大家好，我是西昆侖Bruce。

今天，我們來聊一聊"中國導(dǎo)彈之父"錢學(xué)森院士的恩師：西奧多·馮·卡門。

如果你不是天文領(lǐng)域愛好者，也許對(duì)于這個(gè)名字不是太熟悉，可是和他相關(guān)的人和事，大多你應(yīng)該耳熟能詳。

中國嫦娥四號(hào)在尋找著陸點(diǎn)的時(shí)候，當(dāng)時(shí)，考慮到諸多問題：

從嫦娥一號(hào)的全月圖來看，整個(gè)背面大面積的平坦月海只有兩個(gè)，最后選擇了南極--艾特肯盆地中的馮--卡門坑。

這個(gè)盆地直徑超過2500公里，面積約為490萬平方公里，是太陽系內(nèi)已知的最大的盆地，馮--卡門大家可能比較陌生，可是他有一個(gè)大家熟悉的親傳弟子：“中國導(dǎo)彈之父”錢學(xué)森院士！馮--卡門被譽(yù)為是“航空航天時(shí)代的科學(xué)奇才”，所以這次選擇以他名字命名的隕石坑作為著陸地點(diǎn)，似乎冥冥之中自有緣分。

首先簡單介紹一下馮·卡門的相關(guān)信息：

西奧多·馮·卡門，1881年出生在匈牙利的一個(gè)猶太家庭里，畢業(yè)于哥廷根大學(xué)，一戰(zhàn)時(shí)，為奧匈帝國服務(wù)四年；1933年任清華大學(xué)顧問，1936年加入美國國籍。他是20世紀(jì)最偉大的航天工程學(xué)家，開創(chuàng)了數(shù)學(xué)和基礎(chǔ)科學(xué)在航空航天和其他基礎(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用，被譽(yù)為"航空航天時(shí)代的科學(xué)奇才"。

馮·卡門和錢學(xué)森的故事：

1936年的一天，在美國加州理工學(xué)院任教的馮·卡門，接待了一位剛剛從麻省理工學(xué)院畢業(yè)的中國學(xué)生。根據(jù)馮·卡門回憶："這個(gè)個(gè)子不高、儀表嚴(yán)肅的年輕人，異常準(zhǔn)確地回答了我的所有問題。他敏捷的思維和富有智慧頓時(shí)給我留下了深刻印象。我建議他轉(zhuǎn)到加州理工學(xué)院來繼續(xù)深造。"

這個(gè)中國學(xué)生，就是錢學(xué)森。

錢學(xué)森到了學(xué)院之后，馮·卡門是他最信任和尊重的人，他平時(shí)稱馮·卡門為"尊敬的老師"。而錢學(xué)森也是馮·卡門最喜歡的學(xué)生之一，后來在他的回憶錄里面，唯一一個(gè)用單獨(dú)章節(jié)來記錄的學(xué)生，就是錢學(xué)森。

初到加州理工不久，錢學(xué)森就和幾個(gè)志同道合的小伙伴，搞起了火箭研究。起初他們的研究得到了馮·卡門的支持，可以利用學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，但是隨后的試驗(yàn)多次失敗，并給學(xué)校造成許多災(zāi)難性的損失，全校師生稱他們?yōu)?#34;自殺俱樂部"，他們被趕出校園，搬到郊外干枯河床上進(jìn)行試驗(yàn)，這個(gè)地方，成為了以后美國火箭的搖籃，后來發(fā)展成全球著名的"噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室"。

1938年的秋天，馮·卡門參加一個(gè)軍方會(huì)議，軍方希望發(fā)明一種火箭，能夠助推重型轟炸機(jī)。馮·卡門回到學(xué)校后，立即找"自殺小組"商討火箭推進(jìn)辦法，在馮·卡門的支持下，錢學(xué)森等人經(jīng)過理論與實(shí)踐反復(fù)驗(yàn)證，終于在1941年8月，火箭試飛取得成功。這種火箭助飛器很快就在二戰(zhàn)時(shí)的美國空軍得到戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)用。

噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室剛成立時(shí)，馮·卡門是第一任主任，錢學(xué)森是研究分析組組長，馮·卡門的另一些學(xué)生、我國著名的科學(xué)家錢偉長、郭永懷等，年輕時(shí)都曾在這里工作過。

