武際可
(北京大學(xué),北京 100871)
鐵摩辛柯是何許人也?
鐵摩辛柯(S.P.Timoshenke, 1878—1972,俄文名Степан Прокофьевич Тимошенко,按照俄文應(yīng)讀為季莫申柯),工程力學(xué)大師。生于烏克蘭,1922年移居美國(guó)。在美國(guó)以數(shù)十年的努力從事工程力學(xué)的研究與教學(xué),他留下的十多部有關(guān)工程力學(xué)的教材與專著,至今仍是世界力學(xué)界教學(xué)的重要參考書(shū)。他影響所及,致使落后和毫無(wú)章法的美國(guó)工程力學(xué)教學(xué)與研究獲得改造而進(jìn)入現(xiàn)代的先進(jìn)水平。所以美國(guó)人稱他為“美國(guó)工程力學(xué)之父”。
1928年,鐵摩辛柯積極參與發(fā)起和推動(dòng),在美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)中創(chuàng)建了應(yīng)用力學(xué)分會(huì)。1957年,美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)設(shè)立鐵摩辛柯獎(jiǎng),用于獎(jiǎng)勵(lì)在工程力學(xué)領(lǐng)域做出重要貢獻(xiàn)的學(xué)者,鐵摩辛柯本人獲得首屆鐵摩辛柯獎(jiǎng)。
對(duì)于如此重要的一位力學(xué)大家,人們無(wú)疑希望了解他的生平,了解他是怎樣克服重重困難達(dá)到工程力學(xué)光輝頂點(diǎn)的。1967年在美國(guó)出版的鐵摩辛柯的回憶錄,As I Remember(英文版)給我們提供了他的奮斗歷程的第一手資料。
不過(guò)作為中國(guó)人來(lái)說(shuō),還是看母語(yǔ)方便。我雖然早就獲得他的回憶的英文本,但是一直沒(méi)有通讀,只是偶爾針對(duì)需要查閱有關(guān)章節(jié)。不久前同濟(jì)大學(xué)出版社出版了由余同希與李世鶯翻譯的中譯本,譯文流暢,譯得“信、達(dá)、雅”,使我們能夠更方便全面地了解這位大師的身世與學(xué)術(shù)經(jīng)歷。
我對(duì)鐵摩辛柯的了解,說(shuō)來(lái)話長(zhǎng),是從點(diǎn)滴零碎的了解積累起來(lái)的。
大約是1955年秋天,我還是北大數(shù)學(xué)力學(xué)系二年級(jí)的學(xué)生,一天相約幾位同學(xué)去拜訪剛回國(guó)不久的王仁先生,那時(shí),王先生是我們理論力學(xué)的教員。我無(wú)意中注意到王先生的書(shū)架上有一本《飯與榖學(xué)》的書(shū),心中好奇,便說(shuō)王先生興趣很廣。王先生順手把那本書(shū)拿出來(lái),到跟前一看,原來(lái)是一本《鈑與殻學(xué)》,王先生說(shuō)這是王俊奎先生剛翻譯的鐵摩辛柯的著作,是關(guān)于固體力學(xué)方面的專著。原來(lái)我是有點(diǎn)近視,那天沒(méi)戴眼鏡,遠(yuǎn)處看“鈑與?!?,的確有點(diǎn)像“飯與榖”。那時(shí)的書(shū)還都是用繁體印刷,我望形生義,才鬧出的笑話。這是我頭一回知道鐵摩辛柯這個(gè)名字。
后來(lái)了解到,王俊奎先生和黃玉珊先生是師從鐵摩辛柯獲得博士學(xué)位的兩位中國(guó)學(xué)生。而王仁先生在美國(guó)布朗大學(xué)的博士導(dǎo)師E.H.Lee教授也是鐵摩辛柯在斯坦福大學(xué)的高足。
大約是1979年,在一次會(huì)議上遇到王俊奎先生,我們都是山西人,而且我在專業(yè)上對(duì)薄殼問(wèn)題很有興趣,與他聊得很投機(jī),于是他就送我一本他新翻譯的鐵摩辛柯《鈑與殼》。并且說(shuō),那個(gè)鈑字是他自造的,因?yàn)闀?shū)中研究的板不是木板而是均勻的金屬板。他還說(shuō),在他回國(guó)前向老師鐵摩辛柯辭行時(shí),鐵摩辛柯拉開(kāi)書(shū)柜的布簾,指著他已被翻譯成各國(guó)文字的著作,說(shuō)希望有一天能夠看到中文的譯本。王俊奎先生回國(guó)后不久就做這件事,終于在1954年出版了《鈑與殻學(xué)》,使老師生前看到了中譯本,了卻了一樁心愿。
等我進(jìn)入力學(xué)專業(yè)并且留校任教后,我系統(tǒng)研讀了鐵摩辛柯的三本書(shū):《板與殼》《彈性穩(wěn)定性》《彈性力學(xué)》,其他著作也經(jīng)常瀏覽和查閱。在閱讀中我經(jīng)常為他處理問(wèn)題的簡(jiǎn)潔利落而拍案叫絕,深深佩服這位大師的深入淺出的本領(lǐng),難怪他被美國(guó)人稱為“工程力學(xué)之父”。
以上就是我在閱讀余同希、李世鶯翻譯的《我的回憶-鐵摩辛柯自傳》之前對(duì)于鐵摩辛柯的零星了解和讀他的著作的感受。其實(shí)在閱讀這本書(shū)以前,我就一直在思索:鐵摩辛柯為什么能夠達(dá)到工程力學(xué)大師的境界,他是怎樣修煉出來(lái)的?
