林家翹

林家翹

教育科研工作者
林家翹(1916年7月7日—2013年1月13日),出生于北京,原籍福建福州,力學和數學家,美國藝術與科學院院士、美國國家科學院院士、中國科學院外籍院士,麻省理工學院榮譽退休教授[1]。生于中國北京,從20世紀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,早期湍流統計理論的主要學派。20世紀60年代起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,确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”,并進而發展了星系旋臂長期維持的動力學理論。
    中文名:林家翹 民族: 出生地:北京 畢業院校:清華大學、加州理工學院 學位/學曆: 職業:美國應用數學家、物理學家、天文學家 專業方向: 職務: 學術代表作: 主要成就:近代應用數學和流體力學的發展 外文名:Chia-Chiao Lin 籍貫:福建省福州市 性别:男 出生年月:1916年7月7日 去世年月:2013年1月13日

生平

早年求學

林家翹自幼聰穎,早歲即嶄露頭角,1933年(民國22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(民國26年)以第一名的成績畢業于清華大學物理系,随即留校擔任助教。

出國留學

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,輪船将途經神戶,日本在護照上簽證準許登岸遊覽。公費生一緻認為,抗日戰争期間,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。

1941年,轉赴美國進修,林家翹的博士生導師是馮·卡門,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争議的課題。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産生了嚴重的争議。馮·卡門有一位密友叫JohnVonNeumann,是近代最有名的應用數學大師、美國原子能委員會委員,他在數學領域的應用有多方面的貢獻。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應用到經濟學領域,他手下的JohnNash得了諾貝爾經濟學獎。

1944年,林家翹畢業,獲美國加州理工學院博士學位。馮·卡門請林家翹和JohnVonNeumann一起吃飯,将這位應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,說有争議的問題其實是對的,是一位中國人證明了他的研究結果。

1947年,林家翹就謀到了美國麻省理工學院副教授的職位,曆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。

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》。

1976年,獲該院應用數學獎金。

1979年,獲得美國物理學會第一個流體力學獎金。

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

2002年8月回國定居清華大學,出任清華大學周培源應用數學研究中心名譽主任,為中國教育事業的發展和清華大學創建世界一流大學勤奮地工作。

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日淩晨4時50分因病在京逝世,享年97歲。

家庭

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。

林家翹的妻子也是福州人,梁守潆,是著名的飛魚導彈之父,航天四老之一梁守槃的妹妹。

主要成就

科學研究

應用數學

在應用數學方面,林家翹重要的是發展了解析特征線法和WKBJ方法,他是當代應用數學學派的領路人。在美國有人将林家翹譽為“應用數學之父。

在數學理論方面,林家翹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争議。

流體力學

從40年代開始,林家翹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,确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别人的争執中得腦中風而亡。林家翹在他去世前曾去醫院看望他,對他講,複雜的問題自然會有争議,不是你研究的結果與我的不一樣你就不對,其實兩人都對,複雜問題是多方面的,不同的研究結果可以應用到不同方面。他們這一學術理念最後變成了一個大題目——複雜性。有一種雜志專門取名為《複雜性》,對此類問題進行探讨。

天體物理

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,确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”,并進而發展了星系旋臂長期維持的動力學理論。

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。”太過注重實用性、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并重,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财政資源的實際情況,而這種情況也随着時代變更。林家翹引用中國導彈專家梁守盤院士的觀點來作說明:“如果掌握了基本知識、知道了是怎麼一回事,那麼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,應該明确“想了解的知識”(whatwewanttounderstand)和“想制造的東西”(whatwewanttomake)之間的區别。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“練好内功”,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”是一個不妨參考的制度。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采用的“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”,為該校應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,這個思路是值得借鑒的。

人才培養

林家翹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,邀請衆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,為國内培養了一批有造詣的學者,推動了應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。

論文著作

專著作品

1977.04t《星系螺旋結構理論》t(美)林家翹著;胡文瑞等譯t科學出版社

1986.05t《自然科學中确定性問題的應用數學》t(美)林家翹著;趙國英等譯t科學出版社

社會任職

林家翹曾擔任美國數學會應用數學委員會主席、工業和應用數學協會主席。

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 “對流體力學特别是流動穩定性、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應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·基裡安學院成就獎,以表彰他在“發展更全面的應用數學方法”領域的極具影響力的成就。

人物評價

林家翹是應用數學家,他的地位和聲望是在不斷與難題挑戰中建立起來的。

林家翹教授是國際公認的力學和應用數學權威。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,邀請衆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,為國内培養了一批有造詣的學者,推動了應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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