來源：熱學(xué)與實(shí)踐公眾號（ID：），作者：戴世強(qiáng)院長深圳學(xué)院。本文刊登于《力學(xué)與實(shí)踐》2016年第6期，版權(quán)歸原作者所有。
步入熱學(xué)界近三六年的一對中年伉儷三年前突發(fā)奇想，想要曉得：熱學(xué)界的兩院教授關(guān)于熱學(xué)都說了些哪些？于是，借助20個(gè)月的業(yè)余時(shí)間，孜孜矻矻，鉤沉索隱，悉心編撰，推出了這本62萬字的《院士談熱學(xué)》[1]。此書一經(jīng)發(fā)行，不久即告售完，坊間好評不絕于耳。為何這本大部頭科普專著這么受歡迎？且聽筆者漸漸道來。
無處不在的熱學(xué)
這是由于熱學(xué)無處不在。
正如鄭哲敏教授為該書所寫的自序中所說：“力學(xué)是關(guān)于物質(zhì)世界宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)的科學(xué)，包括例如物體的受力、運(yùn)動(dòng)、流體的流動(dòng)、固體的變型、斷裂、損傷等研究。它既是一門基礎(chǔ)學(xué)科，又是一門技術(shù)學(xué)科。回顧新中國創(chuàng)立以來的重大成就，如兩彈一星，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的客機(jī)、潛艇，還有高層建筑、巨型貨輪、高水平的橋梁（如跨江跨海的各類索橋斜拉橋）、海洋平臺(tái)、海港與棧橋、精密機(jī)械、機(jī)器人、高速動(dòng)車等，都有熱學(xué)工作者的指導(dǎo)與參與，包含著我國數(shù)萬熱學(xué)工作者的心血和貢獻(xiàn)。”
的確，大到廣袤的宇宙太空，小到修長的塵埃細(xì)胞，四處能看到熱學(xué)的影子。通過宇宙二氧化碳動(dòng)力學(xué)（非常是星體密度波）的研究，人們可以精細(xì)地勾畫出我們所在的銀河系的右臂螺旋結(jié)構(gòu)；采用行星際動(dòng)力學(xué)，可以精準(zhǔn)地給出各個(gè)行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；采用細(xì)胞熱學(xué)，可以探求動(dòng)物的微細(xì)結(jié)構(gòu)；利用多相流熱學(xué)，可以"窺探"空中的塵埃和水底的砂粒；有了熱學(xué)，可上九天攬?jiān)拢上挛逖笞谨M；有了熱學(xué)，人類可以創(chuàng)造種種奇跡。
關(guān)于熱學(xué)應(yīng)用的廣泛性，不妨引用周培源先生的精辟闡述：“力學(xué)的發(fā)生和發(fā)展一開始就是由生產(chǎn)決定的。恩格斯以前列舉了唐代熱學(xué)發(fā)展的背景是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的某一階段，城市和大建筑的形成，手工業(yè)的發(fā)展，航海和戰(zhàn)爭等事例。1686年牛頓對熱學(xué)的總結(jié)最初是從天體運(yùn)動(dòng)的研究開始的，當(dāng)時(shí)天文學(xué)、數(shù)學(xué)和熱學(xué)是自然科學(xué)中僅有的三個(gè)成熟的伙伴。它們相互滲透，相互推動(dòng)。牛頓熱學(xué)的發(fā)展為大工業(yè)打算了基礎(chǔ)，也對化學(xué)學(xué)其他分支的發(fā)展起過巨大的促進(jìn)作用。仍然到如今，熱學(xué)在工程方面的應(yīng)用越發(fā)深入，在絕大部份的工程（包括建筑、水利、交通、機(jī)械、采礦、冶金、化工、石油、軍事、空間工程）中，處處都須要熱學(xué)。工程向熱學(xué)提出了層出不窮的問題，熱學(xué)也不斷以新的成果，深刻地改變工程設(shè)計(jì)的思想。近些年來，熱學(xué)又在認(rèn)識(shí)自然方面，恢復(fù)和擴(kuò)大了過去的老傳統(tǒng)。熱學(xué)工作者涉足到宇宙論、天體演變、星系結(jié)構(gòu)、天體爆燃、太陽風(fēng)、行星磁場等研究，也涉足到大氣、洋流、海浪、地殼運(yùn)動(dòng)、地幔對流等的研究。生物熱學(xué)出現(xiàn)了，它將為熱學(xué)和農(nóng)業(yè)及醫(yī)學(xué)構(gòu)建越來越緊密的聯(lián)系。可以這樣說，近代熱學(xué)的發(fā)展，正深入到自然科學(xué)的許多部門，熱學(xué)在物質(zhì)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)處理的問題，所以有這樣的廣泛性，起因于熱學(xué)是研究自然界中最基本、最簡單的運(yùn)動(dòng)方式，即位置聯(lián)通。”[1]
正由于有這樣的廣泛性，熱學(xué)學(xué)科仍然遭到普遍關(guān)注，人們盼望了解熱學(xué)的方方面面，于是，本書面世遭到這么熱烈的歡迎，也就不足為奇了。
眾說紛紜的熱學(xué)
這是由于國外學(xué)界對熱學(xué)學(xué)科常有不同的認(rèn)識(shí)，常常眾說紛紜，莫衷一是，甚至無視這一學(xué)科的存在。
從世界范圍看來，作為基礎(chǔ)科學(xué)的熱學(xué)學(xué)科的存在性穩(wěn)如泰山。試看，國際理論和應(yīng)用熱學(xué)聯(lián)盟(IUTAM)有上百個(gè)成員國，它組織的國際理論和應(yīng)用熱學(xué)會(huì)議(ICTAM)，即"熱學(xué)亞運(yùn)會(huì)"，每屆有千余人出席，第23屆ICTAM就于2012年在我國南京舉行；國際上熱學(xué)類的期刊成百上千；著名熱學(xué)家為數(shù)甚眾，這種都是明證。而且，在我國，本不該成問題的問題，卻老是成問題。雖然在國家自然科學(xué)基金委員會(huì)，數(shù)理化力天地生這七大基礎(chǔ)學(xué)科的地位從來就十分明晰，熱學(xué)仍然搶占著重要的位置，但在制定全省性的科學(xué)規(guī)劃時(shí)，總會(huì)碰到一些問題.最顯著的事例是：1978年，在制定新一輪科學(xué)規(guī)劃時(shí)，一開始，只提"數(shù)理化天地生"，偏偏把熱學(xué)學(xué)科排除在外，幸而以周培源、錢偉長、談鎬生等教授為代表的老一代熱學(xué)家據(jù)理力爭，爭回了熱學(xué)作為重要的基礎(chǔ)學(xué)科的地位（詳見《談鎬生選集》[2]的錢偉長序和第402～420頁）。但是，在2008年的我國中常年科學(xué)規(guī)劃中又出現(xiàn)了類似問題；在2009年的科技部一些規(guī)劃中重又把熱學(xué)排除在基礎(chǔ)學(xué)科之外，經(jīng)過新一代熱學(xué)界的教授們再度鼓與呼，問題才得到解決。
之所以出現(xiàn)此類情況，有如下誘因：
對熱學(xué)學(xué)科的內(nèi)涵及其發(fā)展史不甚了解，雖然在學(xué)界也是這么；
誤覺得熱學(xué)僅僅是數(shù)學(xué)學(xué)的一個(gè)分支，殊不知早在一百多年前，熱學(xué)就與數(shù)學(xué)學(xué)"分了家"，成了一門獨(dú)立的學(xué)科；
缺少對熱學(xué)學(xué)科內(nèi)涵的普及性介紹，又有一些不確切的信息的欺騙，使人們形成模糊認(rèn)識(shí)。
武際可在《力學(xué)史》[3]中，經(jīng)過一番引經(jīng)據(jù)典，歸納出關(guān)于熱學(xué)的如下認(rèn)識(shí)：
熱學(xué)起源于工具、工藝的改進(jìn)，同時(shí)也是人類追求認(rèn)識(shí)自然界客觀運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律，非常是追求對天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律認(rèn)識(shí)的必然歸宿。
在熱學(xué)研究上，從唐代開始，就有兩種傳統(tǒng)。如牛頓所說，一方面是理智的或理論的，另一方面是應(yīng)用的，可見理論熱學(xué)與應(yīng)用熱學(xué)的分工，早在牛頓時(shí)代就有了。
對熱學(xué)的研究對象，有一個(gè)逐漸擴(kuò)寬的過程。初期側(cè)重于重力、平衡，即靜力學(xué)，后來側(cè)重于運(yùn)動(dòng)，即動(dòng)力學(xué).到了牛頓，對熱學(xué)有了最通常的認(rèn)識(shí)，將力同運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系，但是這兒運(yùn)動(dòng)是最通常意義的運(yùn)動(dòng)，它包含一切變化。
物理是同力學(xué)密不可分的，牛頓將幾何學(xué)看作熱學(xué)，達(dá)芬奇將熱學(xué)看作物理，而鄧玉函將數(shù)、度、力三學(xué)看為親昵三兄弟，不可分離。熱學(xué)同物理從古以來始終緊密聯(lián)系，它們是人類認(rèn)識(shí)客觀事物運(yùn)動(dòng)的質(zhì)與量的兩個(gè)不可分的側(cè)面。
自20世紀(jì)開始，熱學(xué)和化學(xué)學(xué)開始分工，熱學(xué)研究宏觀世界的規(guī)律。
把熱學(xué)作為科學(xué)的一個(gè)分支，而不單是作為技術(shù)，是近代科學(xué)界的共識(shí)。
他還進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)：“1900年量子論與1905年相對論陸續(xù)形成，標(biāo)志著化學(xué)學(xué)與熱學(xué)的分家。自此熱學(xué)專門解決宏觀世界的問題，而化學(xué)學(xué)專門從事微觀世界的研究，熱學(xué)家與化學(xué)學(xué)家、天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家便分道揚(yáng)鑣了。這一階段熱學(xué)學(xué)科的研究特征是：因?yàn)闊釋W(xué)的基本理論在許多方面早已漸趨成熟，理論困局僅有紊流、強(qiáng)度等少數(shù)課題，所以與理論熱學(xué)相比，應(yīng)用熱學(xué)的研究隊(duì)伍占較大比重。”正由于這般，在熱學(xué)界，因?yàn)楦髯缘钠仡I(lǐng)域和各類重點(diǎn)不同，對熱學(xué)學(xué)科到底是基礎(chǔ)科學(xué)，還是技術(shù)科學(xué)，尚有歧見，經(jīng)過反復(fù)討論，逐漸產(chǎn)生一致的認(rèn)識(shí)，正如文獻(xiàn)[4]中所述：
“力學(xué)原是數(shù)學(xué)學(xué)的一個(gè)分支，化學(xué)科學(xué)的構(gòu)建則是從熱學(xué)開始的。在數(shù)學(xué)科學(xué)中，人們曾用純粹熱學(xué)理論解釋機(jī)械運(yùn)動(dòng)以外的各類方式的運(yùn)動(dòng)，如熱、電磁、光、分子和原子內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)等.當(dāng)數(shù)學(xué)學(xué)甩掉了這些機(jī)械（熱學(xué)）的自然觀而獲得健康發(fā)展時(shí)，熱學(xué)則在工程技術(shù)的促進(jìn)下按自身邏輯進(jìn)一步演變，逐步從數(shù)學(xué)學(xué)中獨(dú)立下來。20世紀(jì)初，相對論強(qiáng)調(diào)，牛頓熱學(xué)不適用于速率接近于光速或則宇宙尺度內(nèi)的物體運(yùn)動(dòng)；20年代，量子論強(qiáng)調(diào)牛頓熱學(xué)不適用于微觀世界。這反映了人們對熱學(xué)的推進(jìn)，即認(rèn)識(shí)到物質(zhì)在不同層次上的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是不同的。一般理解的熱學(xué)只以研究宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)為主，因此許多帶'熱學(xué)'名稱的學(xué)科如熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)熱學(xué)、相對論熱學(xué)、電動(dòng)熱學(xué)、量子熱學(xué)等在習(xí)慣上被稱為是數(shù)學(xué)學(xué)的分支，而不屬于熱學(xué)的范圍。但因?yàn)闅v史上的緣由，熱學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)仍有著特殊的親緣關(guān)系，非常是在以上各'熱學(xué)'分支和牛頓熱學(xué)之間，許多概念、方法、理論都有不少相像之處。”
“力學(xué)與物理在發(fā)展中仍然互相促進(jìn)，互相推動(dòng)。一種熱學(xué)理論常常和一個(gè)物理分支相隨形成，如運(yùn)動(dòng)基本定理與微積分，運(yùn)動(dòng)多項(xiàng)式的求解和常微分等式，彈性熱學(xué)及流體熱學(xué)的基本多項(xiàng)式和物理剖析理論，天體熱學(xué)中運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和微分等式定性理論等。有人甚至覺得熱學(xué)是一門應(yīng)用物理，并且熱學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)一樣，還有須要實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的一面，而物理尋求的是比力學(xué)更帶普遍性的物理關(guān)系，二者有各自的研究對象。”
“力學(xué)同化學(xué)學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科一樣，是一門基礎(chǔ)科學(xué)，它所揭示的規(guī)律帶有普遍的性質(zhì)。”
“力學(xué)又是一門技術(shù)科學(xué)，它是許多工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)，又在廣泛應(yīng)用中不斷得到發(fā)展。當(dāng)工程學(xué)還只分民用工程學(xué)（即土木工程學(xué)）和軍事工程學(xué)兩大分支時(shí)，熱學(xué)在這兩個(gè)分支中已起舉足輕重的作用。工程學(xué)越分越細(xì)，各個(gè)分支中許多關(guān)鍵性的進(jìn)展都有賴于熱學(xué)中有關(guān)運(yùn)動(dòng)規(guī)律、強(qiáng)度、剛度等問題的解決。熱學(xué)與工程學(xué)的結(jié)合使得工程熱學(xué)各個(gè)分支的產(chǎn)生和發(fā)展，如今，無論是歷史較久的土木工程、建筑工程、水利工程、機(jī)械工程、船舶工程等還是后起的民航工程、航天工程、核技術(shù)工程、生物醫(yī)藥工程等都或多或少有工程熱學(xué)的活動(dòng)場地。熱學(xué)作為一門技術(shù)科學(xué)，并不能替代工程學(xué)，只強(qiáng)調(diào)工程技術(shù)中解決熱學(xué)問題的途徑，而工程學(xué)則從更綜合的角度考慮具體任務(wù)的完成。同樣地，工程熱學(xué)也不能取代熱學(xué)，由于熱學(xué)還有探求自然界通常規(guī)律的任務(wù)。”
“力學(xué)既是基礎(chǔ)科學(xué)又是技術(shù)科學(xué)這些二重性，有時(shí)也難免會(huì)導(dǎo)致注重基礎(chǔ)一面和注重應(yīng)用研究一面的熱學(xué)家之間的不同見解。其實(shí)這些二重性也使熱學(xué)家倍感自豪，她們?yōu)闇贤ㄈ祟愓J(rèn)識(shí)自然和改建自然兩個(gè)方面作出了貢獻(xiàn)。”
雖然這么，在國外學(xué)界，對熱學(xué)的內(nèi)涵及其二重性仍然有不少片面認(rèn)識(shí)，尤其是一些頗有影響的工具書對“力學(xué)”詞條做了不恰當(dāng)?shù)难堇[，對一些糊涂認(rèn)識(shí)的加深起了推波助瀾的作用。有鑒于此，2009年，一批資深熱學(xué)工作者借著國家自然科學(xué)基金委員會(huì)數(shù)理科學(xué)部組織的研討“2011～2020年我國科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略”的機(jī)會(huì)，對熱學(xué)學(xué)科的定義、特性和發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行了深入討論，進(jìn)一步產(chǎn)生了共識(shí)。
上述情況在《院士談熱學(xué)》中得到了充分反映，教授們對熱學(xué)的內(nèi)涵及其二重性做了全方位的探討。
扛鼎之作是周培源先生發(fā)表于《力學(xué)與實(shí)踐》創(chuàng)刊號的文章。他明晰地強(qiáng)調(diào)：“力學(xué)是關(guān)于物質(zhì)宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。”文中透徹地剖析了物質(zhì)的宏觀運(yùn)動(dòng)和微觀運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系；基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的關(guān)系；新老學(xué)科的關(guān)系；理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系。他旗幟鮮明地陳述：“從熱學(xué)常年發(fā)展歷史來看，我們可以得出這樣一個(gè)初步推論，就是熱學(xué)具有很強(qiáng)的基礎(chǔ)性，又有極為廣泛的應(yīng)用性，二者相輔相成，相互促進(jìn)，所以，熱學(xué)既是基礎(chǔ)科學(xué)，又是應(yīng)用科學(xué)。這和物理、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等門科學(xué)，并沒有哪些兩樣的地方”。“如果里面的推論可以創(chuàng)立，我們能夠這樣說，熱學(xué)屬于基礎(chǔ)科學(xué)，和數(shù)、理、化、天、地、生一起共稱七大基礎(chǔ)科學(xué)；同時(shí)，我們也能夠這樣說：就它的應(yīng)用范圍的廣泛性來說，熱學(xué)也屬于技術(shù)科學(xué)。因而，我們既要充分注重?zé)釋W(xué)的基礎(chǔ)研究，又要非常注意熱學(xué)的廣泛應(yīng)用。”時(shí)至今日，此文仍是發(fā)展熱學(xué)學(xué)科的綱領(lǐng)性文件，重溫上去仍有一種親切感。
諸位教授從不同側(cè)面對上述觀點(diǎn)做了闡述。
老一代教授陳述了她們對熱學(xué)的深層次理解.錢偉長[7]覺得：“力學(xué)既是應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)科學(xué)，更是一個(gè)深藏玄機(jī)的基礎(chǔ)學(xué)科，熱學(xué)事業(yè)的發(fā)展必須從基礎(chǔ)研究入手，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，決不能就事論事，照搬照抄，而必須狠下工夫，大力從事機(jī)理智探求，只有這樣，熱學(xué)能夠在實(shí)踐中發(fā)揮其無與倫比的巨大作用。”談鎬生指出強(qiáng)調(diào)：“我們必需看見，熱學(xué)是一門應(yīng)用性極強(qiáng)的基礎(chǔ)科學(xué)。沒有一項(xiàng)工程技術(shù)，才能離開熱學(xué)而存在。所以，熱學(xué)既是大工業(yè)的基礎(chǔ)，又是數(shù)學(xué)科學(xué)的理論基礎(chǔ)。”錢學(xué)森的《論技術(shù)科學(xué)》一文有很大影響，他在探討了技術(shù)科學(xué)的概念、發(fā)展和研究方式后強(qiáng)調(diào)，熱學(xué)本身是技術(shù)科學(xué)的一個(gè)范例，也是我們?nèi)缃駥夹g(shù)科學(xué)這一概念的來源。他所給出的技術(shù)科學(xué)的十個(gè)發(fā)展新方向中，有一半與熱學(xué)相關(guān)。鄭哲敏則對“理論熱學(xué)”和“應(yīng)用熱學(xué)”做了劃分：“一般說，假如主要是為了深入剖析與認(rèn)識(shí)某種熱學(xué)規(guī)律，并無明晰的應(yīng)用目標(biāo)，或則研究某種規(guī)律的必要性是從諸多可能的應(yīng)用中提煉下來的，在現(xiàn)階段又并不限于某一特定應(yīng)用，則可稱之為理論熱學(xué)，另一方面假如是為了解決實(shí)際應(yīng)用中的個(gè)別特定的問題，則屬于應(yīng)用熱學(xué)的范疇。”
新一代教授也敘述了她們對熱學(xué)的深刻理解。李家春和方岱寧按照學(xué)科發(fā)展的新態(tài)勢，給熱學(xué)下了更細(xì)致的定義：“力學(xué)是有關(guān)力、運(yùn)動(dòng)和介質(zhì)（固體、液體、氣體和等離子體）宏、細(xì)/微觀熱學(xué)性質(zhì)的學(xué)科，研究以機(jī)械運(yùn)動(dòng)為主及其同化學(xué)、化學(xué)、生物運(yùn)動(dòng)耦合的現(xiàn)象。”并強(qiáng)調(diào)：“力學(xué)學(xué)科是自然科學(xué)的先導(dǎo)和基礎(chǔ)，它在學(xué)科自身發(fā)展和實(shí)際工程應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)下不斷發(fā)展，為人類社會(huì)的進(jìn)步作出了巨大貢獻(xiàn)，應(yīng)用和理論熱學(xué)學(xué)派的光輝成就已載入科學(xué)史冊。毫無疑惑，現(xiàn)代熱學(xué)仍將是一門具有廣泛應(yīng)用和強(qiáng)悍生命力的重要基礎(chǔ)學(xué)科。”白以龍通過例證指明：“力學(xué)除了廣泛推進(jìn)工程學(xué)的進(jìn)展，又是新自然觀的重要起源。”這是由于“首先，自牛頓之后，自然科學(xué)又經(jīng)歷了幾次偉大的理論綜合和概括；其次，熱學(xué)涉及的是我們周圍的宏觀世界。從農(nóng)地、大氣、海洋、生物到人類及其生產(chǎn)活動(dòng)，構(gòu)成了復(fù)雜的宏觀世界，我們身處其中，常常見怪不怪，常常遭到懲罰。”“因此，以認(rèn)識(shí)這個(gè)宏觀世界通常運(yùn)動(dòng)規(guī)律為目標(biāo)的熱學(xué)的作用，看來也須要我們給與再認(rèn)識(shí)。其實(shí)，我們應(yīng)該恢復(fù)牛頓把熱學(xué)作為‘自然哲學(xué)的物理原理的精神’。”
