我為北大悲哀——談有關北大工學院的一則新聞
作者：武際可
（北京大學力學系退休教授，原中國力學學會副理事長）
偶然發現在北京大學新聞網上有一則新聞。現完整地抄錄如下：
《北大工學院陳十一教授等拓展了通行150年的開爾文定理》
日期：2006-10-20閱讀次數：12715供稿:北大工學院
1869年，19世紀偉大科學家William Thomson(Lord Kelvin)發表了著名的速
度環量守恆定律的論文。他的結果等同於19世紀另一位科學巨匠Hermann von
Helmholtz在1858年證明的一個定理，這一結論現在稱為開爾文-赫姆霍茲定理，
它被用來解釋很多重要的流體現象，如飛機升力的產生，湍流阻力和量子渦線在
超流中的運動。近日，北京大學工學院陳十一教授和美國約翰霍普金斯大學以及
洛斯阿拉莫斯國家實驗室的研究人員在流體湍流中拓展了這個定理，有着150年
歷史的Kelvin-Helmholtz定理在湍流中得到發展。
他們指出經典的開爾文定理在流體湍流中將失效，從而必須採用他們的新理
論。速度環量定理很容易通過渦線的運動來理解：旋轉的柱狀流體，如大氣中的
龍捲風或者浴缸下水口形成的漩渦都有渦束。開爾文-赫姆霍茲定理表明在流體
粘性係數很小，或者說"粘性"可以忽略的情況下，渦線必須"和流體一起運動"。
換句話說，不管流體運動多麼複雜和多麼混亂，最開始在流線上的流體質點在以
後還會一直在那根渦線上。吸煙產生的煙圈就是一個很好的說明。我們之所以能
用肉眼看到煙圈，是因為有煙塵在裡面。開爾文-赫姆霍茲定理的作用使得渦線
上的煙塵顆粒會一直"系"在渦線上，而逃不出煙圈。只有經過很長時間，煙才會
消散掉，一方面是因為煙圈的擴大，另一方面是因為開爾文定理忽略了細微的擴
散作用。一般認為，擴散作用越小，開爾文定理就越準確。
陳十一教授和他的研究團隊發現這種預期是錯的。開爾文定理在流體粘性系
數趨近於零的情況下並不成立。在粘性係數很小的情況下，儘管分子運動引起的
渦量擴散很小，但是湍流也會應運而生，流體速度場變化非常劇烈，並導致奇異
性，從而破壞了開爾文定理中流場平滑的潛含假定。這時湍流和速度場的奇異性
成為擴散的主要因素。事實上，奇異性對守恆律的作用以前也有過類似的研究。
1949年，耶魯大學的化學家LarsOnsager發現，由於流體奇異性的存在，經典的
能量守恆定理在湍流中並不一定成立。Onsager的觀點在當時並沒有被廣泛接受，
但是後來他的發現被數學家證明。當粘性係數趨近於零時，由於非線性動力學影
響，流體能量會向小尺度傳遞，因此湍流中仍會有能量耗散，這和量子場論中的
守恆律奇異相似。量子電動力學裡的軸向奇異性可以讓介子蛻變成光子。
該成果預期將對工程、地球物理和天體物理中許多問題產生重大影響。這個
新發現和等離子物理中的阿爾芬定理和奇異量子現象，如超流中的耗散相滑移和
基本粒子物理中的守恆奇異性等相關。他們的工作結果已發表在今年10月6日的
《物理評論快報》
http://scitation.aip.org/getpdf/servlet/GetPDFServlet?filetype=pdf&id=
PRLTAO000097000014144505000001&idtype=cvips
看了之後，感覺到像報道把太陽從東方升起認為是新發現一樣的可笑。首先，
環量守恆定理是連大學生都知道只適用於理想流體的定律。理想流體採用了無粘