與此同時(shí)，馮·卡門要求錢學(xué)森把兩大命題作為博士論文的研究課題，從而建立嶄新的亞音速空氣動(dòng)力學(xué)和超音速空氣動(dòng)力學(xué)，而其中一個(gè)命題就是后來著名的卡門--錢公式，這個(gè)公式是由馮·卡門提出命題，錢學(xué)森做出結(jié)果。

1950年錢學(xué)森計(jì)劃回國，他和夫人在港口準(zhǔn)備乘船時(shí)，被美國官員攔住，將其關(guān)押進(jìn)監(jiān)獄。馮·卡門和加州理工學(xué)院院長杜布里奇得知這一消息，立刻為錢學(xué)森籌款一萬五千美元，將錢學(xué)森保釋出來。

1955年，錢學(xué)森終于獲準(zhǔn)離開美國，在回國前夕向老師告別時(shí)，馮·卡門翻看了他的新著《工程控制論》，然后說道："你現(xiàn)在在學(xué)術(shù)上已經(jīng)超過我了，我為你感到驕傲。"他送給錢學(xué)森自己的近照，并簽名留念：不久再見！

然而，這對(duì)師生，從此再也沒有見過面。

馮·卡門提出"卡門渦街"

馮·卡門之所以被稱為航空航天的科學(xué)奇才，并不無道理。要知道現(xiàn)在全世界航空和航天學(xué)上一些最光輝的理論、概念都是以他的名字命名。而航空史上令人矚目的里程碑，如齊柏林飛艇、風(fēng)洞，滑翔機(jī)和火箭等等，差不多20世紀(jì)的一切實(shí)際飛行和模擬飛行的成功都與他有密切的關(guān)系。

下面著重講一下他著名的領(lǐng)域成就——"卡門渦街"。

卡門渦街其實(shí)是流體力學(xué)中重要且普遍的現(xiàn)象，在自然界中很常見。不過就如同馮·卡門自己在自傳寫道的那樣，他不是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象的，不過他是第一個(gè)對(duì)現(xiàn)象背后機(jī)理做出詳細(xì)且成功研究的人。

簡單來說，如水流過橋墩，風(fēng)吹過高層樓廈、電視塔、煙囪、電線等都會(huì)形成卡門渦街?？ㄩT渦街的圖片十分漂亮，有時(shí)可當(dāng)作為藝術(shù)品來欣賞。

這些都是現(xiàn)實(shí)中典型的卡門渦街現(xiàn)象，對(duì)人們生活帶來了嚴(yán)重的威脅，不過也并非全無用處，現(xiàn)在工業(yè)中常用的卡門渦街流量計(jì)，就是利用了這一現(xiàn)象，可用于測(cè)量液體、氣體等的流量，精準(zhǔn)度可達(dá)±1%，且可靠、耐用。

卡門渦街，用最普通的解釋就是，當(dāng)風(fēng)、水流等通過一些高層建筑或者物體時(shí)，物體兩邊會(huì)周期性脫落出兩排漩渦，然后經(jīng)過非線性作用而形成。

許多人認(rèn)為，只有流體繞流圓柱體時(shí)才會(huì)產(chǎn)生卡門渦街，而事實(shí)上，只要發(fā)生邊界層脫離，就可能出現(xiàn)卡門渦街，因此，有些設(shè)施，例如水下的建筑或者航空設(shè)備都做成流線型，以避免卡門渦街的破壞作用。當(dāng)初的上海東方明珠塔也是經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)和論證之后才建成的。

1963年，82歲的馮·卡門因病去世，為了紀(jì)念馮·卡門，他的祖國匈牙利在1992年8月3日發(fā)行了一枚紀(jì)念他的郵票；1992年8月31日，美國也發(fā)行了一枚馮·卡門的紀(jì)念郵票。

"科學(xué)家們主要是揭示和發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有世界，而工程師們能夠創(chuàng)造從未有過的新世界。"

這是他的一句在科學(xué)界廣為流傳的名言，他對(duì)于科學(xué)的態(tài)度和品質(zhì)，讓無數(shù)人愿意投其門下，他的學(xué)生遍布世界，不分國籍，被稱為"卡門科班"。

雖然他已經(jīng)離開我們?cè)S久，可是如今的桃李滿天下，會(huì)讓人們永遠(yuǎn)銘記他。