林家翹

林家翹

林家翹(1916年7月7日-2013年1月13日),生于北京市,原籍福建省福州市。國際公認的力學和套用數學權威、天體物理學家。

1937年畢業于清華大學物理系,1940年出國留學,1941年獲加拿大多倫多大學碩士學位;1944年獲得美國加州理工學院博士學位。1943年至1945年任教于該校,1945年至1947年任教于布朗大學,1947年起任教于麻省理工學院數學系,歷任副教授、教授,最後以"學院教授"身份榮譽退休。1951年成為美國藝術與科學院院士,1958年獲選為中華民國中央研究院院士,1962年獲選為美國國家科學院院士,1994年獲選為中國科學院外籍院士。2002年8月回中國大陸定居,出任清華大學周培源套用數學研究中心名譽主任。

  • 姓名
    林家翹
  • 國籍
    美國
  • 出生地
    中國北京
  • 出生日期
    1916年7月7日
  • 逝世日期
    2013年1月13日
  • 職業
    套用數學家、物理學家、天文學家
  • 畢業院校
    中國清華大學
  • 主要成就
    近代套用數學和流體力學的發展
  • 原籍
    福建省福州市

人物生平

家世背景

林家翹的父親林凱,是戊戌六君子之一林旭的弟弟。林凱的妻子乃廈門大學首任校長,早期原北師大校長鄧萃英的妹妹,華裔著名高能物理學家鄧昌黎乃林家翹的表弟 。

早年求學

林家翹自幼聰穎,早歲即嶄露頭角,1933年以全校第一名的成績考入國立清華大學物理系 ,大學一年級時,林家翹選修了薩本棟教授的大學普通物理。大二時選擇了物理系 。

1937年以第一名畢業于清華大學物理系,隨即留校擔任助教 。

出國留學

林家翹林家翹

1939年,林家翹與郭永懷,錢偉長等共21人同期考取庚子賠款留英公費生 。因第二次世界大戰突發,船運中斷,改派加拿大。本來,輪船將途經神戶,日本在護照上簽證準許登岸遊覽。公費生一致認為,抗日戰爭期間,有失國體,故全體憤然離船,返回昆明。

1940年赴加拿大多倫多大學深造,1941年獲多倫多大學碩士學位。

1944年,獲美國加州理工學院博士學位 。

1947年起,歷任麻省理工學院副教授、數學教授、學院教授、榮譽退休教授。

1966年,當選麻省理工學院全學院教授。林家翹是美國科學院院士,曾獲該院套用數學獎金(1976年)和美國物理學會第一個流體力學獎金(1979年)等。

1951年,成為美國國家藝術和科學院院士。

1958年,當選為中央研究院院士。

1962年,起成為美國國家科學院院士,獲列入《美國科學名人錄》。

1979年,被清華大學聘為名譽教授。

1987年,清華大學授予他名譽博士學位和名譽教授。

1994年,當選為中國科學院外籍院士。

2001年11月,被聘為清華大學教授 。

落葉歸根

林家翹紀念館林家翹紀念館

2002年8月回國定居清華大學,出任清華大學周培源套用數學研究中心名譽主任 。

2012年6月29日出席清華高等研究院成立15周年院友交流會 。

因病逝世

2013年1月13日凌晨4時50分因病在京逝世,享年97歲 。

主要成就

科學研究

流體力學

從40年代開始,他在流體力學的流動穩定性和湍流理論方面的工作帶動了一代人的研究和探索。他用漸近方法求解了Orr-Sommerfeld 方程,發展了平行流動穩定性理論,確認流動失穩是引發湍流的機理,所得結果為實驗所證實。他和馮.卡門一起提出了各向同性湍流的湍譜理論,發展了馮.卡門的相似性理論,成為早期湍流統計理論的主要學派 。

林家翹林家翹

從20世紀60年代起,他進入天體物理的研究領域,創立了星系螺旋結構的密度波理論,成功地解釋了盤狀星系螺旋結構的主要特征,確認所觀察到的旋臂是波而不是物質臂,克服了困擾天文界數十年的"纏卷疑難",並進而發展了星系旋臂長期維持的動力學理論。

在套用數學方面,他的貢獻是多方面的,其中尤為重要的是發展了解析特征線法和WKBJ方法。在數學理論方面,他也有些貢獻,其中最突出的是他證明了一類微分方程中的存在定理,用來徹底解決海森伯格論文中所引起的長期爭議。他是當代套用數學學派的領路人。在美國有人將林家翹譽為"套用數學之父",有人說"他使套用數學從不受重視的學科成為令人尊敬的學科。"

林家翹林家翹

林家翹教授對中國科技事業十分關心。自1972年以來曾多次回中國作學術訪問,邀請眾多美國知名專家來華講學,接受多位學者去美國麻省理工學院深造,為國內培養了一批有造詣的學者,推動了套用數學與流體力學的許多新領域在中國的發展,為中國科技事業的發展做出了突出的貢獻。2002年8月回國定居清華大學,為中國教育事業的發展和清華大學建立世界一流大學勤奮地工作。

挑戰爭議

林家翹先生是套用數學家,他的地位和聲望是在不斷與難題挑戰中建立起來的。林家翹與爭議有"不解之緣"。 林家翹先生的博士生導師是馮·卡門,他既是美國航空工程界的首席領導人,也是套用數學及力學界的大師。他交給林先生的博士論文課題就是世界有名的一個多年有爭議的課題。這個課題是當年物理學家海森伯格博士畢業做的論文題目,但許多人對海森伯格的研究結果產生了嚴重的爭議。馮·卡門有一位密友叫JohnVonNeumann,是近代最有名的套用數學大師、美國原子能委員會委員,他在數學領域的套用有多方面的貢獻。例如,他提倡用數學方法進行天氣預測,最突出的是他發展的一套數學方法可以套用到經濟學領域,他手下的JohnNash得了諾貝爾經濟學獎。就在林家翹先生畢業的那一天,馮·卡門請林家翹和JohnVonNeumann一起吃飯,將這位套用數學家介紹給林家翹,希望他們之間能進行合作。後來,VonNeumann就領導一組有名的學者,用計算方法,證實了林先生的研究結果,結束了學術界這一多年的疑案。當時林家翹做的這一課題是一塊難啃的硬骨頭,林家翹通過自己的研究,證明了海森伯格的研究結果基本是對的。于是,海森伯格就寫信給他的導師,說有爭議的問題其實是對的,是一位中國人證明了他的研究結果。為此,年僅30歲的林家翹先生就謀到了美國麻省理工學院副教授的職位。

林家翹林家翹

之後,林家翹繼續在湍流理論研究方面探索,沒想到在研究過程中與一位瑞典力學家各執一詞,相同的問題研究結果卻相去甚遠,這位瑞典力學家為此在一次與別人的爭執中得腦中風而亡。林家翹在他去世前曾去醫院看望他,對他講,復雜的問題自然會有爭議,不是你研究的結果與我的不一樣你就不對,其實兩人都對,復雜問題是多方面的,不同的研究結果可以套用到不同方面。他們這一學術理念最後變成了一個大題目--復雜性。有一種雜志專門取名為《復雜性》,對此類問題進行探討。

基礎科學

林家翹說,曾以工科成就享譽世界的MIT,如今在理學領域突飛猛進,生物等學科的發展水準更是令人刮目相看,所以和MIT的交流應該理、工兼重,理學方面尤其應該予以重視。

林家翹談基礎科學林家翹談基礎科學

林家翹說,"和國外名校交流時,最重要的就是認識彼此的優勢和缺點,取人之長、補己之短。"太過註重實用性、以為"走在尖端和前沿"就是要引入先進技術,這是一種可能陷入短淺片面的看法。原則上先進科學應當與先進技術並重,但此中比例分配是一個比較難決定的問題。因為這個決定要基于國家需要以及人才物力和財政資源的實際情況,而這種情況也隨著時代變更。林家翹引用中國飛彈專家梁守盤院士的觀點來作說明:"如果掌握了基本知識、知道了是怎麽一回事,那麽即使沒看到人家的技術細節,自己也能通過想像把它做出來。"林先生強調,校際交流時,應該明確"想了解的知識"(whatwewanttounderstand)和"想製造的東西"(whatwewanttomake)之間的區別。關鍵性的技術可能很難獲取,但基礎知識則是公開的,無需龐大的資金、人力投入就能走得很深。而"更要緊"、更能帶來長期效果的,也恰恰是基礎科學的交流學習。當然,自己首先要"練好內功",達到能與國際同行平等對話的程度,交流合作才能順利進行下去。

林家翹說,MIT的"全校必修課"是一個不妨參考的製度。在MIT,所有學生第一年必須全面學習數理化生4門基礎科學的知識。"中國的教育很早就開始突出專業性,MIT的全校必修課則是先廣再深。"

林家翹說,哈佛大學、布朗大學等名校普遍採用的"訪問委員會體系"(theVisitingCommitteeSystem)。這是一個沒有資金往來、純以領域對口為合作條件的體系,目的是邀請其他高校的學者來參與相關建議、評估指正問題。當年,林家翹自己就曾應哈佛大學邀請加入一個10人左右的"訪問委員會",為該校套用科學領域的發展建言獻策。林家翹認為,也許不一定要完全照搬這一模式,但請校外學者客觀審視相關領域的教研工作,這個思路是值得借鏡的。

論文著作

專著作品

出版時間圖書名稱
作者出版社
1977.04《星系螺旋結構理論》(美)林家翹著;胡文瑞等譯科學出版社
1986.05《自然科學中確定性問題的套用數學》(美)林家翹著;趙國英等譯科學出版社

