百年清华

李睿劬:边界纵横论——向科学终极理论狂奔!

2020-12-02 | 李睿劬(1995级力学) | 来源 公号“THU2000届”2020-11-22 |

1989-1990年,我刚上初中。第一次接触牛顿万有引力定律的时候,我震惊于万有引力定律思想方法的深邃。同时,我也立下了一个志向——寻找真正的“万有理论”。

为什么我会立下这个志向呢?在那时,我还不知道大统一理论(后来虽然知道了,但又发现了更基本的边界纵横论),但是我们中学要学习思想政治课,其中讲到了马克思主义中一条深刻的“奥义”——普遍联系理论。嗯!一个非常直接和朴素的想法在我脑中成型:既然万物普遍联系,那么这种联系是什么?显然它不是万有引力,那么它到底会是什么呢?只有找到这个“它”,才能建立真正的“万有理论”。

从现在回头看,寻找这个“万有理论”的历程是非常艰苦的。在这个历程中,挫折不断,但现在已都无所谓,关键是做到了这四件事,有幸运、有机遇、也有自己的坚持。

第一件事是考上清华。

考清华有两个原因。外在原因是我父母。其实考清华是父母对我的一个要求,因为他们也是清华的学生,很自然地觉得儿子至少要超过老子。然而,考清华并不是我自身的目标,实际上,我只是隐隐约约觉得考上清华可能会帮我找到真正的“万有理论”,当时也不确定,我仅仅是一个热血青年而已。

第二件事是选择了流体力学方向。

经过本科前三年学习,我认识到,既然任何事物都是运动的,那么,关于任何事物普遍共有的性质,也一定可以在流体力学中找到。要想建立“万有理论”,必然要问一个根本问题,万事万物普遍存在的属性是什么?这个属性只能是到运动中去寻找。固体的运动已经研究得很深入了,而且当时的清华固体力学专业强过流体力学专业太多。综合考虑,我选择流体力学方向读直博,直博仍然在力学系,04518日清华成立航院后并入航院。

第三件事是跟随一批最杰出的流体力学家进行学习、开展研究。

在研究生阶段正式展开前,朱克勤教授讲授的《涡动力学》课程直接触发了我对流体的兴趣。课程甫一开始即谈到的“涡量的物理意义”问题,成为后来我提出和建立边界纵横论的关键诱因。

结束第一年的课程学习后,进入符松教授的课题组,具体跟随李存标教授从事关于转捩与湍流的实验研究。正是在实验中对平板边界层流动过程中各种结构的长期细致观察,才使我对流体运动的细微之处一直保持着一种如有既视感的敏感性。无论是在符松教授的课题组,还是李存标教授(后来转校至北大)的课题组,我接受到了最先进的科学思想、方法论的熏陶,尤其是重现象观察和数据分析两个关键点。正是这一段长达8年的科学研究(含直博和博士后阶段)给后来正式提出和建立边界纵横论奠定了坚实的基础。

第四件事是在艰苦的试验工作中,仍然维持了一个不断追问的习惯。当然,这个追问不是向单位的领导和同事追问,而是无时无刻不在自己的头脑中向自己追问。

中国航天空气动力技术研究院被定位成一个工程单位,但其涉及的方向,比如高超声速方向仍然存在大量理论和应用基础问题。我恰好加入高超声速试验室开展工作,有机会接触这些问题。在不断地学习和追问自己的过程中,逐渐厘清了边界、纵波和横波这三个概念的重要性,于2009~2010年首先在湍流研究青年论坛上提出速度梯度张量的本质是纵波和横波组成的张量(简称纵横张量)的命题,并于2018年给出了证明;于2014年第九届全国流体力学学术会议上正式提出了边界纵横论理论;从2014年至今,相继发展了C心理论、边界分解理论以及流场结构化理论作为边界纵横论这一底层理论向应用挺进的中间理论。

这些理论采用了与中国当代整体和主流学术环境很不一样的思维和运操方式进行逻辑论述,显然不会很快得到认可,甚至可能要等到几十年后才能被人们认识到其中的伟大之处。这一点我认识得很清楚,我也不着急,毕竟急也没有什么用处,反而丢掉了作为清华人的一丝优雅。

我仅仅是一个俗人,碰巧找对了方向而已,不过是通过近30年时间的坚持探索,尤其是中间一段从1995年至2005年在清华学习、研究的过程,奠定了最终找到所谓的“万有理论”——边界纵横论的幸运的基础。

边界纵横论基于边界、纵波和横波三个最普遍、最基本的物理现象建立,首先在哲学层面它可以解释目前一切问题,这是它作为“万有理论”必然也必须具有的能力;其次,它向应用层面转化的过程需要依靠很多(代)人、很长时间来进行深化、完善和推广,不可能一蹴而就,遑论目前尚仅有我一人;第三,它是中国在科学理论甚至是哲学理论层面超越西方哲科体系,建立人类未来更高阶哲科思想的重要推手和动力源泉,值得中国人为发展之而共同努力奋斗;最后,边界纵横论是我作为一个两清人(直博未领硕士学位,憾非三清),一个普通的中国人,一名光荣的中国共产党员,献给清华、中国和中国共产党的最好礼物。

各位读者,你对边界纵横论感兴趣吗?你想知道边界的性质是多么美妙吗?你想知道这个理论能应用的各类场景吗?请期待我早已计划撰写的著作《边界纵横论》。


作者简介

李睿劬,工程力学系,951班。1995.09-1999.07清华工程力学系流体力学专业,工学学士;1999.08-2005.07 清华航院流体力学专业,工学博士;2005.09-2008.08 北大工学院,博士后;2008.10至今 中国航天空气动力技术研究院,高工,从事流体力学基础理论研究、高超声速气动力/热试验等工作。


相关新闻

  • 252023.07

    侯伯宇:理论物理山脊上的攀登者

    “以创新湮灭顽疾之痛苦,以创新来消灭死。誓以我有生之年,在国际竞相攀登科研高峰中顽强攀顶,以作为最后的礼物。”这是优秀共产党员、著名理论物理学家、“侯氏理论”创立者、西北大学教授侯伯宇,在生命的最后阶段写在日记本里的一段话。这位将他的一生奉献给中国物理学的科学家,在弥留之际,依然心系我国理论物理事业发展,依然要向科研“顶峰”攀登。“侯氏理论”被誉为中国的骄傲侯伯宇1930年生于天津,曾就读于北平清...

  • 212018.06

    两部理论译作中的穆旦

    除了这些经典的诗歌作品,穆旦在上世纪五十年代还翻译过两种俄苏文学理论著作,即季摩菲耶夫的《文学原理》和别列金娜选辑的《别林斯基论文学》。

  • 262022.10

    机遇只偏爱有准备的头脑——记理论物理学家欧阳钟灿院士

    欧阳钟灿,1946年生于福建泉州。理论物理学家,中国科学院院士、发展中国家科学院院士,中国科学院理论物理研究所研究员、博士生导师。1968年本科毕业于清华大学自动控制系,1984年获清华大学光学专业博士学位。曾任中国科学院理论物理研究所所长、中国科学技术大学物理学院院长、中科院科研道德委员会副主任等职务,主要研究液晶、生物膜理论、DNA生物大分子弹性性质及蛋白质折叠,研究成果在理论方程构造以及物理、化...

  • 072022.09

    见“微”知著︱他提出的“单腔多模”理论,广受国际同行认可

    林为干(1919.10-2015.1),微波理论专家,中国科学院院士,他长期致力于微波科学技术研究。在闭合场理论方面,他发表了“一腔多模拟微波滤波器”的观点,奠定了一腔多模的作用,在开放场方面,他提出了“传输线阻抗计算方法”和“三角波导理论”等观点,对静电场理论做出了重要贡献。他发现了有介质平面上双像的现象,提出了介质球的镜像理论。作为我国电磁场与微波理论的主要奠基人,林为干从事微波研究是从美国攻读博士学位...

  • 122010.10
  • 162019.05

    周光召对理论物理和原子能事业的贡献

    2019 年5 月15 日,周光召先生迎来90 华诞。他是国际知名理论物理学家,在中国核武器理论设计和人才培养方面发挥了重要作用,同时也是中华人民共和....

  • 072022.09

    唐敖庆:开创现代理论化学的“中国学派”

    唐敖庆(1915.11.18—2008.7.15),江苏宜兴人,量子化学家和教育家,中国现代理论化学的开拓者和奠基人。1940年毕业于西南联合大学,后留校任教。1946年赴美国哥伦比亚大学攻读博士学位。1950年初回国,任北京大学副教授、教授。1952年调至东北人民大学(吉林大学前身),参与领导化学系创建工作,1956年任副校长。1978年任吉林大学理论化学研究所所长、吉林大学校长。1986—1991年,任国家自然科学基金委员会首届主任。1955年...

  • 022016.09

    朱安东:“彻底的理论”最动人

    朱安东(1990级土木),现为清华大学马克思主义学院党委副书记。主要研究领域为政治经济学、中国经济、世界经济与政治。入选北京市宣传文化系统第二批“四个....

  • 242023.02

    始终站在哲学基本理论教学、研究和学科建设的前沿——萧前哲学思想及其贡献研究

    萧前,又名肖前(1924—2007年),湖北省沙市(现荆州市)人,1944年就读于昆明国立西南联合大学物理系,1946年到晋冀鲁豫解放区北方大学文教学院学习,1947年留校工作,后合并入华北大学,曾任艾思奇的行政和学术秘书。自1950年起,在中国人民大学任教,是我国首批招收哲学硕士、博士研究生的导师之一,曾被聘为国务院学位委员会哲学学科评议组成员和召集人,担任中国辩证唯物主义研究会执行会长、名誉会长等。萧前是我国著名...

  • 052020.11

    赵祥荣:理论与实践相结合使我终生受益

    理论知识与生产实践相结合,是我在清华的学习中获得的最深刻最实用最宝贵的思想和精神财富。