綜上所述，對于剛步入熱學(xué)領(lǐng)域或想步入熱學(xué)領(lǐng)域的年青同學(xué)，對于想了解熱學(xué)的所有同事，本書的問世無疑是雪中送炭，致使她們一入門能夠了解，熱學(xué)到底是一門哪些樣的學(xué)科。
魅力無窮的熱學(xué)
這還由于熱學(xué)七彩斑斕，魅力四射。
《院士談熱學(xué)》收集了我國力學(xué)界35位教授的55篇文章，堪稱精彩迭出，美不勝收，由于作者都是熱學(xué)各個(gè)領(lǐng)域里的知名專家，她們學(xué)有專長，寫文章駕輕就熟，體操若輕。
謂予不信，筆者帶著你們漫游一下此書的奇境吧！
錢學(xué)森先歸國后開創(chuàng)了數(shù)學(xué)熱學(xué)研究，這些宏微觀結(jié)合的熱學(xué)帶來一種新境界.郭永懷歸國后不久，把現(xiàn)代空氣動(dòng)熱學(xué)理念帶了過來，聽聽他淺顯地講解哪些是激波和激波管，哪些是嫻熟波速流動(dòng)，哪些是高速流動(dòng)中的電離和離解效應(yīng)；他用雪崩來比喻激波，告訴我們激波有時(shí)有害，有時(shí)卻有利，起碼可以在激波管里制造低溫環(huán)境；飛行器以馬赫數(shù)12再入大氣層時(shí)會(huì)發(fā)生哪些現(xiàn)象。吳承康則進(jìn)一步發(fā)揮，全面生動(dòng)地描述了高速再入飛行器的等離子體問題，非常是彈頭灼熱時(shí)的碳化物問題，并且提出了對付這些“等離子體鞘”的防熱舉措，順便述說了神秘的空間電推動(dòng)器的原理；莊逢甘講了熱學(xué)在航天中怎么發(fā)揮作用；崔爾杰則述說了生物運(yùn)動(dòng)仿生熱學(xué)和智能微型飛行器的故事，告訴我們怎么像魚類和鳥類那樣撲翼飛行。
我國最早的流體熱學(xué)家周培源則全面介紹了流體動(dòng)力學(xué)，從滾滾暴雨和潮起潮落中聽到了它，在高速飛行、橋梁工程、石油工程中發(fā)覺了它，而流動(dòng)規(guī)律又這么撲朔迷蒙。李家春全面綜述了流體動(dòng)力學(xué)的機(jī)遇和需求，全面述及了民航航天工程、海洋工程、能源工程、環(huán)境工程、生物醫(yī)學(xué)工程中的流體熱學(xué)，介紹了相關(guān)的交叉學(xué)科。何友聲介紹了船舶流體熱學(xué)的新進(jìn)展，非常是引人入勝的空泡流。吳有生則以“力學(xué)的永恒魅力與貢獻(xiàn)——與時(shí)俱進(jìn)的船舶熱學(xué)”為題，向我們展示了五光十色的船只及其熱學(xué)問題。紊流專家郭尚平等向我們闡明了紊流熱學(xué)的方方面面，告訴你們它除了在傳統(tǒng)的水利工程、地下水資源開發(fā)和石油工程等傳統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用，并且陸續(xù)滲透到建筑、環(huán)境保護(hù)、化工、冶金、機(jī)械、原子能工業(yè)、膜分離技術(shù)、染料染料、制糖等工業(yè)技術(shù)部門，乃至生物醫(yī)學(xué)工程，物理建模和新型實(shí)驗(yàn)為這個(gè)學(xué)科分支帶來了強(qiáng)悍的生命力。胡文瑞在介紹空間的數(shù)學(xué)學(xué)時(shí)，描述了微重力環(huán)境下的光怪陸離的現(xiàn)象，非常闡明了微重力流體熱學(xué)的內(nèi)涵和應(yīng)用。傳質(zhì)學(xué)專家過增元闡述了微細(xì)尺度傳質(zhì)的奇特特性和處理方式，這是國際前沿性問題。
不少固體熱學(xué)專家向我們展示了它的巨大魅力.錢偉長述說了非線性熱學(xué)的異軍凸起和蓬勃生機(jī)，勾勒了熱學(xué)工作者向非線性熱學(xué)涉足的累累戰(zhàn)果.黃克智等綜述了我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展中急需解決的重大基礎(chǔ)性熱學(xué)問題，非常是，材料科學(xué)、微電子機(jī)械過程、能源工程中的熱學(xué)問題，并總結(jié)出固體熱學(xué)跨世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域，即