社會任職

林家翹曾擔任美國數學會套用數學委員會主席、工業和套用數學協會主席。

個人生活

林家翹的妻子梁守瀠也是福州人,是飛魚飛彈之父,航天四老之一梁守盤的妹妹 。

人物軼事

林家翹和陳省身同是清華大學的校友。晚年時,陳省身選擇回國定居,在天津南開大學創辦了南開大學數學研究所。林家翹也在晚年攜夫人回國定居,創辦了清華大學周培源套用數學研究中心。林家翹說,他在清華大學上學時就知道了陳省身的名字。

陳省身陳省身

林家翹1933年考入清華大學物理學專業,陳省身當時是清華大學數學系第一位、也是唯一的一位研究生。林家翹說:"當時清華大學的物理系和數學系規模都很小,我每年都會選擇數學課程,當時就到數學系聽熊慶來教授的課,知道了陳省身的名字,但我是大學生,而他是研究生,當時並沒有接觸。"

林家翹和陳省身的第一次見面是在20世紀50年代的美國,當時林家翹是美國麻省理工學院的數學教授,陳省身應邀到哈佛大學演講,哈佛和麻省理工學院同在馬薩諸塞州的劍橋城,林家翹就去幫助招待客人,這是他們的第一次會面。20世紀60年代初,林家翹應邀到芝加哥大學演講,陳省身當時是芝加哥大學的幾何學教授,林家翹在陳省身家寄宿了一夜。

20世紀60年代初,林家翹為《美國數學會年報》寫了一篇論文,陳省身正好是這篇文章的編輯,因此就知道了林家翹所做的工作。林家翹說:"陳省身是做純數學的,我是做套用數學的,二者差得很遠,但欣賞彼此所做的工作,也互相鼓勵,但沒有合作過。"

20世紀90年代末,陳省身曾邀請林家翹到南開大學數學研究所開展套用數學研究,但當時清華大學也向林家翹發出了邀請,最後林家翹選擇了清華。

林家翹認為陳省身是比他領先一段時間的人物。他說,陳省身是一位世紀級的幾何學大師,同時也樹立了一個榜樣,那就是回南開大學建了幾何之家。他的具體做法是將在國外學到的知識介紹給國內,並使自己的專業在國內扎根。"都願意為國家做貢獻,我到清華大學來就是按這種精神做事的。"林家翹說,"在細節上,我知道他的事情不多,他知道我的事情也不多,但都是理學院的人,志趣是相同的,共同的精神是:研究科學、追求真理,在前沿上工作。"

林家翹說,他和陳省身都認為,為尋求真理而進行的科學研究不同于做項目、產品的研究和開發,科學研究的貢獻比科技的貢獻要重要。將人培養好了,他以後可做幾十年的貢獻。因此,人的教育一定要做到"博大精深"。對一個科學家來說,"博大"和"精深"同樣重要。在博士研究生時所做的題目時隔幾十年後可能就沒有用了,但當時所學到的精神、方法是讓人終身受用的。做研究一定要選前沿的題目,再發展出一種方法,這種方法可能幾十年以後都是有用的。在大學階段培養學生扎實的科學基礎是大學最重要的任務,可是中國的大學早在學生一年級時就確定了專業,這是最危險的事,這樣培養出來的學生以後是沒有出路的。

得知陳省身先生去世後,林家翹和夫人向陳省身的子女發去唁電,並賦詩追憶:"滿門桃李多偉績,幾何之家留舊情。九三高齡示風範,巨星隕落舉世驚。"

獲獎記錄

1954年和1961年兩次當選古根海姆會士,獲得美國物理學會的奧托·拉波特獎;

1975年,獲得了美國機械工程師學會鐵摩辛科獎(Timoshenko獎),以表彰他 "對流體力學特別是流動穩定性、湍流、超流氦、空氣動力學和星系結構的傑出貢獻";

1977年,獲得了美國國家科學院套用數學和數值分析獎;

1979年,獲得了美國物理學會的首個流體力學獎;

1981年,被麻省理工學院推選獲得小詹姆斯' R·基裏安學院成就獎,以表彰他在"發展更全面的套用數學方法"領域的極具影響力的成就。

人物評價

林家翹教授是國際公認的力學和套用數學權威 。他一生橫跨多個領域,在流體力學、天體物理學等方面取得了巨大的成就 (《中國科學報》評)。

林家翹自1972年以來曾多次回國作學術訪問,邀請眾多美國知名專家來華講學,接受多位學者去美國麻省理工學院深造,為國內培養了一批有造詣的學者,推動了套用數學與流體力學的許多新領域在中國的發展 (新浪教育評)。

後世紀念

2013年6月清華舉行林家翹先生追思會,揭幕林家翹紀念銅像 ,同時清華圖書館特藏部特舉辦了"林家翹先生資料展" 。

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