現(xiàn)在讀這本自傳中文版的時(shí)候,我也是邊讀邊思索。他所以成功,原來(lái)是和他的經(jīng)歷、善于學(xué)習(xí)和能夠獨(dú)立思考的品格直接相關(guān)的。我想至少有以下幾點(diǎn)。
首先,繼承了俄羅斯的力學(xué)傳統(tǒng)。他受教育和最初工作的十多年,是在俄羅斯度過(guò)的,而俄羅斯的力學(xué)有著深厚的基礎(chǔ)和歐洲的力學(xué)傳統(tǒng)。就以鐵摩辛柯工作過(guò)短短幾年的彼得堡工學(xué)院來(lái)說(shuō),早在19世紀(jì)30年代就有法國(guó)的著名學(xué)者拉梅(Gabriel Lamé, 1 795—1870)和克拉伯龍(Benoit Pierre Emile Clapeyron, 1 799—1864)在那里教書(shū)。19世紀(jì)末到20世紀(jì)初又涌現(xiàn)了像V.L.柯皮切夫 (Виктор Львович Кирпичёв,1845—1913)、麥 歇 爾 斯 基 (Иван Всеволодович Мещерский,1859 —1935)、 伽 遼 金 ( Борис Григорьевич Галёркин, 1871 —1945) 、 布 波 諾 夫 ( Ива?н Григо?рьевич Бу?бнов, 1872—1919)等力學(xué)大師。
在回憶錄中鐵摩辛柯特別提到麥歇爾斯基和柯皮切夫。
他說(shuō):“數(shù)學(xué)系的麥歇爾斯基教授上力學(xué)課,他雖然對(duì)力學(xué)應(yīng)用所知甚少,卻熱心地將課程內(nèi)容與工程科學(xué)相聯(lián)系,并努力在力學(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展實(shí)踐訓(xùn)練?!保ㄗⅲ?914年出版的麥歇爾斯基編的理論力學(xué)習(xí)題集,經(jīng)過(guò)后人不斷補(bǔ)充修訂,已成為享譽(yù)世界的習(xí)題集。2013年高教出版社出版了它的第50版中譯本。)
至于柯皮切夫,他說(shuō):“他對(duì)我后來(lái)的學(xué)術(shù)生涯影響很大??缕で蟹蜃鳛橐晃唤艹龅牟牧狭W(xué)教授,在俄國(guó)享有巨大的聲望。他后來(lái)又成為兩所著名大學(xué)-哈爾科夫技術(shù)學(xué)院和基輔工學(xué)院的締造者和組織者?!薄霸谖铱磥?lái)??缕で蟹虺晒Φ闹饕蚴撬麚碛惺譁Y博的知識(shí),他從不把自己局限于特定的知識(shí)領(lǐng)域,總是將自己研究的領(lǐng)域一方面與純粹的工程課題(如機(jī)械零件)相聯(lián)系,另一方面又與理論力學(xué)相聯(lián)系?!痹诟鎰e彼得堡工學(xué)院到基輔工學(xué)院時(shí),柯皮切夫?qū)λ呐R別贈(zèng)言是:“只有詳細(xì)地備課才能達(dá)到講課的目的,用最簡(jiǎn)單的方法導(dǎo)出必要的證明,用好的例子去描述理論。講解專題時(shí)最好從簡(jiǎn)單的情況入手,當(dāng)學(xué)生徹底掌握之后,再推廣到一般,為他們解決復(fù)雜問(wèn)題打下基礎(chǔ)?!辫F摩辛柯說(shuō):“從那時(shí)起我一直遵循這個(gè)規(guī)律,而且成功地取得了滿意的結(jié)果。”
鐵摩辛柯正是繼承和發(fā)揚(yáng)了俄羅斯力學(xué)界的努力聯(lián)系實(shí)際和認(rèn)真教學(xué)的這些優(yōu)良傳統(tǒng)而步入更高的境界的。
其次,好學(xué)求知、吸收歐洲力學(xué)的精華是鐵摩辛柯的另一特點(diǎn),還在學(xué)生時(shí)期,1900年他就靠打工掙的錢和父親的資助出國(guó)到巴黎參觀當(dāng)時(shí)的巴黎博覽會(huì),領(lǐng)略了那里展出的各種新型工程結(jié)構(gòu)。后來(lái)他在工作之余又多次出國(guó)訪問(wèn)德國(guó)、瑞士、英國(guó)。特別是在1905年俄國(guó)國(guó)內(nèi)情況混亂,彼得堡工學(xué)院已經(jīng)關(guān)閉、無(wú)法進(jìn)行正常工作的條件下,他不得不出國(guó)進(jìn)修,在哥廷根大學(xué)普朗特實(shí)驗(yàn)室訪問(wèn)工作了一個(gè)學(xué)期,完成了薄壁梁的彎扭問(wèn)題的研究。普朗特贊賞他的工作,并且夸他是好學(xué)生,能夠“獨(dú)立工作”。
鐵摩辛柯不僅一再登門向外國(guó)學(xué)者學(xué)習(xí),在平時(shí)研究與教學(xué)之余,他堅(jiān)持閱讀專業(yè)經(jīng)典文獻(xiàn),形成習(xí)慣。他悉心研讀了樂(lè)甫的《彈性理論》和瑞利的《聲學(xué)理論》,還在柯皮切夫建議下閱讀圣維南與拉梅等的經(jīng)典著作。他的閱讀不僅僅是讀懂而已,例如他結(jié)合閱讀《彈性理論》學(xué)習(xí)英文,由于這本書(shū)寫得深?yuàn)W難懂、聯(lián)系實(shí)際情況很少,他就在閱讀的時(shí)候,思考簡(jiǎn)化的情形并和實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系。
所以,他不僅向俄羅斯的傳統(tǒng)與專家學(xué)者學(xué),繼承他們的優(yōu)良傳統(tǒng),還積極向外國(guó)學(xué)習(xí)??梢哉f(shuō)在他到美國(guó)之前,對(duì)整個(gè)歐洲的工程力學(xué)理論與實(shí)際應(yīng)用情況已經(jīng)了若指掌,這就為他以后的騰飛打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
第三,獨(dú)特追求、獨(dú)立人格。剛從大學(xué)畢業(yè)不久,鐵摩辛柯綜合各方面的情況決定自己的人生道路是“我決定不當(dāng)工程師,同時(shí),我也不滿足于脫離實(shí)際應(yīng)用的數(shù)學(xué)和力學(xué)。我想了解至少在生產(chǎn)實(shí)踐中必須的應(yīng)用科學(xué)?!本褪钦f(shuō)他決定要做一名能夠解決實(shí)際問(wèn)題的教學(xué)與研究者,即大學(xué)教授。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo),他矢志不移,無(wú)論是在當(dāng)年兵荒馬亂的俄國(guó),還是后來(lái)移居美國(guó),有好幾次機(jī)會(huì)受雇為長(zhǎng)期工程師,他都拒絕了。他的目標(biāo)還是大學(xué)的教學(xué)與研究。
他在美國(guó)西屋電器公司工作了幾年后,在49歲時(shí)受聘為密歇根大學(xué)力學(xué)研究教授。他發(fā)現(xiàn)這里進(jìn)行教學(xué)的方式是“首先全班集中,然后把問(wèn)題發(fā)給學(xué)生,教授觀察學(xué)生解題的情況,完全不講授。每堂課只需在一本已出版的教科書(shū)上指定某些章節(jié)讓學(xué)生自學(xué)。學(xué)期結(jié)束時(shí)有一次包含一系列問(wèn)題的書(shū)面考試,問(wèn)題與課程的主要章節(jié)有關(guān)。教授面對(duì)學(xué)生的工作就是為他們準(zhǔn)備考試。凡是教科書(shū)中不可能出題的那些章節(jié)完全不學(xué)。例如完全不給學(xué)生講建筑材料的物理性質(zhì)、許用應(yīng)力和金屬疲勞等內(nèi)容?!?/p>
俗話說(shuō),入鄉(xiāng)隨俗,鐵摩辛柯是隨俗,和原來(lái)教授一樣混日子,或者退回西屋電器公司當(dāng)報(bào)酬不菲的工程師,還是按照自己的意愿另辟蹊徑,走自己的路呢?鐵摩辛柯堅(jiān)定地選擇后者,經(jīng)過(guò)艱苦的努力終于取得了極大的成功。
