談鎬生 - 個(gè)人簡(jiǎn)歷
1935-1939年上海交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院學(xué)習(xí),1939年獲工學(xué)士學(xué)位。
1939-1940年成都航空機(jī)械學(xué)校高級(jí)班學(xué)習(xí),1940年畢業(yè)。
1940-1945年任中國(guó)航空研究院副研究員。
1946年美國(guó)加州理工學(xué)院攻讀研究生。
1946-1949年美國(guó)康奈爾大學(xué)航空研究生院攻讀博士研究生,1949年獲數(shù)學(xué)、力學(xué)、航空博士學(xué)位。
1950—1953年任美國(guó)康奈爾大學(xué)航空研究生院研究員。
1954—1956年任美國(guó)諾脫頓大學(xué)工程力學(xué)副教授。
1956-1957年任美國(guó)底特律大學(xué)航空工程教授。
1957—1962年先后任美國(guó)高等熱工研究所所長(zhǎng)、科學(xué)顧問(wèn)。
1963—1965年任美國(guó)伊利諾伊理工學(xué)院教授。
1965年任中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所研究員。
1980年任中國(guó)科學(xué)院數(shù)理學(xué)部學(xué)部委員。
1981—1984年任中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所副所長(zhǎng)、學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。
1984年—任政協(xié)全國(guó)委員會(huì)常務(wù)委員。
2005年9月28日在北京逝世,享年89歲。
談鎬生 - 生平簡(jiǎn)介
談鎬生, 1916年12月1日出生于江蘇省吳縣,祖籍常州武進(jìn)縣。父親談?wù)袢A,清末貢生,以教書和當(dāng)職員為生,有強(qiáng)烈的愛國(guó)主義思想,日本侵略軍侵占家鄉(xiāng)時(shí),曾因抵制懸掛日本國(guó)旗險(xiǎn)遭殺害,在當(dāng)?shù)乇蛔u(yù)為民族愛國(guó)教師。談鎬生5歲喪母,學(xué)齡前由乃父教授“四書”、“五經(jīng)”,10歲在蘇州的小學(xué)就讀,1929年進(jìn)蘇州中學(xué),很快就顯示出在文學(xué)、美術(shù)和數(shù)學(xué)方面的天賦,數(shù)理成績(jī)?cè)谌嘁恢泵星懊。高中畢業(yè)前,他自學(xué)完微分方程、變分法等大學(xué)課程。1935年,考入上海交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,1939年獲工學(xué)士學(xué)位。同年,進(jìn)入成都航空機(jī)械學(xué)校高級(jí)班學(xué)習(xí)。1940年畢業(yè)后,到中國(guó)航空研究院當(dāng)副研究員。兩年內(nèi),他解決了滑翔機(jī)蒙布張力的測(cè)量問(wèn)題,制成了張力計(jì),并獲得獎(jiǎng)?wù);還與老師林致平一同發(fā)表了《正向薄板承受邊壓時(shí)的彈性穩(wěn)定問(wèn)題》等兩篇論文,顯示出扎實(shí)的基礎(chǔ)和科研的才能。
1945年,他通過(guò)了公費(fèi)留美考試,1946年,赴美攻讀研究生。他先到加州理工學(xué)院,同年轉(zhuǎn)入康奈爾大學(xué)航空研究生院,在W.R.西爾斯教授指導(dǎo)下,1949年,以論文《有限翼展超音速雙翼的波阻》獲數(shù)學(xué)、力學(xué)和航空博士學(xué)位。畢業(yè)后,留在康奈爾大學(xué)航空研究生院任研究員,從事激波馬赫反射問(wèn)題、旋翼層流邊界層和流體分離區(qū)問(wèn)題的研究。在這些領(lǐng)域內(nèi)取得的豐碩成果,使他迅速成為國(guó)際知名的空氣動(dòng)力學(xué)家。1954至1956年,他在美國(guó)諾脫頓大學(xué)任工程力學(xué)副教授,研究運(yùn)動(dòng)浸沒體與表面波的相互作用。
1956至1957年,任美國(guó)底特律大學(xué)航空工程教授,研究超氣動(dòng)區(qū)彈頭曲線優(yōu)化問(wèn)題。1957年到1962年,在美國(guó)創(chuàng)辦高等熱工研究所,先后任所長(zhǎng)和科學(xué)顧問(wèn)。除了繼續(xù)研究超氣動(dòng)區(qū)彈頭曲線優(yōu)化問(wèn)題外,還對(duì)湍流衰減規(guī)律和植被流問(wèn)題進(jìn)行了研究。1963到1965年,任美國(guó)伊利諾伊理工學(xué)院教授,繼續(xù)從事湍流衰減規(guī)律研究。1965年10月回國(guó)。旅美期間,曾被聘為《力學(xué)評(píng)論》、《數(shù)學(xué)評(píng)論》和《航空學(xué)報(bào)》的評(píng)論員,以及美國(guó)海軍部特邀顧問(wèn)。
