“ρV2/σY”是爆炸力學中的標志性公式,鄭哲敏是重要的發現者。物質在爆炸作用產生的極端條件下,既可以呈現出流體狀態,也可以呈現出固體狀態。這個公式則表征了物質在沖擊力作用下的力學行為,能準確預測地下核試驗壓力衰減規律,曾為預測我國首次地下核爆當量做出貢獻。

對于這個公式,鄭哲敏的學生、中國科學院院士白以龍曾寫道:“一般通行的說法是,它被稱為損傷數,是英國學者W. Johnson于1973年正式提出來的。然而,也有人,例如力學所的談慶明老師,曾在交談中對此提出異議,指出鄭哲敏先生在更早一些時間,發現和使用了這個無量綱數……”

2021年6月,在鄭哲敏離世前的兩個月,同在北大醫院住院的白以龍向鄭哲敏求證了那段塵封的歷史。

當時,白以龍講述了他對這個公式發現過程的理解:“我這幾天一直在想,我猜是這樣,我講,您聽對不對。做核爆波衰減,一定要用能量方程,這樣,單位體積動能就出來了,把應力做功分解為體積變形和剪切,剪切相關的屈服應力也就出來了,自然就出來了這個無量綱數,只剩下體積變形效應了。”

聽罷,鄭哲敏點點頭:“是的。是自然出來的。”

“從時間上,做核爆,應該是在您去‘五七’干校之前的事情。”白以龍接著說。

“嗯,是的。那應該是65到68年間的事。當時,沒有給它起個名,什么什么的。”鄭哲敏輕輕地答。

這場對話,被白以龍以文字形式記錄下來,之后又被收錄進《鄭哲敏傳》之中。白以龍這樣寫道:“我希望,這篇小文能留下一段具體的、借鑒歷史真實的,科學史記錄,供后世學者參考。”

鄭哲敏沒想過要為這個公式命名,或是按照國際慣例以己之名為公式冠名。或許,比起這些事,他更關注的是做科研的幸福感。

他曾說:“在一個科研問題面前,最要緊的是先要把問題搞清楚,這往往是最重要的也很花力氣,也是容易被忽略的。核心是找到解決這個問題的主要矛盾。這往往需要做不同的嘗試,經歷多次失敗,所以需要耐心和堅持。有一天,你會覺得突然貫通了,原來互不聯系的因素變得合乎邏輯地聯系起來了,你確信找到了問題的答案。這是做科研最幸福的時刻。”

丁雁生感慨:“他(鄭哲敏)善于從復雜的現象中,把握實質和關鍵,建立簡化模型,解釋基本規律。然后結合工程或工藝的典型情況,應用規律真正解決實際問題。”

   一些流傳下來的經驗

2013年1月,在獲得國家最高科技獎時,鄭哲敏誠惶誠恐地說:“我這么大年紀了,還能為國家盡多少力,總覺得好像欠了點什么。”

直到95歲時,他還會想:“真是沒想到我會活到今天。既然有了這個天賜的機會,不免要問,有什么話要留給后人的呢?有哪些經驗想告訴后人的呢?有哪些建議想留給后來者的呢?”

   他努力地把科技發展的接力棒向后傳。

1988年畢業的博士生丁曉良記得,自己在攻讀學位期間,對管理產生了興趣,在師從鄭哲敏開展煤和瓦斯突出研究之余,參與了力學所食堂伙食管理委員會等管理工作。鄭哲敏知道后,并沒有因為他沒有全身心做科研而責備他。“他非常豁達,鼓勵年輕人按照自己的志向發展。”丁曉良說。

1991年畢業的碩士生高劍波常常想起鄭哲敏跟他說的一句話:“100%的信,同時120%的懷疑。”“信”是相信自己所選擇的領域和問題的重要性和前瞻性;“懷疑”是質疑所選領域中的知識,即便是最基本的東西都可能有錯。

2010年畢業的博士生王藝心里也有一場難忘的對話。當時,鄭哲敏審閱他的學位論文,問他:“為什么要采用這樣的無量綱參數?”王藝答:“這個領域專家的論文都是采用這套無量綱參數,因此我也就跟著用。”鄭哲敏反問:“別人都這么用,就一定沒問題嗎?就一定要跟著用嗎?”之后,在鄭哲敏的指導下,王藝采用了新的參數,論文結論變得更為簡單明了。

2021年8月,鄭哲敏走了,享年97歲。時至今日,時間帶不走思念,很多人在談起鄭哲敏時仍然淚流滿面。

在百歲誕辰紀念活動上,100歲的鄭哲敏AI數字人跨過時空,與后人們再一次分享了他的經驗:“若問我,什么事情最重要?我會回答是學會做人最重要。做人要誠信,講信義,己所不欲勿施于人,寬以待人嚴于律己,不在背后議論人;對待工作要公私分明,實事求是,盡職盡責,精益求精,重承諾,有困難首先靠自己。這是我想留給后人的話。”

附件: