武际可教授1958年毕业于北京大学数学力学系，留校任教至今。曾任北京大学力学系副系主任，计算力学教研室主任，中国力学学会副理事长，计算力学专业委员会副主任。

武际可：谈有关北大工学院的一则新闻

● 武际可

偶然发现在北京大学新闻网上有一则新闻。现完整地抄录如下：

“北大工学院陈十一教授等拓展了通行150年的开尔文定理

日期： 2006-10-20 阅读次数： 12715 供稿:北大工学院

1869年，19世纪伟大科学家William Thomson (Lord Kelvin) 发表了著名的速度环量守恒定律的论文。他的结果等同于19世纪另一位科学巨匠Hermann von Helmholtz在1858年证明的一个定理，这一结论现在称为开尔文-赫姆霍兹定理，它被用来解释很多重要的流体现象，如飞机升力的产生，湍流阻力和量子涡线在超流中的运动。

近日，北京大学工学院陈十一教授和美国约翰霍普金斯大学以及洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员在流体湍流中拓展了这个定理，有着150年历史的Kelvin-Helmholtz定理在湍流中得到发展。

他们指出经典的开尔文定理在流体湍流中将失效，从而必须采用他们的新理论。

速度环量定理很容易通过涡线的运动来理解：旋转的柱状流体，如大气中的龙卷风或者浴缸下水口形成的漩涡都有涡束。开尔文-赫姆霍兹定理表明在流体粘性系数很小，或者说“粘性”可以忽略的情况下，涡线必须“和流体一起运动”。换句话说，不管流体运动多么复杂和多么混乱，最开始在流线上的流体质点在以后还会一直在那根涡线上。吸烟产生的烟圈就是一个很好的说明。我们之所以能用肉眼看到烟圈，是因为有烟尘在里面。开尔文-赫姆霍兹定理的作用使得涡线上的烟尘颗粒会一直“系”在涡线上，而逃不出烟圈。只有经过很长时间，烟才会消散掉，一方面是因为烟圈的扩大，另一方面是因为开尔文定理忽略了细微的扩散作用。一般认为，扩散作用越小，开尔文定理就越准确。

陈十一教授和他的研究团队发现这种预期是错的。开尔文定理在流体粘性系数趋近于零的情况下并不成立。在粘性系数很小的情况下，尽管分子运动引起的涡量扩散很小，但是湍流也会应运而生，流体速度场变化非常剧烈，并导致奇异性，从而破坏了开尔文定理中流场平滑的潜含假定。这时湍流和速度场的奇异性成为扩散的主要因素。事实上，奇异性对守恒律的作用以前也有过类似的研究。1949年，耶鲁大学的化学家 Lars Onsager发现，由于流体奇异性的存在，经典的能量守恒定理在湍流中并不一定成立。Onsager的观点在当时并没有被广泛接受，但是后来他的发现被数学家证明。当粘性系数趋近于零时，由于非线性动力学影响，流体能量会向小尺度传递，因此湍流中仍会有能量耗散，这和量子场论中的守恒律奇异相似。量子电动力学里的轴向奇异性可以让介子蜕变成光子。

该成果预期将对工程、地球物理和天体物理中许多问题产生重大影响。这个新发现和等离子物理中的阿尔芬定理和奇异量子现象，如超流中的耗散相滑移和基本粒子物理中的守恒奇异性等相关。他们的工作结果已发表在今年10月6日的《物理评论快报》http://scitation.aip.org/getpdf/servlet/GetPDFServlet?filetype=pdf&id=PRLTAO000097000014144505000001&idtype=cvips

看了之后，感觉到像报道把太阳从东方升起认为是新发现一样的可笑。

首先，环量守恒定理是连大学生都知道只适用于理想流体的定律。理想流体采用了无粘性假设，这只是一种近似的假设。陈十一却“发现”了在实际的流体中不适用，任何有常识的人都知道实际的流体总是有粘性的。即使是在层流的条件下也是不适用的何况陈十一教授还要把它套在由于粘性所产生的复杂流动湍流上来使用。