回國(guó)后,談鎬生擔(dān)任中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所研究員。這時(shí)正值文化大革命前夕,談鎬生在很不安定的環(huán)境下,他仍參加和指導(dǎo)了激光物理、板塊運(yùn)動(dòng)規(guī)律、相對(duì)論熱力學(xué)和穩(wěn)定性問(wèn)題的研究,醉心于為國(guó)家培養(yǎng)科技人才。1976年他就研究生和高級(jí)科技人才培養(yǎng)問(wèn)題積極向中央獻(xiàn)策,并率先指出力學(xué)的基礎(chǔ)性,大力倡導(dǎo)力學(xué)的基礎(chǔ)研究。
1978年,鑒于他在學(xué)術(shù)上的成就和對(duì)祖國(guó)科學(xué)事業(yè)發(fā)展作出的貢獻(xiàn),中國(guó)科學(xué)院邀請(qǐng)他出席了全國(guó)科學(xué)大會(huì)。
1980年,他被選為中國(guó)科學(xué)院數(shù)理學(xué)部學(xué)部委員。1981年,任中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所副所長(zhǎng)、所學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。1984年,被增補(bǔ)為中國(guó)人民政治協(xié)商會(huì)議全國(guó)委員會(huì)常務(wù)委員。1975年以后,他還曾兼任過(guò)國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)學(xué)科評(píng)議組成員,《中國(guó)科學(xué)》和《科學(xué)通報(bào)》副主編,《力學(xué)進(jìn)展》主編,中國(guó)科技大學(xué)力學(xué)系主任,中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)常務(wù)理事等職。
談鎬生 - 學(xué)術(shù)成就
數(shù)十年來(lái),談鎬生共發(fā)表科學(xué)論文和報(bào)告40余篇,論文內(nèi)容涉及多個(gè)領(lǐng)域,被國(guó)內(nèi)外同行廣泛引用,受到國(guó)際力學(xué)界的公認(rèn)。
馬赫波錐流場(chǎng)的相互作用理論研究
1935年,A.布澤曼證明,對(duì)于滿足一定關(guān)系的無(wú)限翼展的超音速雙翼飛機(jī),由于上下機(jī)翼馬赫波錐流場(chǎng)間的相互作用,在零升力時(shí),其波阻可完全消失。那么對(duì)有限翼展雙翼機(jī)情況會(huì)怎樣呢?這是一個(gè)比布澤曼考慮的二維問(wèn)題要困難得多的三維問(wèn)題。談鎬生的博士論文對(duì)上述具有全同矩形平面翼形的雙翼機(jī),采用了小擾動(dòng)線性理論,將所有的激波和膨脹波都用具有自由流馬赫角的馬赫波來(lái)代替,從而對(duì)截面線形任意的全同雙翼得到表面速度勢(shì)和壓力分布的積分公式,而且速度勢(shì)的積分計(jì)算實(shí)際上總是只涉及機(jī)翼表面的斜率。談鎬生并且將他的理論應(yīng)用到機(jī)翼截面為等腰三角形的零升力情況,給出了總阻力公式。概括地說(shuō),談鎬生的這一工作,對(duì)有限翼展超音速雙翼機(jī)建立了馬赫波三維流場(chǎng)間的相互作用理論。
激波馬赫反射問(wèn)題的研究
E.馬赫(Mach)在1875至1889年間,從實(shí)驗(yàn)上首先觀察到:當(dāng)平面激波的入射角超過(guò)由激波強(qiáng)度所決定的臨界角時(shí),其反射行為便不同于聲波反射,而形成三叉波型。這種現(xiàn)象后來(lái)被稱為“馬赫反射”或“馬赫效應(yīng)”。二次大戰(zhàn)期間和戰(zhàn)后,由于軍事應(yīng)用的推動(dòng),對(duì)于包括馬赫反射在內(nèi)的激波斜反射特性,從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。40年代中期建立起來(lái)的馬赫反射理論,假設(shè)三叉波型附近流動(dòng)是定常的,相鄰激波之間的壓強(qiáng)均勻。這種簡(jiǎn)單理論的結(jié)果在強(qiáng)激波情況下與實(shí)際符合得很好,但在弱激波情況下,臨界角的實(shí)驗(yàn)值則大于理論值。這一矛盾吸引了人們廣泛的注意。當(dāng)時(shí)許多人致力于三波點(diǎn)奇性的研究,試圖建立馬赫反射的局部理論,但仍不能解決上述困難。