性假設，這只是一種近似的假設。陳十一卻"發現"了在實際的流體中不適用，任
何有常識的人都知道實際的流體總是有粘性的。即使是在層流的條件下也是不適
用的，何況陳十一教授還要把它套在由於粘性所產生的複雜流動湍流上來使用。
其次，報道說："陳十一教授和他的研究團隊發現這種預期是錯的。開爾文
定理在流體粘性係數趨近於零的情況下並不成立"。按照陳教授的預期，似乎在
粘性係數趨近於零時，理想流體的環量守恆就應當是它的極限。在這裡，陳教授
又犯了一個很初等的錯誤，即一個函數在自變量趨於a時它的極限就應當是自變
量a處的函數值。只要認真學過微積分的人都不難判斷這種預期的錯誤。在函數
於a點間斷時，函數在a點的極限與函數在a點的值是兩回事。何況，在粘性等於
零時，一般來說理想流體的控制方程要降階，它的解與描述粘性流體的納維－斯
托克斯方程的解之間的關係是有許多學者討論過的。其近似是有條件的。陳教授
根本不了解這些條件，把理想流體的模型到處亂用，是不會不碰壁的。碰壁而又
對力學已有成果的無知，反而欣喜地認為是"經典的開爾文定理在流體湍流中將
失效，從而必須採用他們的新理論。"理想流體模型不適用於真實流體，這是在
100多年以前人們就已經熟知的事實，陳十一既然是學力學出身，想必是知道的。
他故意不談這些事實，並且還預期要"將對工程、地球物理和天體物理中許多問
題產生重大影響"，其用意只能是混淆視聽藉以達到欺世盜名的目的。
據云，陳教授乃北大工學院院長。這篇稿子要麼出自陳十一教授之手，要麼
至少他是看過的。以上錯誤是作為一個力學專業的合格大學生都不應當犯的，要
是作為力學專業的教員競連這種起碼的知識也會犯錯誤，恐怕要登上力學專業的
講堂是有困難的，要是把這樣的人濫充教授，只會誤人子弟。如果對流體力學發
展歷史是清楚的而又要那樣說，那麼這樣的人，豈止不能為人師，其人格也會成
問題。而現在的事實是，陳十一不但堂而皇之登上工學院的講堂，競還充任院長
之職。我作為北大的一名退休教師為北大而感到害羞。
寫完《談北大工學院的一則新聞》後，意猶未盡，加以又了解到一些情況，
有再談的必要。
一悲是，工學院院長陳十一編造的這篇荒唐的新聞稿是2006年10月20日貼上
去的，所謂對150年定理的拓廣只不過是一場有意製造的騙局。這是一個合格的
學過流體力學的大學生都能夠識破的。可是，到現在已經10個多月了，點擊的次
數已達一萬二千多次。競沒有一個在編的教師或學生發出疑問和揭穿。據了解，
對這篇奇文最早提出異議的是兩位退休的老師，其中有一位還給工學院的網站上
發了帖子，不幸的是，不久這篇帖子就給刪掉了。使我悲傷的是，它說明北大已
經大大蛻化了，昔日以提倡科學和民主而聞名中華大地的北京大學，已經一變而
為萬馬齊喑、噤若寒蟬的一潭死水了。僅有的不同意見是來自幾個已經退休的老
者，而且這些老者的意見也還要受到及時的刪改而不讓它與大眾見面。北大人竟
對科學上的對錯漠然視之。如果說陳十一的新聞，是試探北大人是否可欺的話，
那麼北大人的表現說明太過可欺了，難道北大連一個真正懂流體力學的人也沒有
嗎。這就難怪陳十一能夠不斷吹噓他能源、航空航天、新材料、生物醫學工程什
麼都懂的神話。牛皮越吹越大，竟能夠通行無阻。
在這裡我們需要回顧已故北京大學校長周培源的話："學校是一個搞學問的
場所，而學術活動的特色乃是它的獨創和革新，它的追求真理的大無畏精神和尊
重實際的科學態度。"據說陳十一，打着曾是周培源的學生的旗號來標榜自己。
而實際做的，卻是和周培源背道而馳。在搞學問上不僅不實事求是，欺騙別人，
還要壓制不同意見。如果說陳十一是周培源的學生的話，也只能算是學生中的猶
大而已。
二悲是，北大力學系是1952年由周培源創建的北京大學數學力學系力學專業
發展而成的。經歷了50年，為國家培養了數以千計的人才。50年來北大力學系，
一直是國內理科力學系的一面旗幟，也是教育部屬於理科基地的唯一的力學系。
即使是在文革災難中，在談理色變的理科無用論橫行天下的情況下，北大力學系
仍然堅持自己的理科特色。周培源本人就頂着理科無用的邪風在文革中發表文章，
批判以工代理和理向工靠的錯誤做法。陳十一上任工學院院長，公然與周培源對
着干，第一、將原來力學與工程科學系劃歸工學院，第二、將力學與工程科學系
的系名改為"力學與空天技術系"。陳十一比周培源批判的以工代理理向工靠走得
更遠，使原來的力學系的理科特點，從名到實，不留任何痕跡，把一個以理科為
特長的歷史悠久的力學系，改造為徹里徹外的工程系科。在全國學術界都急功近
利的學風中，北大這面理科的旗幟被砍倒了。我們並不反對北大辦工學院，為了
使北大有較全的學科，辦工學院是無可厚非的，但在補卻北大缺工的"眼前瘡"的
同時，卻挖去了理科力學專業的"心頭肉"。它意味着，作為理科的力學學科從大
陸上徹底消失了。這種拆己之長補己之短的做法，不能不使老北大人感到由衷地
悲哀和痛心。
陳十一把力學系做了這番改造後還不甘心，2006年3月18日他借《北京晚報》
發表消息說："今年北大工學院將首次招收本科生，招生專業包括力學、工程結
構分析、能源與資源工程。預計在北京地區招生名額為10至15名。"雖然短短幾
十個字，表明他與要北大力學係數十年的傳統分割清楚。文中說北大工學院"首
次"招生，"招生專業包括力學"，這說明它要把力學專業以往50多屆培養的學生
一筆勾銷，它向世人宣布力學專業的歷史要由陳十一從頭來寫，從頭開始陳十一
的歷史。成也蕭何，敗也蕭何，周培源以畢生精力經營的理科為特點的力學系，
被斷送在打着他的學生旗號的陳十一手裡了。
三悲是，陳十一是北大花高價請來作院長的，他的薪金是國內一個教授的數
十倍之多！陳十一一個人的薪水相當於一個系的教授薪水的總和。國家花這麼多
的錢，如果陳十一果然能夠給北大添光加彩，能夠切切實實為北大做點事也還罷
了。陳十一不僅業務上連連犯一個大學生都不應該犯的錯誤。在工作上，幾年的
觀察，他給人們的印象是，他一半時間在美國，他在這裡只有一半時間，而且這
一半時間裡也並不是踏踏實實搞工作，一半是到處吹牛拉關係兼職賺錢，另一半
是物色國內的好學生到美國繼續作他的研究生。他是懷着一顆美國心來中國工作
的。有一位航天部的院士，對筆者說："陳十一拿着美國護照，又當貴校的院長，
又把系名改為力學與空天技術系，是想從航天部拿任務。你設想，你拿着中國護
照能夠從美國的太空總署拿到任務嗎？"
筆者雖然主張在學校里應當實行同工同酬的原則，不過還不是心胸狹隘的人，
對於海歸學者，凡是有真才實學的而又認真工作的，即使是待遇高一點，也是應
當歡迎的。可悲的是，國家拿了重金，來聘任一個把有悠久傳統的理科力學系禍
害完了，業務上又一無可取，拿着美國護照懷着美國心人，來管理北大的工學院。
北大的當權者，能輕易相信這樣的騙子當權，不能不是北大人事體制上的悲劇。
在學術腐敗頻頻發生的今天，也許掛着洋招牌的騙子更能夠行得通。陳十一就是
一個。
