郭永怀:发现中国临界马赫数的第一人

郭永怀,我国近代力学事业的奠基人。他最先发现临界马赫数;最先发现奇异摄动理论中的变形坐标法,这一坐标法的发现开创了我国的高超声速流、电磁流体力学、爆炸力学的研究先河;培养了众多优秀力学人才。他担负着国防科学研究的业务领导工作,为发展我国的导弹与核弹事业作出了重要贡献

  1909年4月,郭永怀出生于山东一个家境殷实的农家。1931年,郭永怀考入南开大学物理系,1933年进入北京大学,在光学专家饶毓泰教授的门下继续深造。1938年夏,中英庚子赔款基金会留学委员会举行了第七届留学生招生考试。虽然当年的力学专业只招一名学生,但郭永怀与钱伟长、林家翘三名高材生,均以高分同时被录取。他们登上了前往海外的船只,却被告之将在日本的横滨停船三日,目的是登岸“观光”,同时要接受日本政府颁发的签证。1937年刚刚爆发了卢沟桥事变,面对这种莫大的羞辱,义愤填膺的郭永怀与钱伟长、林家翘一致决定不登岸观光,也不接受敌国的签证。结果,此次留学旅途就此终止,郭永怀与其他22名同学全体下船,毅然返回了昆明。两年以后,郭永怀再次登上了前往加拿大多伦多大学的轮船,终于开始了长达16年的海外求学生涯。

  1941年5月,郭永怀得以在美国西岸加州理工学院古根海姆航空实验室深造,这是当时著名的国际空气动力学的研究中心。郭怀永倾注4年心血,于1945年完成了一篇关于跨声速流不连续解的博士论文。此后的他继续留在加州理工学院搞学术研究,不久,他与钱学森通力合作的一篇数论论文,首次提出了临界马赫数概念,并得到了实验证实,震惊世界。临界马赫数的提出,成为一座里程碑,为解决跨声速飞行问题奠定了理论基础。郭永怀的学术能力也开始得到国际认可,他作为一个知名科学家,加入美国数学学会,并被加州理工学院特聘为研究员。

  1949年,郭永怀的聪明才智和出色的科研能力,又一次为他赢得了国际荣誉,那就是奇异摄动理论的提出。这一理论可以解决跨声速气体动力学的一个难题,而郭永怀的奇异摄动理论是一种计算简便、实用性强的数学方法,后来这一方法又在许多学科中得到了广泛应用。郭永怀从此在国际上名声大振。

  1955年,美国政府取消了禁止中国学者出境的禁令。此时的郭永怀坐不住了,整天想着回国的事。许多朋友劝郭永怀留在美国,问他“为什么总是挂记着那个贫穷的家园呢?”郭永怀却说:“家穷国贫,只能说明当儿子的无能!作为一个中国人,有责任回到祖国,和人民一道,共同建设我们美丽的山河。”回国后,郭永怀立刻与钱学森、钱伟长一起投身于刚组建的力学研究所的工作。1959年,我国核工业由于苏联撤走在华专家而陷入困境。为了在这种困难的情况下研制出自己国家的原子弹,郭永怀被选为中国核武器研究的三大支柱人选,担任九院副院长,并带领制定了爆炸力学的科学规划,将力学与核武器试验相结合,开辟了一条科研新路。

  1963年,核武器研发的专业科研队伍开始迁往青海新建的研制基地。郭永怀原本便身体瘦弱,又承受着高原反应,在北京和青海之间飞来飞去,严重损害了健康。1968年,郭永怀在青海基地发现一个重要数据,急于赶回北京研究,便搭乘了夜班飞机。12月5日凌晨,飞机坠毁。当人们从机身残骸中寻找到他时,发现他和警卫员紧紧地拥抱在一起,当人们费力地将他俩分开后,发现郭永怀的那个装有绝密资料的公文包安然无损地夹在他们之间。郭永怀在工作岗位上默默奉献,透支自己的健康和生命,在临死关头,还在捍卫绝密文件。为了表彰郭永怀的功绩,国家内务部于同年授予他烈士称号。1999年郭永怀被授予“两弹一星荣誉勋章”,他是“两弹一星”元勋中仅有的三位获得“烈士”称号的科学家之一。

  郭永怀是唯一一位为中国核弹,氢弹和卫星实验工作均作出巨大贡献的科学家。他生前经常挂在嘴边上的是:“作为新中国的一个普通科技工作者,特别是作为一名共产党员,我只是希望自己的祖国早一天强大起来,永远不再受人欺侮。中国强大了,在世界事务中就会发挥更大作用……”这就是一个归国赤子朴实的心理写照。

 

本文选自《百年海归  创新中国》,主编中国与全球化智库(CCG)主任王辉耀,人民出版社