宏、細(xì)、微觀材料本構(gòu)理論與破壞過程；
精微力-電系統(tǒng)耦合細(xì)觀熱學(xué)；
大規(guī)模估算熱學(xué)仿真.對固體熱學(xué)研究有指導(dǎo)作用。
專注于材料科學(xué)中的熱學(xué)問題研究的方岱寧等人寫了兩篇長文分析了先進(jìn)復(fù)合材料和功能鐵磁材料的變型與破裂的研究動(dòng)態(tài)及其發(fā)展趨勢，非常對學(xué)術(shù)思想、基本問題和研究方式做了詳細(xì)剖析。其中《功能鐵磁材料的變型與破裂的研究進(jìn)展》一文援引了149篇文獻(xiàn)，對實(shí)驗(yàn)研究設(shè)備和技巧以及理論建模過程作了細(xì)致描述。破裂熱學(xué)專家王自強(qiáng)對界面破裂熱學(xué)做了全方位的介紹，強(qiáng)調(diào)了相應(yīng)的熱門課題。資深固體熱學(xué)家、地球動(dòng)力學(xué)專家王仁對地質(zhì)材料的熱學(xué)問題做了權(quán)威性論述，尤其對地質(zhì)材料的非線性變型和斷裂做了生動(dòng)勾勒，并轉(zhuǎn)述了十一個(gè)相關(guān)的熱門課題。他還寫了三篇科普文章，對研究中出現(xiàn)的反演問題等進(jìn)行了淺顯的介紹。
本書收錄了知名的估算熱學(xué)專家錢令希、鐘萬勰、程耿東的兩篇文章，闡述了這一個(gè)由于估算技術(shù)發(fā)展而突飛猛進(jìn)的分支學(xué)科的歷史和現(xiàn)況，非常述及有限元構(gòu)造及其物理基礎(chǔ)、適合于計(jì)算機(jī)上的算法、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和各種耦合問題的求解以及軟件的開發(fā)與應(yīng)用、計(jì)算動(dòng)力學(xué)等問題，非常展望了我國估算熱學(xué)的發(fā)展。值得一提的是彈性熱學(xué)專家胡海昌寫了一篇文章專門談對震動(dòng)工程的想法，他覺得：“基礎(chǔ)科學(xué)才能并且應(yīng)當(dāng)發(fā)展出相應(yīng)的工程科學(xué)。”他還覺得，像震動(dòng)工程這樣的新工程的誕生和發(fā)展，應(yīng)歸功于計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)、系統(tǒng)論、控制論和信息論的發(fā)展。高鐵工程動(dòng)力學(xué)專家翟婉明及其合作者撰文表述鐵路中的一些典型的熱學(xué)問題：高速高鐵輪軌滾動(dòng)接觸熱學(xué)問題、高速動(dòng)車關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件疲勞問題、高速動(dòng)車與線路結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)互相作用問題，這種問題始于實(shí)踐，相當(dāng)復(fù)雜，卻饒有興味，充分顯示了熱學(xué)的魅力。本書的另一篇有趣的文章是鄭曉靜和周又和寫的關(guān)于風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)研究中的熱學(xué)問題的長文，這兩位固體熱學(xué)專家近十幾年轉(zhuǎn)向研究與沙塵暴相關(guān)的風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)，這是一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)觀測和理論剖析都十分困難，至今尚無可靠的預(yù)測模型，她們覺得，有必要將風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)作為非線性、多場耦合、跨尺度的復(fù)雜動(dòng)力系統(tǒng)，并總結(jié)出四個(gè)關(guān)鍵熱學(xué)問題.本書還收錄了鄭曉靜等人寫的兩篇科普文章《力學(xué)與沙塵暴》和《關(guān)于鳴沙》，可讀性極好。