他的學(xué)術(shù)經(jīng)歷,正如譯者在序言中所說(shuō):“鐵摩辛柯的成功一帆風(fēng)順嗎?不是的。他年輕時(shí)屢經(jīng)戰(zhàn)亂,不斷流亡,不但無(wú)法得到實(shí)驗(yàn)設(shè)施和圖書(shū)資料來(lái)支持教育和研究,而且歷盡艱辛,連基本生活條件都無(wú)法保證。然而,顛沛流離并沒(méi)有動(dòng)搖他獻(xiàn)身科學(xué)的決心,窮困窘迫更加磨煉了他不屈不撓的意志。從本書(shū)的回憶中可以看到,即使在戰(zhàn)亂之中和最艱苦的條件下,他仍然堅(jiān)定不移、毫不退縮,堅(jiān)持讀文獻(xiàn)、編教材、寫論文。當(dāng)鐵摩辛柯初到美國(guó)時(shí),他連英語(yǔ)都說(shuō)不好,謀職更是困難重重,但他頑強(qiáng)地站住了腳,一步步打開(kāi)了局面。憑借他的熱忱、學(xué)識(shí)、教育稟賦和獻(xiàn)身精神征服了千千萬(wàn)萬(wàn)的工程師和工科學(xué)生。在本書(shū)中,我們可以讀到鐵摩辛柯在最簡(jiǎn)陋的條件下建立實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)歷和在一個(gè)完全陌生的環(huán)境中逐步贏得理解和尊重的過(guò)程。不言而喻,這種艱苦創(chuàng)業(yè)和奮斗不息的精神在今天對(duì)我們每個(gè)人仍然有莫大的啟迪?!?/p>
所以,鐵摩辛柯的成功是他獨(dú)特追求和獨(dú)立人格的勝利。
第四,鐵摩辛柯的生命歷程是幸運(yùn)的。在俄羅斯、烏克蘭和前南斯拉夫輾轉(zhuǎn)多年后,他最后移居到了美國(guó)。美國(guó)是個(gè)移民組成的國(guó)家,只要是有本領(lǐng),來(lái)者不拒,來(lái)者都是自己人,對(duì)于外來(lái)的有創(chuàng)造能力的人很容易有認(rèn)同感。他們能夠很快地吸收外來(lái)的優(yōu)秀文化。所以當(dāng)鐵摩辛柯做出社會(huì)公認(rèn)的業(yè)績(jī)后,他們給他以最高的榮譽(yù),推舉為美國(guó)工程力學(xué)之父。這恐怕是美國(guó)能夠從一個(gè)相對(duì)落后的國(guó)家迅速崛起成為全世界在經(jīng)濟(jì)、軍事、科技各方面都最發(fā)達(dá)國(guó)家的原因之一吧。
換位思考,我們看看明清兩朝,從外國(guó)來(lái)中國(guó)傳播科學(xué)交流文化的著名人物,如利瑪竇、鄧玉函、湯若望、郎世寧、南懷仁、傅蘭雅、李提摩太等等,他們?cè)谥袊?guó)數(shù)十年工作,成績(jī)斐然,有的老死在中國(guó),然而,除了一些表?yè)P(yáng)之外,仍然把他們當(dāng)作外來(lái)人,始終不是自己人。這恐怕也是明清兩代逐漸走向衰落的原因之一吧。
美國(guó)人把鐵摩辛柯當(dāng)作自己人,鐵摩辛柯自然也會(huì)投桃報(bào)李,除了辛勤工作,為美國(guó)培養(yǎng)了幾代工程力學(xué)人才之外,有一件事值得一提。1957年,蘇聯(lián)發(fā)射了人造衛(wèi)星,這使美國(guó)科技界有點(diǎn)驚慌。鐵摩辛柯說(shuō):“那段時(shí)期(1958年),美國(guó)人對(duì)蘇聯(lián)的工程教育很感興趣,常向我打聽(tīng)。為了更詳盡地了解蘇聯(lián)工程教育的現(xiàn)狀,我決定到那里去一趟?!边@就是1958年他訪蘇之行的緣由。在那里接待他的人,都是我們這一代力學(xué)家耳熟能詳?shù)闹麑W(xué)者。鐵摩辛柯返回美國(guó)后寫了一本《俄羅斯的工程教育》,于1959年出版。
總之,看了余同希、李世鶯翻譯出版的鐵摩辛柯回憶錄,可以細(xì)細(xì)品味的事情很多。我想無(wú)論是想了解鐵摩辛柯如何向前人學(xué)習(xí)的、想改進(jìn)力學(xué)教學(xué)的、想聯(lián)系實(shí)際開(kāi)展科研的、想編寫教材的、還是想向前人學(xué)習(xí)如何獨(dú)立思考和獨(dú)立發(fā)展的人,都可以看看這本書(shū)。無(wú)論是力學(xué)專業(yè)的教師和學(xué)生,或者其他行業(yè)的科技工作者,都不妨讀一讀,一定會(huì)從中獲益。