航天数学老师简历
1881年5月11日,冯·卡门出生在布达佩斯。他的父亲是布达佩斯历史悠久的彼得·派·斯马克大学的著名教育学教授。他的母亲出生于书香门第,16世纪有一位著名的数学家。六岁时,冯·卡门稍微思考一下五位数的乘法就能给出答案。而他的父亲则担心他有过人的计算能力,怕他以后变成畸形人。很快,在父亲的干预下,冯·卡门砍掉了各种数学科目,直到十几岁才重新开始学习数学。他的父亲让他读地理,历史和诗歌,而不是做数学练习,他一直很感激他的父亲。因为他一生都在倡导人文文明,这和他父亲让他从小摆脱数学游戏是分不开的。
父亲对冯·卡门最大的帮助和培养就是激发他对知识的好奇心。他经常问他父亲一些宗教问题。他从没看出科学和宗教有什么矛盾,这可能和早年和父亲讨论宗教问题有关。
1898年11月,16岁的冯·卡门进入皇家约瑟夫大学。在大学早期,冯·卡门能够闭门思考,经常沉迷于丰富多彩的科学思考,将其他所有想法抛在脑后。当他脑子里有了一个科学问题,渴望解决它的时候,他会像一个照顾孩子的女人一样没日没夜地工作。在你有解决问题的清晰思路之前,千万不要从座位上站起来。
他的独立思考能力主要是在大学时从唐娜·班基教授那里学到的,他的第一篇论文就是在班基老师的指导下完成的。本文分析了发动机的一个常见故障——进排气门的振动和噪声。第一篇论文发表后,他开始发现自己在科学理论方面颇有天赋。数学竞赛的获奖,难题的解决,学校老师的表扬,家人的期望,都让他意识到从事科学理论和逻辑思维才是自己真正的职业。从那以后,他下定决心要做一个真正的科学家,一个对人类认识和理解自然做出贡献的人。1902年,冯·卡门以优异的成绩从大学毕业,随后加入奥匈帝国军队。一年后复员,他去布达佩斯工业大学当班基的助教。
1906年,冯·卡门来到哥廷根大学深造,那里优雅的学术氛围令他着迷。起初,他跟随现代空气动力学之父Plantel教授研究材料力学,并与德国物理学家Born合作建立晶体原子结构模型。受普兰特尔·希尔伯特·克莱因、龙格等科学大师的影响,他在哥廷根大学打下了坚实的基础。两年后,他去了巴黎大学学习。在巴黎,有一次,他陪女朋友看欧洲第一场2公里飞行表演。不起眼的早期飞机引起了他的极大兴趣,于是他开始仔细研究空气动力学。1908年秋,冯·卡门回到哥廷根大学,做了三年的额外讲师。在应用风洞解决流体运动问题的过程中,他对风洞的兴趣与日俱增。在那些激动人心的岁月里,航空探险和实验室的重大科学发现是齐头并进的,他的注意力也逐渐转移到了航空科学上。
经过一系列仔细的研究和实验,冯·卡门于1911年发表了他一生中最著名的论文,阐明了第三个也是最后一个阻力来源,称为轮廓阻力。他发现,当气流和物体之间的壁附着失效,物体后面出现尾流混乱时,就会产生表面阻力。后来,这个伟大的发现被命名为“卡门旋涡”。它已成为飞机、轮船和赛车设计的理论基础。
第一次世界大战爆发后,冯·卡门应征入伍。二战期间,他设计制造了世界上最早的系留直升机。战后,他回到德国,成为亚琛理工学院的航空教授。20世纪20年代,冯·卡门经常在世界各地演讲。他去过美国、苏联和日本,并两次在中国讲学。1930年,他发表了一篇关于“湍流理论”的论文。湍流定律对教育的影响更大。由于大学里要求教授湍流运动原理,一代又一代的工程师越来越相信任何复杂的自然现象都可以用数学来解决和解释。用冯·卡门自己的话说:“湍流的概念在今天并不深刻,但对我来说,它是宇宙大同的一环。这种大和谐支配着背后宇宙的一切运动。”
1930年,德国的纳粹阴谋迫使他离开德国前往美国。此后,他一直在帕萨迪纳的加州理工学院任教,并加入了美国国籍。二战前、二战中和二战后,他为美国空军的建设绞尽脑汁。美国空军直接受益于冯·卡门的远见卓识。在他的智慧和个性的推动下,美国空军已经成长为一支科研领先的按键作战部队。
他对当今人类生活的影响比当代任何科学家或工程师都要大。正是他精心创造的那些环节,将人类征服天空的科学成果有机地联结成一条长链。由于他的努力,时速3000公里的喷气式飞机、射程1200公里的导弹和星际火箭成为今天的现实。
冯·卡门是名副其实的科学通才,他在很多方面都发挥了无可争议的天才作用。航空航天领域一些最辉煌的理论和概念都是以他的名字命名的,月球上还有一个名为冯·卡门的陨石坑。除了理论研究,航空史上显著的里程碑,如齐柏林飞船、风洞、滑翔机、火箭,可以说本世纪所有实际和模拟飞行的成功都与他息息相关。晚年,他帮助建立了世界上最大的火箭制造商Aerojet公司,并指导了公司的发展方向。此外,他还四处奔走,组建北约航空顾问团。
作为德国亚琛理工学院航空研究所和美国加州理工学院古根海姆航空实验室的领导者,冯·卡门带领两代科学家和工程师进入科技的先锋领域,为航空和航天工程奠定了坚实的科学基础。作为老师,他讲课条理清晰,富有想象力,教学效果极佳。有人曾将他与文艺复兴时期的科学家达芬奇相提并论,认为达芬奇创造了很多小说的部分,而冯·卡门培养了一大批杰出的人才。他的学生遍布五大洲,人们称他们为“卡门·科班”。他们中有科学家和工程师,他们肩负着当今世界外层空间技术的领导工作。
在世界范围内,冯·卡门喜欢和有钱人、名人、有权人交往,但绝不是势利眼。他会毫不犹豫地把一个园丁介绍给一个杰出的将军或科学家,并对他一视同仁。除了一些轻松的聚会,冯·卡门还与几位世界著名的伟大科学家有着友好的交往。他和爱因斯坦多次长谈,最多的是关于科学对人类的意义。冯·卡门说,在爱因斯坦身上,他找到了真诚善良的灵魂。他相信爱因斯坦所拥有的一切品质正是他在探索自然的道路上一生所追求的。
1963年2月18日上午,为了表彰冯·卡门对科学、技术和教育做出的无与伦比的杰出贡献,肯尼迪总统授予他第一枚美国科学勋章。按照计划,肯尼迪总统将亲自向冯·卡门颁发勋章。当总统和他的随行人员到达时,来自世界各地的朋友涌向颁奖地点。81岁的冯·卡门(Von Carmen)脚患关节炎,摇摇晃晃地走到台阶前,突然停下来,仿佛疼痛难忍。这时,肯尼迪总统迅速追上他,扶住了他。冯·卡门抬头看着年轻的总统,轻轻地推开他的手。“总统先生,”他笑着说,“当你走下坡路时,你不需要一只手。你只需要一只手,当你向上爬的时候。”
就在获奖后两个多月,1963年5月7日,冯·卡门在亚琛去世。送葬队伍包括中国人、日本人、欧洲人和犹太人。有穆斯林,也有基督徒;有军事将领,有知名科学家;以及他的密友和助手。