M.J.萊特希爾和談鎬生等人則從總體上考慮問(wèn)題,對(duì)具有激波的超聲速流動(dòng),致力于求其完全解。1949年,萊特希爾對(duì)沿剛壁傳播的任意強(qiáng)度的平面激波在鋼壁近180°的轉(zhuǎn)角處的衍射問(wèn)題進(jìn)行研究,把鋼壁的小偏角作為小參量,給出了一級(jí)解。按照一級(jí)解,反射波是聲波,且在三波點(diǎn)處強(qiáng)度為零。1951年,談鎬生則針對(duì)方程中出現(xiàn)的奇異性,采用了萊特希爾在1949年剛剛提出的變形坐標(biāo)法,建立了馬赫反射的二級(jí)理論,證明反射波是二級(jí)強(qiáng)度的激波,并給出了反射波形和反射激波強(qiáng)度的二級(jí)解;還得出在三波點(diǎn)處強(qiáng)度最多為三級(jí)的結(jié)論。這些結(jié)果與實(shí)驗(yàn)很好吻合,對(duì)核爆炸的破壞機(jī)理研究具有關(guān)鍵意義,并對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展起到一定的推動(dòng)作用。因而談鎬生的有關(guān)結(jié)果被摘入H.W.埃蒙斯(Emmons)主編的《氣體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)》一書,同時(shí)還被作為變形坐標(biāo)法最早的幾個(gè)成功例子之一,在西爾斯主編的《高速空氣動(dòng)力學(xué)理論》中被提及。此外,談鎬生的反射激波強(qiáng)度公式后來(lái)在1954年曾被英國(guó)W.切斯特作了進(jìn)一步的發(fā)展。
三維旋翼層流邊界層理論研究
L.普朗特(Prandtl)于1904年提出流體邊界層的概念。把大雷諾數(shù)真實(shí)流體劃分為兩部分:在邊界層外,流體的運(yùn)動(dòng)可當(dāng)作理想流體處理;在邊界層內(nèi),雖然是粘性流體,但由于邊界層很薄,允許應(yīng)用恰當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化假設(shè),即可用邊界層方程代替納維-斯托克斯方程。
自普朗特的原始論文發(fā)表后,邊界層的研究由于其實(shí)用性而受到廣泛重視,然而,40年代以前,研究限于二維流動(dòng)。1945年,普朗特開始進(jìn)行三維邊界層流動(dòng)研究。1951年,L.E.福格蒂(Fogarty)對(duì)于繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的半無(wú)限平板和旋轉(zhuǎn)柱形葉片在前沿和遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸處的三維流場(chǎng)給出了一級(jí)解,談鎬生于同年對(duì)這一問(wèn)題給出了各級(jí)解的系統(tǒng)求法,從而擴(kuò)大了解的適用區(qū)域。他還對(duì)在自平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的無(wú)限薄葉片用這一方法進(jìn)行了具體的求解,結(jié)果發(fā)現(xiàn)由逐次近似所得的常微分方程組與求解具有“直線”速度剖面的二維邊界層問(wèn)題時(shí)所得的方程組相同,因此,很易于用數(shù)值積分法得到各級(jí)具體結(jié)果。此項(xiàng)理論工作開拓了直升飛機(jī)旋翼三維流場(chǎng)高級(jí)項(xiàng)的研究,被作為三維層流邊界層的一種典型解法而收入于F.K.莫爾(Moore)主編的《層流理論》和Л.Г.洛強(qiáng)斯基(Лойцянс回й)的《層流邊界層》并被H.施利希廷(Schlichting)的《邊界層理論》(BoundaryLayerTheory,PergamonPess,1968)等著作所引證。
流體定形有限分離普遍條件的建立
1868年,H.馮·赫姆霍茨(vanHelmholtz)和G.克?煞颍↘irchholf)指出,理想不可壓流體的定常繞流問(wèn)題,除去連續(xù)解外,還可能有帶有無(wú)界死水尾跡的解,即所謂“脫體繞流”解。從此,定常脫體繞流問(wèn)題的研究得到迅速發(fā)展,并且提出了加速流脫體繞流問(wèn)題。普朗特于1922年處理二維錐角加速繞流,T.馮·卡門于1949年處理二維垂直平板加速流時(shí)都發(fā)現(xiàn)僅當(dāng)特征弗勞德(Froude)數(shù)U2/ah取與時(shí)間無(wú)關(guān)的某一確定的有限值時(shí),才存在定形有限死水區(qū),這里U、a和h分別為來(lái)流速度、加速度和分離區(qū)的特征長(zhǎng)度。那末,對(duì)一般形狀的物體,有限定形死水區(qū)的存在條件是什么呢?這是普朗特和馮·卡門未解決的難題。1954年,談鎬生從二維不可壓理想流體的一般運(yùn)動(dòng)方程和邊界條件出發(fā),靈活地應(yīng)用時(shí)空變數(shù)分離方法,巧妙地證明了如下的有限定形分離定理:
對(duì)于具有確定分離點(diǎn)的任何形狀的二維物體,如果存在定形有限死水區(qū),那么其特征弗勞德數(shù)必定有限,且與時(shí)間無(wú)關(guān)。
這一定理一舉解決了普朗特和馮·卡門未能解決的難題,并否定了定常來(lái)流產(chǎn)生有限定形死水區(qū)的可能性。定理的簡(jiǎn)潔性和普適性使它無(wú)愧為理想流體力學(xué)的一項(xiàng)經(jīng)典性成果。
運(yùn)動(dòng)浸沒體與表面波研究
50年代,水翼船的研究形成高潮。與此有關(guān)的表面波與水翼的相互作用問(wèn)題是急待解決的應(yīng)用基礎(chǔ)課題。
談鎬生于50年代中期對(duì)于無(wú)限深水中平行于自由表面作勻速運(yùn)動(dòng)的單頻源和渦的二維問(wèn)題,給出了表面波解。由于具有變化強(qiáng)度的行進(jìn)渦線是具有振蕩攻角的舉力面的理想化,因此談鎬生對(duì)單頻渦得到的解也就是振蕩水翼所激發(fā)表面波的一級(jí)近似解,而且談所給出的單頻源和渦的解提供了疊加求振蕩水翼表面波問(wèn)題精確解的基礎(chǔ)。談鎬生還指出上述單頻振蕩源激發(fā)的表面波解的特性依賴于振蕩頻率ω與以同樣水平速度運(yùn)動(dòng)的恒定強(qiáng)度源所激發(fā)的表面波的頻率ω0之比值τ:當(dāng)0<τ<1/4和τ>1/4時(shí),各有4個(gè)和2個(gè)具有不同波長(zhǎng)的無(wú)衰減的簡(jiǎn)諧波列向下游行進(jìn),上游一邊則無(wú)波列;當(dāng)τ=1/4時(shí),則出現(xiàn)共振現(xiàn)象。談鎬生所得到的這些結(jié)果對(duì)于認(rèn)識(shí)水翼所受阻力至關(guān)重要。
自由分子流中彈頭形狀的優(yōu)化問(wèn)題研究本世紀(jì)中葉,由于航空和航天事業(yè)發(fā)展的需要,物體(如導(dǎo)彈)在自由分子流中所受阻力問(wèn)題及其逆問(wèn)題——頭部形狀優(yōu)化問(wèn)題急待解決。
W.卡特(Carter)和談鎬生等人是自由分子流中物體頭部形狀優(yōu)化問(wèn)題的最早研究者。對(duì)超聲自由分子流場(chǎng)中攻角為零的軸對(duì)稱導(dǎo)彈,卡特于1957年給出了表面完全鏡面反射以及完全漫反射這兩種極端條件下最優(yōu)頭部曲線的數(shù)值結(jié)果;談鎬生于1958年對(duì)極端情況給出了頭部最優(yōu)曲線的解析參數(shù)表示式及遠(yuǎn)離尖端處的顯漸近表示式,并且指出,當(dāng)完全漫反射時(shí),最優(yōu)頭部形狀比完全鏡面反射時(shí)要更尖銳。1959年,談鎬生首先在完全漫反射條件下考慮來(lái)流溫度與表面溫度之比λ以及自由分子馬赫數(shù)s這兩個(gè)參數(shù)對(duì)優(yōu)化曲線的影響。他對(duì)λ~1,s>>1以及s<<1這兩種極端情況給出了優(yōu)化頭部曲線的參數(shù)解析表示式,并給出了細(xì)致的定性結(jié)論。談的研究后來(lái)被蘇聯(lián)V.P.舍特洛夫斯基(Shidlovsky)于1964年進(jìn)一步發(fā)展,給出了在任意漫反射系數(shù),任意馬赫數(shù)和溫度比下構(gòu)造優(yōu)化曲線的方法。
談鎬生的上述貢獻(xiàn),鑒于它對(duì)航空航天事業(yè)的重要性和基礎(chǔ)性,在談鎬生等人的專著《空氣動(dòng)力學(xué)的最優(yōu)值問(wèn)題》中作了詳細(xì)介紹,后來(lái)在舍特洛夫斯基的《稀薄氣體動(dòng)力學(xué)導(dǎo)引》中也作了概述,并在S.弗呂格(S.Flügge)主編的《物理學(xué)手冊(cè)》第Ⅷ/2卷等著作中被引證。
網(wǎng)格湍流的實(shí)驗(yàn)和理論研究
湍流是流體的各種物理量隨時(shí)間和空間坐標(biāo)表現(xiàn)出隨機(jī)變化的一種流動(dòng)狀態(tài)。其研究歷史已逾百年,但人們至今對(duì)它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律尚未完全弄清楚。G.I.泰勒(Taylor)于1935年提出了均勻各向同性湍流的概念,并提出,風(fēng)洞中網(wǎng)格后一定距離以外的湍流,相對(duì)于以平均流速運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系而言,是均勻各向同性湍流的滿意近似,可用來(lái)驗(yàn)證有關(guān)理論。這以后,人們對(duì)網(wǎng)格后湍流特性進(jìn)行了廣泛的研究,并提出了幾種非均勻各向同性的湍流理論模型。60年代上半期,談鎬生對(duì)此也進(jìn)行了研究,但他著眼于湍流的末期衰減,致力于鑒別它究竟是否符合均勻各向同性湍流的理論衰減規(guī)律。
1.網(wǎng)格后湍流末期衰減負(fù)二次冪規(guī)律的提出及其動(dòng)力學(xué)解釋。G.K.貝特勒(Batchelor)等人對(duì)網(wǎng)格后湍流的大量實(shí)驗(yàn)觀測(cè)似乎證實(shí)末期能量變化確實(shí)符合均勻各向同性湍流理論所預(yù)言的、時(shí)間的(-5/2)次冪衰減律。1963年,談鎬生和林松青的低速水槽實(shí)驗(yàn)清楚地表明網(wǎng)格后湍流末期能量按時(shí)間的(-2)次冪衰減;他們還把貝特勒等人的原始數(shù)據(jù)重新畫在loglog圖紙上,同樣也得出(-2)次冪規(guī)律,他們還注意到末期湍流有隨機(jī)取向,互不相互作用的旋渦條紋圖像(這與貝特勒早先的預(yù)言相吻合),據(jù)此他們提出了互相獨(dú)立、取向隨機(jī)、只通過(guò)粘性耗散進(jìn)行衰變的末期湍流動(dòng)力學(xué)模型,并由此導(dǎo)出了(-2)次冪規(guī)律。這項(xiàng)工作對(duì)泰勒的觀點(diǎn)提出了挑戰(zhàn),大大提高了網(wǎng)格后湍流的各種非均勻向同性理論模型的重要性,從而促進(jìn)了對(duì)這些模型的深入研究。
2.分層湍流模型的研究。分層湍流模型是非均勻各向同性模型的一種,它假設(shè)湍流的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)與時(shí)間無(wú)關(guān),也與截流平面上點(diǎn)的位置無(wú)關(guān),而僅與軸向坐標(biāo)有關(guān)。雖然R.G.笛斯勒(Deissler)于1961年曾討論過(guò)這一模型,但忽略了壓力速度相關(guān)性,并且假設(shè)參考平面上速度相關(guān)譜在波數(shù)空間原點(diǎn)取均勻湍流的有關(guān)結(jié)果。顯然這些假設(shè)與實(shí)際偏離較大,1964—1966年,談鎬生指導(dǎo)博士生D.A.李(Lee),深入地研究了這一模型。他們?cè)?967年發(fā)表的文章中給出了末期速度和壓力——速度相關(guān)張量譜的表示式,并對(duì)末期得出兩點(diǎn)重要結(jié)論:能譜在波矢量空間的原點(diǎn),即使初始時(shí)解析,以后也變得不解析;對(duì)稱條件、質(zhì)量守恒條件和軸對(duì)稱條件不足以限定能譜在原點(diǎn)的包括解析性質(zhì)在內(nèi)的局部性質(zhì),從而不能確定分層湍流的末期衰減規(guī)律,因此,為了弄清湍流的末期性質(zhì),應(yīng)直接從相關(guān)函數(shù)動(dòng)力學(xué)方程出發(fā)作適當(dāng)近似。這些結(jié)論指出了進(jìn)一步研究末期湍流的方向。
談鎬生的上述重要貢獻(xiàn)被荷蘭著名湍流專家J.O.欣茨(Hinze)的著作《湍流》,以及蘇聯(lián)著名湍流專家A.S.姆寧(M0nin)和A.M.亞格洛姆(Yaglom)的著作《統(tǒng)計(jì)流體力學(xué)》引用,以說(shuō)明網(wǎng)格后湍流研究的進(jìn)展情況。
準(zhǔn)定常植被湍流局部擴(kuò)散模型的建立在地球表面上,陸地為大量的植被所覆蓋,植物內(nèi)部及其上方湍流的研究對(duì)于生物學(xué)、水文學(xué)、農(nóng)業(yè)和森林學(xué)均有重大意義,并且還與地球上二氧化碳和氮?dú)獾目傮w平衡有關(guān)。然而,直至50年代末期,人們只對(duì)植被上方的湍流運(yùn)動(dòng)規(guī)律有所認(rèn)識(shí);而對(duì)植被內(nèi)部湍流的特性則只有分散的觀測(cè)結(jié)果和定性的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律表述。
植被流理論研究的先驅(qū)
1960至1961年,他領(lǐng)導(dǎo)高等熱工研究所的林松青和DE.奧德韋(Ordway)等人承擔(dān)了美國(guó)農(nóng)業(yè)部組織的、旨在為改進(jìn)天氣預(yù)報(bào)能力提供理論根據(jù)的微氣象基礎(chǔ)研究項(xiàng)目。他們提出了三篇研究報(bào)告。這是世界上植被流理論研究的最早文獻(xiàn),其中,對(duì)后來(lái)最有影響的貢獻(xiàn)是第一次從理論上給出了植被內(nèi)的風(fēng)速曲線,并與實(shí)測(cè)基本一致。談鎬生等進(jìn)一步假定渦粘系數(shù)與高度成正比,選擇適當(dāng)?shù)膮?shù),在恰當(dāng)?shù)倪吔鐥l件和銜接條件下,從上述基本方程得到風(fēng)速曲線的數(shù)值結(jié)果,這些結(jié)果與他們自己的實(shí)測(cè)結(jié)果以及早先的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律基本一致,特別是理論風(fēng)速曲線在通過(guò)植被頂部時(shí),具有與實(shí)測(cè)一致的曲率倒置的特征。
談鎬生開創(chuàng)的植被流理論研究后來(lái)得到了不斷的發(fā)展,不少學(xué)者先后對(duì)談鎬生等人的基本方程中的渦粘系數(shù)和阻力系數(shù)等參數(shù)進(jìn)行了廣泛的研究,對(duì)這些系數(shù)引進(jìn)不同的簡(jiǎn)化假設(shè),從而給出風(fēng)速的一些不同的解析表示式,但都與談的最早結(jié)果很接近。雖然后來(lái)有人進(jìn)一步發(fā)展了應(yīng)力方程的高階模式來(lái)更細(xì)致地處理植被流,但談鎬生等提出的局部擴(kuò)散模型,由于它既簡(jiǎn)單又能反映最主要的風(fēng)速特征,因此至今仍在微氣象學(xué)、生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、森林學(xué)和水文學(xué)等方面被廣泛采用。例如,在R.L.艾迪蒙斯(Edmonds)的《氣動(dòng)生物學(xué)》中,就把談鎬生等的模型稱為“第一個(gè)植被流理論模型”,并將此模型及由此而直接發(fā)展的工作作為處理植被流的有力方法而加以介紹。
光腔穩(wěn)定性的普遍條件研究在激光理論中,光學(xué)共振腔的穩(wěn)定性條件具有基本的重要性。60年代,G.D.博伊德(Boyd)和H.科格爾尼克(Kogelnik)對(duì)軸對(duì)稱腔獲得了穩(wěn)定性條件,談鎬生和朱如曾在1980年發(fā)表的論文中,對(duì)一般類型的光腔獲得了穩(wěn)定性充分必要條件,并給出了完備的穩(wěn)定性圖。這對(duì)激光光腔理論的發(fā)展具有一定意義。
地殼板塊運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究
80年代以前,對(duì)地殼板塊運(yùn)動(dòng)雖已積累了大量的觀測(cè)數(shù)據(jù),但數(shù)據(jù)散亂,令人感到缺乏頭緒。談鎬生和關(guān)德相在1982年發(fā)表的論文中,通過(guò)相似分析,給出了既適用于大陸板塊,又適用于海洋板塊的統(tǒng)一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律:板塊的運(yùn)動(dòng)速度正比于幾何參數(shù)(有效洋脊長(zhǎng)度與海溝長(zhǎng)度之和除以大陸面積與下沉條帶兩側(cè)表面積之和)。根據(jù)這一規(guī)律得出,板塊運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于洋脊的推力和下沉條帶的拉力,阻力則主要為作用于板塊大陸部分底面和下沉條帶兩側(cè)的粘性力。這些結(jié)果對(duì)于板塊運(yùn)動(dòng)的今后研究具有一定的指導(dǎo)意義。
談鎬生 - 培養(yǎng)人才
“文化大革命”中,談鎬生目睹祖國(guó)科學(xué)事業(yè)備受摧殘,心情十分沉痛,但他以一個(gè)老科學(xué)家對(duì)科學(xué)事業(yè)的深邃見解,認(rèn)為培養(yǎng)人才是祖國(guó)科學(xué)事業(yè)希望之所在,因此他頂著極“左”思潮的壓力,痛斥那種“學(xué)科學(xué)技術(shù)就是‘白專’”的謬論。1973年,他在力學(xué)所全所大會(huì)上響亮地提出,在科技飛速發(fā)達(dá)的現(xiàn)時(shí)代,科技人員不可一日不學(xué)業(yè)務(wù)。他大聲疾呼:“要學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)、再學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)為了工作,學(xué)習(xí)才能工作,學(xué)習(xí)就是工作。”他還抱病為青年人舉辦湍流、激光物理、概率論和分析力學(xué)等講座,并翻譯審校了200多萬(wàn)字的《隨機(jī)函數(shù)和湍流》、《激光物理》和《氣動(dòng)激光技術(shù)》等書稿,從而吸引了一群優(yōu)秀的年輕人聚集在他的周圍,成為他的“地下研究生”。他指導(dǎo)他們研究湍流擴(kuò)散、地球板塊運(yùn)動(dòng)、大氣污染和激光物理等,所得成果先后發(fā)表在《中國(guó)科學(xué)》等學(xué)術(shù)刊物上。