其次，报道说：“陈十一教授和他的研究团队发现这种预期是错的。开尔文定理在流体粘性系数趋近于零的情况下并不成立”。按照陈教授的预期，似乎在粘性系数趋近于零时，理想流体的环量守恒就应当是它的极限。在这里，陈教授又犯了一个很初等的错误，即一个函数在自变量趋于a时它的极限就应当是自变量a处的函数值。只要认真学过微积分的人都不难判断这种预期的错误。在函数于a点间断时，函数在a点的极限与函数在a点的值是两回事。何况，在粘性等于零时，一般来说理想流体的控制方程要降阶，它的解与描述粘性流体的纳维－斯托克斯方程的解之间的关系是有许多学者讨论过的。其近似是有条件的。陈教授根本不了解这些条件。把理想流体的模型到处乱用。是不会不碰壁的。

碰壁而又对力学已有成果的无知，反而欣喜地认为是“经典的开尔文定理在流体湍流中将失效，从而必须采用他们的新理论。”理想流体模型不适用于真实流体，这是在100多年以前人们就已经熟知的事实，陈十一既然是学力学出身，想必是知道的。他故意不谈这些事实，并且还预期要“将对工程、地球物理和天体物理中许多问题产生重大影响”，其用意只能是混淆视听借以达到欺世盗名的目的。

据云，陈教授乃北大工学院院长。这篇稿子要么出自陈十一教授之手，要么至少他是看过的。以上错误是作为一个力学专业的合格大学生都不应当犯的，要是作为力学专业的教员竞连这种起码的知识也会犯错误，恐怕要登上力学专业的讲堂是有困难的，要是把这样的人滥充教授，只会误人子弟。如果对流体力学发展历史是清楚的而又要那样说，那么这样的人，岂止不能为人师，其人格也会成问题。而现在的事实是，陈十一不但堂而皇之登上工学院的讲堂，竞还充任院长之职。我作为北大的一名退休教师为北大而感到害羞。

武际可：我为北大悲哀——再谈有关北大工学院的一则新闻

● 武际可

写完《谈北大工学院的一则新闻》后，意犹未尽，加以又了解到一些情况，有再谈的必要。
一悲是、工学院院长陈十一编造的这篇荒唐的新闻稿是2006年10月20日贴上去的，所谓对150年定理的拓广只不过是一场有意制造的骗局。这是一个合格的学过流体力学的大学生都能够识破的。可是，到现在已经10个多月了，点击的次数已达一万二千多次。竞没有一个在编的教师或学生发出疑问和揭穿。据了解，对这篇奇文最早提出异议的是两位退休的老师，其中有一位还给工学院的网站上发了帖子，不幸的是，不久这篇帖子就给删掉了。使我悲伤的是，它说明北大已经大大蜕化了，昔日以提倡科学和民主而闻名中华大地的北京大学，已经一变而为万马齐喑、噤若寒蝉的一潭死水了。仅有的不同意见是来自几个已经退休的老者，而且这些老者的意见也还要受到及时的删改而不让它与大众见面。北大人竟对科学上的对错漠然视之。如果说陈十一的新闻，是试探北大人是否可欺的话，那么北大人的表现说明太过可欺了，难道北大连一个真正懂流体力学的人也没有吗。这就难怪陈十一能够不断吹嘘他能源、航空航天、新材料、生物医学工程什么都懂的神话。牛皮越吹越大，竞能够通行无阻。

在这里我们需要回顾已故北京大学校长周培源的话：“学校是一个搞学问的场所，而学术活动的特色乃是它的独创和革新，它的追求真理的大无畏精神和尊重实际的科学态度。”据说陈十一，打着曾是周培源的学生的旗号来标榜自己。而实际做的，却是和周培源背道而驰。在搞学问上不仅不实事求是，欺骗别人，还要压制不同意见。如果说陈十一是周培源的学生的话，也只能算是学生中的犹大而已。

二悲是，北大力学系是1952年由周培源创建的北京大学数学力学系力学专业发展而成的。经历了50年，为国家培养了数以千计的人才。50年来北大力学系，一直是国内理科力学系的一面旗帜，也是教育部属于理科基地的唯一的力学系。即使是在文革灾难中，在谈理色变的理科无用论横行天下的情况下，北大力学系仍然坚持自己的理科特色。周培源本人就顶着理科无用的邪风在文革中发表文章，批判以工代理和理向工靠的错误做法。陈十一上任工学院院长，公然与周培源对着干，第一、将原来力学与工程科学系划归工学院，第二、将力学与工程科学系的系名改为“力学与空天技术系”。陈十一比周培源批判的以工代理理向工靠走得更远，使原来的力学系的理科特点，从名到实，不留任何痕迹，把一个以理科为特长的历史悠久的力学系，改造为彻里彻外的工程系科。在全国学术界都急功近利的学风中，北大这面理科的旗帜被砍倒了。我们并不反对北大办工学院，为了使北大有较全的学科，办工学院是无可厚非的，但在补却北大缺工的“眼前疮”的同时，却挖去了理科力学专业的“心头肉”。它意味着，作为理科的力学学科从大陆上彻底消失了。这种拆己之长补己之短的做法，不能不使老北大人感到由衷地悲哀和痛心。

陈十一把力学系做了这番改造后还不甘心， 2006年3月18日他借《北京晚报》发表消息说：“今年北大工学院将首次招收本科生，招生专业包括力学、工程结构分析、能源与资源工程。预计在北京地区招生名额为10至15名。”虽然短短几十个字，表明他与要北大力学系数十年的传统分割清楚。文中说北大工学院“首次”招生，“招生专业包括力学”，这说明它要把力学专业以往50多届培养的学生一笔勾销，它向世人宣布力学专业的历史要由陈十一从头来写，从头开始陈十一的历史。成也萧何，败也萧何，周培源以毕生精力经营的理科为特点的力学系，被断送在打着他的学生旗号的陈十一手里了。

三悲是，陈十一是北大花高价请来作院长的，他的薪金是国内一个教授的数十倍之多！陈十一一个人的薪水相当于一个系的教授薪水的总和。国家花这么多的钱，如果陈十一果然能够给北大添光加彩，能够切切实实为北大做点事也还罢了。陈十一不仅业务上连连犯一个大学生都不应该犯的错误。在工作上，几年的观察，他给人们的印象是，他一半时间在美国，他在这里只有一半时间，而且这一半时间里也并不是踏踏实实搞工作，一半是到处吹牛拉关系兼职赚钱，另一半是物色国内的好学生到美国继续作他的研究生。他是怀着一颗美国心来中国工作的。有一位航天部的院士，对笔者说：“陈十一拿着美国护照，又当贵校的院长，又把系名改为力学与空天技术系，是想从航天部拿任务。你设想，你拿着中国护照能够从美国的太空总署拿到任务吗？”

笔者虽然主张在学校里应当实行同工同酬的原则，不过还不是心胸狭隘的人，对于海归学者，凡是有真才实学的而又认真工作的，即使是待遇高一点，也是应当欢迎的。可悲的是，国家拿了重金，来聘任一个把有悠久传统的理科力学系祸害完了，业务上又一无可取，拿着美国护照怀着美国心人，来管理北大的工学院。北大的当权者，能轻易相信这样的骗子当权，不能不是北大人事体制上的悲剧。在学术腐败频频发生的今天，也许挂着洋招牌的骗子更能够行得通。陈十一就是一个。

武际可：给基础研究和教学留一席之地
——纪念谈镐生先生上书30周年
● 武际可

提要 本文从我们民族的重实用轻理性思维的传统出发，结合我国近代力学传播与发展的艰苦历程以及世界力学发展的历史事实，再列举近年来对力学学科基础理论教学与研究的各种冲击。说明力学的基础理论的研究与教学在今天已经濒临于绝迹，呼吁应当给力学学科从基础理论的研究与教学留有一席之地。

关键词 力学 基础理论 急功近利 理论力学 应用力学 工程力学

1.中国人搞学问的实用立场

中国人思考问题，很实惠。对于一个“用”字情有独钟。自古就提倡做学问要学以致“用”。当“用”了几千年，成了洋人手下败将而不得不向洋人学习之后，又搬出西学为“用”，洋为中“用”。

在最近半个多世纪里，思考问题更实际得多。“读书是学习，使用也是学习，而且是更重要的学习。”“活学活用、学用结合、立竿见影”“在用字上狠下功夫”。已经可以看出到了维“用”是从的地步。

对这个“用”字是怎样理解的，虽然可以有各种各样的不同。为了推动“用”的发展，人们制定了各种各样的考核标准，把它度量化。对个人来说，基金、奖金、提升、表扬、温饱等等效益是看得见摸得着的，是每个人都可以亲身感觉到的。对社会来说，对国家、民族、团体、单位带来荣誉的“用”，就格外受到鼓励。人们创造了各种各样的尺度去衡量社会效益和经济效益，文章篇数、引用率、盈利、节约、固定资产、纳税量等数据可以通过各种表报看出来。

急功近利的观点，在我国影响是非常深远的，即使是比较英明的政治家，也不能幸免这种传统的影响。据《严复集》〔1〕记载，1905年，严复因开滦煤矿讼事赴伦敦，孙中山先生适在英，特访严复征求意见，严复说：“以中国民品之劣，民智之卑，即有改革，害之除于甲者将见于乙，泯于丙者将发之于丁。为今之计，惟急从教育上著手，庶几逐渐更新乎！”意思是要重视教育。而孙中山先生回答说：“俟河之清，人寿几何！，君为思想家，鄙人乃实行家也。”可见连孙中山先生，也只看到近期的用和实效。

严重的考验是民国初，教育部在1912年7月初以所谓程度不高、管理不善、经费困难为理由提出停办北京大学之议，严复向教育部上《论北京大学不可停办说帖》（抄件现藏北大档案馆），据理力争。经过多方努力和各界支持，北大总算继续办了下来。〔2〕

更可怕的是，有时我们以“用”作为一种约束全民的法令。研究、教育、企业都要惟“用”是问。对于理性地思考问题研究学问，是不留任何空间的。有时候简直是禁止的。
早在民国期间还有些有识之士写点文章谈论做学问不能一味只是为了“用”，而给以抨击。例如蔡元培校长在《北大二十周年纪念会演说词》中，总结中外大学的经验，认定是由易入难循序渐进：“盖兴学之初，目光短浅，重实用而轻学理，人情大抵如此也。”据吴宓日记记载陈寅恪一九一九年末“纵论中西印文化”的谈话中陈氏说到：“天理人事之学，精深博奥者，亘万古、横九垓而不变，凡时凡地均可用之。而救国经世，尤必以精神之学问为根基。”在他们看来，中国古代“士子群习八股以得功名富贵”，现代“留学生皆学工程实业，希慕富贵，不肯用力学问”，都是一种急功近利的方法，用时髦话讲是“急用先学”，一旦“境遇学理略有变迁，则其技不复能用，所谓最实用者乃适成为最不适用。”

竺可祯先生在引用钱宝琮先生当年在浙江大学《吾国自然科学不发达的原因》〔3〕演说里的几句话：“我国历史上亦曾提倡过科学，而科学所以不为人重视者，实因中国人太重实用。而外国人则注重实用之外，尚能继续研究，由无用而至有用，故自然科学能大有发展。”

我国著名物理学家吴大猷（1907－2000）则说的更加直白，由于过分注重实用，科学未能充分发展。1976年他在台湾淡江大学讲演说：“我国有些人士以为科学我国古已有之，看了李约瑟的大著《中国之科学与发明》而大喜，盖其列举许多技术发明，有早于西欧数世纪的，足证超于西欧也。然细读该书，则甚易见我国的发明，多系技术性，观察性，个别性，而……若于抽象的，逻辑的，分析的，演绎的科学系统。举例言之，我们有机械的发明，而从未能建立抽象的动力学原则；我们的光学有凸凹镜影之观察，而未有物理光学（光波之观念）；我们的数学有应用性的代数，而无逻辑演绎的几何；我们有磁石的应用，而从未达到定量性的磁作用定律；我们的哲学中心是伦理，是人与人，人与社会的关系，而无西欧的哲学。一般言之，我们民族传统，是偏重实用的。我们有发明，有技术而没有科学。这也是清朝时期我们和西方接触败迹后，很易受西方物质文明的表面（机械，武备），而不知这些物质文明表面之下，还有科学的基础的原因。”

