二
年幼時,陸士嘉恰逢國家內(nèi)憂外患,寄住在舅舅家。但她不屈于環(huán)境,以半工半讀形式就讀于北京師范大學物理系,并于1933年以該系第一名成績畢業(yè)。為改變祖國科學技術(shù)落后的面貌,在擔任中學物理教員的四年間,她努力存錢,克服重重困難于1937年自費赴德,進入哥廷根大學學習。
當時,中國正遭受日本帝國主義的侵略,陸士嘉毅然選擇了航空的先行與基礎(chǔ)學科——流體力學專業(yè),師從二十世紀現(xiàn)代流體力學奠基者之一的普朗特教授。
普朗特從未收過女研究生,也不愿意接受處于落后地區(qū)的中國學生。陸士嘉抱著“外國人看不起中國,我就一定要為中華民族爭口氣”的信念,向普朗特勇敢地提出考試要求,并表示:“如果我考試成績不好,我決不乞求。”面對這位有強烈民族自尊心又倔強自信的中國姑娘,普朗特同意她參加考試。
結(jié)果,陸士嘉考試成績之好使普朗特深感意外,她以不屈不撓的精神和優(yōu)異成績,成為現(xiàn)代流體力學大師普朗特第一位也是唯一一位女研究生。
陸士嘉所處理的兩股氣流相互作用的流動問題,不僅在當時有應(yīng)用價值,甚至目前航天高速飛行器飛行時的氣動控制(RCS)也利用了這種相互作用原理。她堅強的意志和卓越的才能受到導師的贊賞,完成了題為《圓柱射流遇垂直氣流時的上卷》的博士論文,1942年獲得了哲學博士學位。
二戰(zhàn)期間,陸士嘉的生活條件十分艱苦,學校還對她實行種種苛刻限制,實驗條件和過程都對她嚴格保密,且當時尚無現(xiàn)代計算機的計算技術(shù)可用,整個學習過程困難重重。她毫不氣餒,用嚴密的理論和方法處理了一個復(fù)雜的流體力學問題,所得結(jié)果與對她保密的實驗結(jié)果完全吻合。
陸士嘉翻譯的《流體力學概論》 資料圖片
普朗特的《流體力學概論》是流體力學發(fā)展中的一本經(jīng)典。普朗特逝世后,其學生根據(jù)流體力學的新成果、新發(fā)展修訂該書,改寫了大部分章節(jié),使內(nèi)容大為豐富。為把當代流體力學奠基性權(quán)威著作的新版本介紹給年輕的讀者,20世紀70年代末,大病初愈的陸士嘉重新翻譯了該書德文第七版的修訂本。
1946年回國后,陸士嘉先后在天津北洋大學和清華大學任教,1955年至1957年她還應(yīng)聘為北京大學兼職教授。1952年全國高等院校調(diào)整時,她擔任北京航空學院建?;I備委員會委員,為創(chuàng)建北京航空航天大學作出了巨大貢獻。
建校之初,陸士嘉擔任空氣動力學教研室主任,她團結(jié)教師組織教學,先后開設(shè)了理論空氣動力學、實驗空氣動力學等系列課程。她十分重視實驗設(shè)備的建設(shè),以充沛的精力和其他同志一道,為教研室建立了一整套低、高速風洞設(shè)備。1958年,又積極參與和組織全教研室人員自行設(shè)計和建造超聲速風洞和低速大型機械式六分力天平,這些重要的實驗設(shè)備的技術(shù)水平在全國都是領(lǐng)先的。
1956年,為適應(yīng)中國航空航天事業(yè)發(fā)展的需要,學校在錢學森的建議下,經(jīng)陸士嘉和其他專家研究后,決定突破原蘇聯(lián)航空教育體系,創(chuàng)辦中國最早的空氣動力學本科專業(yè)。在專業(yè)性質(zhì)和培養(yǎng)目標上,作為教研室主任,陸士嘉明確提出是為航空航天建設(shè)服務(wù)的工程性質(zhì)專業(yè),其教學計劃要根據(jù)中國實際情況制定,在教學上應(yīng)是理論教學和實踐教學并重,強調(diào)教學科研要結(jié)合生產(chǎn)實踐,為北航空氣動力學專業(yè)的教學和研究奠定了基礎(chǔ)。數(shù)十年來,北航的空氣動力學專業(yè),為國家培養(yǎng)了近千名學生,為推進中國空氣動力學發(fā)展作出了巨大的貢獻。
1981年中科院增補學部委員(現(xiàn)稱為院士)時,在兩次醞釀討論中,陸士嘉均被列為候選人,但她為了讓更多有成就的杰出中青年科學家作為新鮮血液充實學部,主動寫信給中科院,懇請從候選人員名單中刪除其名。這種高尚的情操在力學界,乃至科技、教育界傳為佳話,為中青年科學工作者樹立了淡泊名利、胸懷坦蕩的學習榜樣。
有人認為,陸士嘉不該這樣做,但她仍堅持己見:“年紀大的同志應(yīng)該主動設(shè)法為中青年同志創(chuàng)造條件,應(yīng)該讓他們在前面發(fā)揮作用,我們這些人不當委員也會提意見、出主意,絕不能由于我們而擋住了他們,這樣對我國的科學事業(yè)發(fā)展不利。”她經(jīng)常對周圍青年教師講,她年齡大了,也做不了什么大的科研了,只希望為年輕人的科研探路,做一個鋪路石子,希望年輕人能踩著她的肩膀上去。
陸士嘉自回國后一直堅持培養(yǎng)研究生,1986年,就在病逝前不久,她還在北京醫(yī)院的病床上,反復(fù)與我討論她的最后一個博士生的論文方向和題目。此前的十年內(nèi),她一直在考慮、思索黏性邊界層的科研,盡管求解Euler/N-S方程的研究是當時計算流體力學的發(fā)展方向,但她還是選擇了黏流/無黏流相互作用方法求解跨聲速黏流問題的方向,以適應(yīng)國內(nèi)當時計算機水平和航空工程急需解決的要求。
最后,確定的論文方向和題目為基于三維邊界層反方法的黏流/無黏流相互作用研究。陸士嘉語重心長地對我說:“這是邊界層研究中的一個重要方向,困難會不少。我身體不行了,主要靠你了。”我說:“陸先生請放心,您只要確定了他論文的方向和題目,就安心養(yǎng)病吧。我會盡全力做好具體的指導工作,并隨時向您匯報,請您把關(guān)。”遺憾的是,先生未能親眼看到這個學生完成課題,獲得學位。