1976年,祖國(guó)面臨一個(gè)百?gòu)U待興的局面,科學(xué)界亦是如此。談鎬生高瞻遠(yuǎn)矚,于1977年上書中央領(lǐng)導(dǎo),最早提出在中國(guó)建立分兩級(jí)(相當(dāng)于國(guó)外碩士和博士)培養(yǎng)研究生的制度,還建議按不同年齡,通過(guò)不同途徑培養(yǎng)和提高在職科技人員業(yè)務(wù)水平的方案。此建議書受到中央領(lǐng)導(dǎo)的贊賞,并立即批送給有關(guān)部門辦理。中國(guó)科技大學(xué)研究生院成立后,他率先給研究生講課,影響很大。1977年制定“1978-1985年全國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展規(guī)劃”時(shí),沒有包括力學(xué),只是在技術(shù)科學(xué)規(guī)劃中列入了“工程力學(xué)”。談鎬生認(rèn)為這種做法過(guò)分強(qiáng)調(diào)了力學(xué)的工程應(yīng)用性,而忽視了它的基礎(chǔ)性,不利于力學(xué)學(xué)科的發(fā)展。他大聲疾呼,強(qiáng)調(diào)支撐力學(xué)廣泛應(yīng)用性的是它的基礎(chǔ)性,指出力學(xué)已成為許多交叉學(xué)科的基礎(chǔ),并向中國(guó)科學(xué)院黨組直陳了自己的書面意見,要求召開全國(guó)力學(xué)規(guī)劃會(huì)議,制定全國(guó)力學(xué)發(fā)展規(guī)劃。這一建議最后轉(zhuǎn)呈中央,得到批準(zhǔn)。經(jīng)科學(xué)家會(huì)前多次座談?dòng)懻,達(dá)到共識(shí):力學(xué)既是基礎(chǔ)科學(xué),又是應(yīng)用科學(xué)。1978年8月,全國(guó)力學(xué)規(guī)劃會(huì)議召開。這是一個(gè)全國(guó)力學(xué)工作者空前團(tuán)結(jié)的大會(huì)。不少與會(huì)代表向談鎬生表示由衷的敬佩和祝賀。大會(huì)通過(guò)了“1978—1985年全國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展規(guī)劃——理論和應(yīng)用力學(xué)”!耙(guī)劃”明確了“力學(xué)是許多工程技術(shù)和自然科學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)”,強(qiáng)調(diào)了力學(xué)的新變化以及交叉學(xué)科的發(fā)展。這些精神指引了中國(guó)力學(xué)發(fā)展的正確方向。從此,如天體物理力學(xué)、生物力學(xué)、地球流體力學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)等力學(xué)邊緣學(xué)科的發(fā)展更為迅速,談鎬生感到無(wú)限欣慰,并把這些邊緣學(xué)科同物理力學(xué)、理性力學(xué)等統(tǒng)稱為基礎(chǔ)力學(xué)。在力學(xué)所內(nèi),1978年底,按照他的科研設(shè)想,成立了“基礎(chǔ)研究室”,進(jìn)行以力學(xué)為中心的交叉學(xué)科的基礎(chǔ)性研究。全室30余人,他親任主任,下設(shè)天體物理力學(xué)、地球物理力學(xué)、生物物理力學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、力學(xué)物理五個(gè)組。這是一塊“試驗(yàn)田”。談鎬生的總方針是實(shí)行自由選題,搞基礎(chǔ)不搞任務(wù),對(duì)人才強(qiáng)調(diào)培養(yǎng),而不只講使用;針對(duì)每個(gè)科技人員的特點(diǎn),提出恰當(dāng)?shù)囊,必要時(shí)給以具體指導(dǎo),并尊重他們的勞動(dòng)成果。該室科研成果豐碩,僅1979年和1980年兩年,該室成員在有關(guān)學(xué)報(bào)上發(fā)表和已錄用的科學(xué)論文就達(dá)60余篇,其中有12篇在《中國(guó)科學(xué)》上發(fā)表。此外,根據(jù)他的建議,還恢復(fù)了物理力學(xué)研究室,他兼任室主任。1980年秋,他應(yīng)美國(guó)南加州大學(xué)等七所大學(xué)的聯(lián)合邀請(qǐng),赴美進(jìn)行了為期六周的巡回講學(xué),介紹了他在國(guó)內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行的科研工作和成果,引起了國(guó)外同行們的重視。他的科研管理經(jīng)驗(yàn)曾在《科學(xué)報(bào)》上作了介紹。在他的培養(yǎng)下,成長(zhǎng)起來(lái)的人才,其中包括7名博士、碩士生,后來(lái)均成為科研骨干。“基礎(chǔ)研究室”自成立至今已有12年之久,每年平均發(fā)表論文30余篇,各小組目前都在相應(yīng)的領(lǐng)域內(nèi)趕超世界先進(jìn)水平。