在《院士談熱學(xué)》的第四部份中還收錄十四篇熱學(xué)科普文章，內(nèi)容包羅萬象，涉及核裝備研發(fā)，機(jī)械設(shè)備的“健康檢查”，海洋內(nèi)波偵測，鳥類游動(dòng)，體育運(yùn)動(dòng)，乃至手杖的使用......五光十色，美不勝收。難能可貴的是：錢令希等五位教授在世紀(jì)之交寫了一封呼吁信，發(fā)動(dòng)你們努力撰寫科普文章，宣傳熱學(xué)貢獻(xiàn)。而且建議“立即組織起一套叢刊"。她們的呼吁得到了積極廣泛的響應(yīng)，近十幾年來，熱學(xué)科普的文章書籍大批涌現(xiàn).值得一提的是，2008年，中國熱學(xué)學(xué)會(huì)發(fā)起組織出版《大眾熱學(xué)叢刊》，至今已出版了15種，在全社會(huì)得到了普遍好評和歡迎。
通過上述漫游，我們可以感受到，熱學(xué)除了無奇不有，無處不在，并且窈窕多姿，豐富多彩。可以說，學(xué)習(xí)熱學(xué)、研究熱學(xué)是一種享受，細(xì)細(xì)品位這本書也是一種享受。
任重道遠(yuǎn)的熱學(xué)
讀完這本書，喟然思索，浮想聯(lián)翩。雖然學(xué)熱學(xué)是一種享受，然而，說上去容易什么是機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分支，做上去難，應(yīng)用好熱學(xué)知識(shí)更是一種挑戰(zhàn)。
教授們無不認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)什么是機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分支，為此，她們傾盡竭力從事熱學(xué)的研究和應(yīng)用，更是嘔心瀝血專注于熱學(xué)教育。她們認(rèn)識(shí)到，熱學(xué)事業(yè)任重道遠(yuǎn)，必須后繼有人。她們希望“長江后浪推前浪，江山代有才人出”。本書的第三部份專門談熱學(xué)教育，三代教授在這方面也發(fā)表了真知灼見。
張維撰文說：“力學(xué)要為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展服務(wù)，就要有一支良好的熱學(xué)工作者隊(duì)伍，存在熱學(xué)隊(duì)伍培養(yǎng)成長的問題。”他覺得著重要解決好專業(yè)和課程設(shè)置問題和培養(yǎng)方式問題。因此，他對歐美的熱學(xué)教育進(jìn)行了廣泛督查，并提出了具體建議。
劉人懷調(diào)查剖析了我國力學(xué)教育的現(xiàn)況，得出推論：近些年來力學(xué)專業(yè)所培養(yǎng)的人才質(zhì)量總體來說有所提升，非常是估算能力、外語能力和知識(shí)面長度有所上升，但理論剖析能力有所回升。并相應(yīng)地提出四點(diǎn)建議：穩(wěn)定規(guī)模；多層次多模式培養(yǎng)；加寬加厚物理和熱學(xué)基礎(chǔ)；強(qiáng)化創(chuàng)新能力培養(yǎng).非常對創(chuàng)新教育進(jìn)行了深層次的思索。
胡海巖從建設(shè)創(chuàng)新型國家對高等工程教育的需求出發(fā)進(jìn)行熱學(xué)教育設(shè)計(jì)，非常指出了研究型工程師的培養(yǎng)，但是主張從技術(shù)科學(xué)的統(tǒng)一性看熱學(xué)理論教學(xué)，從實(shí)踐與創(chuàng)新的統(tǒng)一性看熱學(xué)實(shí)踐教學(xué)。他覺得，學(xué)院未能孤立地、直接地培養(yǎng)工程師。雖然是根據(jù)6年制本碩連讀方法培養(yǎng)中學(xué)生，也僅是未來的研究型工程師，或叫做研究工程師的毛坯，還須要經(jīng)過常年的工程實(shí)踐鍛練方能成才。這一觀點(diǎn)與老一代熱學(xué)家完全一致。
時(shí)代在進(jìn)步，社會(huì)在變化.許多急需解決的實(shí)際問題向熱學(xué)提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，任重而道遠(yuǎn)。這本書可以成為我們接受挑戰(zhàn)、所向披靡的指路明燈。
結(jié)束語
概括地說，該書有如下優(yōu)點(diǎn)：
筆者衷心地覺得，《院士談熱學(xué)》是一本不可多得的好書。其實(shí)本人孤陋寡聞，迄今雖然尚未見到其他學(xué)科有同類專著。
此書的問世，是我國力學(xué)界的福音。謝謝兩位編者的辛勞勞動(dòng)！
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參考文獻(xiàn)
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