孔子说：“君子述而不作”。这话说白了，就是那些被称为君子的有学问人，或者说是知识分子，他们是一伙只会注释圣人的话，而不会自己思考的人。这话的意思和西方人的主张恰好相反。路易斯?科塞明确宣称，大学教授也不一定是知识分子，知识分子必须是“为了思想而不是靠了思想而生活的人”。就是说知识分子，是要能够自己思考，追求思想自由，能够创造思想的人，而不是靠别人的思想而活着的人。

由于中国的知识分子的这种特点，所以只要圣人一发话便注释家蜂起，各种经验都会总结出来说明圣人的正确。有思想的人，噤若寒蝉，要是稍有异议，便会招来灭顶之祸。一些教授因反对理工分校而主张合校，被戴上“右派”帽子，几十年不得翻身。

这种情况到了“文革”荒唐到否定分工和任何理论教育的可笑的程度，认为理论就是实践，特别是生产实践。1968年7月21日最高指示说：“学生也是这样，以学为主，兼学别样，即不但学文，也要学工、学农、学军，也要批判资产阶级。学制要缩短，教育要革命，资产阶级知识分子统治我们学校的现象，再也不能继续下去了。”

紧接着姚文元1968年8月25日的大块文章《工人阶级必须领导一切》中挖苦广大教员说：“教理工的不会开机器，教文科的不会写文章，教农业化学的不懂得施肥料，这样的笑话不是到处都是吗？理论与实践一致的无产阶级教育制度，只能在无产阶级的直接参加下才能逐步创造出来，你们于此是一窍不通的。”

不这样想和说的人，一律被认为是严重的政治问题。一时社会上到了“谈理色变”、理科被认为 “洪水猛兽”的地步。整个知识分子队伍被认为是脱离生产脱离劳动脱离劳动人民的“三脱离”，必须彻底换血。

清华大学在蒋南翔领导下，在1958年，把课堂搬到了工地，进行“真刀真枪稿设计”，设计成功了密云水库。从现代教育的观点看，这已经是很不正常了，它把教育混同于职业培训。这个“经验”被树为样板在全国推广。然而文革中，认为它强调“用”还不够，蒋南翔被批判为17年教育的黑线代表。还要砸烂，走所谓“721”办学的道路。

到了20世纪70年代末，“文革”算是被否定了。不过大致上只是在政治领域内给以否定，而文革传承和强化了的几千年的实用思想，特别是近50年来的实用思想，非但没有被否定，而在一定程度上说还有所增长。2004年教育部在全国实行的新的《义务教育数学课程标准》将中学的几何教学中的证明取消的所谓“改革”就是一个典型的代表。他们认为几何证明得到的事实，比证明的逻辑思维过程要重要。以为只要教给学生结论就可以了。例如要学生知道三角形的内角之和为180度就可以了，不必证明。吴大猷所说的“我们的数学有应用性的代数，而无逻辑演绎的几何”，不但古代没有几何，民国之后实行了近百年的在中学教授几何的逻辑证明的传统也要被革掉了，重新使我们的后代回到没有几何逻辑证明的状态。尽管有不少人大代表和政协委员反对，又有像姜伯驹院士那样的一群专家学者的反对。教育部仍然在全国推行，而且所有的学校，一无例外地推行。近年来，在大学的教学“改革”中首先砍基础课的学时，特别是大量削减理工科作为基础课的力学课程的学时，是又一种普遍的现象。

这就是我们在谈论力学的基础理论时所必须认识到的客观环境。