談鎬生 - 治學(xué)之道
談鎬生在科學(xué)上的成就與他的“基礎(chǔ)決定論”的治學(xué)思想密切相關(guān)。他常說(shuō)“工欲善其事,必先利其器”、“根深方能葉茂”、“什么樣的基礎(chǔ)決定什么樣的科研水平”。當(dāng)他還是中國(guó)航空研究院的青年科研人員時(shí),就認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)是基礎(chǔ),因此約了幾位志同道合的年]輕人,自費(fèi)聘請(qǐng)老師,業(yè)余鉆研數(shù)學(xué)。在康奈爾大學(xué)攻讀博士學(xué)位時(shí),由于成績(jī)優(yōu)異,他的老師西爾斯教授要求他一年內(nèi)取得博士學(xué)位,可是這位古怪的學(xué)生卻堅(jiān)決不愿意。他堅(jiān)持要用三年,以更高的標(biāo)準(zhǔn)拓寬和加深自己的數(shù)理基礎(chǔ)兩年后,他以數(shù)學(xué)和物理都得100分的成績(jī)通過(guò)了考試,得到了著名數(shù)學(xué)大師W。費(fèi)勒(Fell)和諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者H。A。貝蒂(Bethe)的贊賞,認(rèn)為這個(gè)學(xué)生的才華遠(yuǎn)非100分所能表示的。
《力學(xué)學(xué)報(bào)》的編輯們反映,對(duì)一些跨學(xué)科的或“冷門”的學(xué)術(shù)論文,一般較難找到合適的審查人,這時(shí)就去找談先生,他總能給予很中肯的審查意見,雖然這些論文的內(nèi)容并非是他都親自研究過(guò)。正是由于他具有精深的數(shù)理基礎(chǔ)和廣博的知識(shí)造詣,才使他在科研工作中獨(dú)具慧眼,游弋自如,并能不斷取得新的重要成果,且成果面寬廣,以致被美國(guó)同事們稱為一員“福將”。他的這一強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)的治學(xué)經(jīng)驗(yàn)也貫穿在他對(duì)年輕人的培養(yǎng)之中,使他們獲益匪淺。
愛國(guó)奉獻(xiàn)剛直
談鎬生是一位熱愛祖國(guó)的科學(xué)家,早在初中時(shí)期,他就參加了九一八赴南京請(qǐng)?jiān)敢罂谷盏倪\(yùn)動(dòng)。大學(xué)時(shí)期,他曾以一年級(jí)級(jí)長(zhǎng)的身份積極組織同學(xué)響應(yīng)一二九愛國(guó)學(xué)生運(yùn)動(dòng)。1940年,在成都航空機(jī)械學(xué)校畢業(yè)時(shí),他曾因起草的畢業(yè)典禮獻(xiàn)詞中批評(píng)了國(guó)民黨政府的貪污腐敗而被禁閉半年。談鎬生旅美20年,1956年晉升為終身教授,受到各大學(xué)的禮遇和尊重。但他一直懷念祖國(guó),曾多次拒絕加入美國(guó)國(guó)籍,并三次拒絕美國(guó)科技界把他的名字載入美國(guó)科學(xué)家名人錄。1965年,他沖破重重阻力,毅然放棄在美國(guó)的優(yōu)厚待遇,以赴西歐旅游和去日本講學(xué)為名,買了往返機(jī)票,得以擺脫美國(guó)控制回到祖國(guó);貒(guó)20年來(lái),他不但關(guān)心祖國(guó)科技事業(yè)的發(fā)展,特別是力學(xué)學(xué)科的發(fā)展,關(guān)心培養(yǎng)科技人才,而且較早致力于幫助開發(fā)落后地區(qū),率先組建新技術(shù)開發(fā)公司,全力支持黨的改革開放政策。
在日常生活中,談鎬生也處處表現(xiàn)出奉獻(xiàn)精神。1969年,他隨夫人鄧團(tuán)子到河南汲縣落戶,在寒冷的冬天,寧愿自己挨凍,把發(fā)給的取暖煤全部送給五保戶。他給生產(chǎn)隊(duì)捐款買牛;特意為久病臥床的老大娘去縣城買藥;“文化大革命”之后,談鎬生夫婦做的第一件事就是將落實(shí)政策后兩人補(bǔ)發(fā)的工資1萬(wàn)余元全部捐贈(zèng)給中國(guó)少年兒童活動(dòng)中心。
談鎬生不畏權(quán)勢(shì),即使在受審查被壓制期間,他有意見也是直言不諱的。如“文化大革命”初期,全國(guó)肆意批斗、抄家,處于無(wú)政府主義狀態(tài),人人自危,敢怒而不敢言,他卻公然同情安慰被無(wú)故批斗的干部。那時(shí)他就向造反派提出“國(guó)家要有法制”,遭到造反派的無(wú)理譏諷。壓力再大,他也不參加“批鄧”和矛頭指向周總理的“批孔”。