1705970774
1705970775
接下去的几年时间对于年轻的西奥多·冯·卡门来说相当舒服。远离凡事吹毛求疵的父亲,他学着运用自己惊人的数学技巧解决实际的工程学难题。尽管还只不过是一介本科生,冯·卡门却成功地用数学方法消除了发动机阀门的噪声问题,并就此写出一篇充满洞见的工程学论文。毕业之后,冯·卡门在奥匈帝国炮兵部队里服了一年兵役。此后,他回到皇家约瑟夫理工学院。那里的教授对他的天赋印象深刻,因此聘请他出任水动力学助理教授。在此期间,冯·卡门完成了一篇关于结构屈曲的论文。他的深刻见解为工程师们提供了一个非常有价值的参考依据,在建筑桥梁、飞行器和建筑物上都有重要用途。
1705970776
1705970777
1906年,这篇论文正式发表,冯·卡门第一次尝到了国际认可的滋味。欢呼声重新激起了他在理论科学领域大展宏图的野心。冯·卡门面对两难决定:是应该留在布达佩斯,过一种安全、体面的工程学教授的生活?还是在国际知名的大学里当一名研究生,继续研究他的屈曲问题?
1705970778
1705970779
冯·卡门的父亲再一次替他作出了决定。为自身疾病所苦、深感未能受到祖国足够重视的父亲劝冯·卡门外出冒险,扬名立万。冯·卡门向匈牙利科学院申请了一笔奖学金,用于继续研究屈曲问题,此后又向哥廷根大学力学系提交了在世界著名教授路德维希·普朗特门下攻读研究生学位的申请。哥廷根大学接纳了冯·卡门,并答应给他两年的奖学金。1906年,冯·卡门离开布达佩斯舒适的家,前往德国闯荡。
1705970780
1705970781
冯·卡门到达哥廷根时正值10月。藏身于莱茵河谷之中的哥廷根是一座优雅的古城,窄窄的石板小路连接起城中哥特式教堂高耸的塔楼和中世纪风格的民居。城墙之内,居住着大约两万居民。举世闻名的哥廷根大学于1737年创立于这座城市。哥廷根大学文人辈出,诗人亨利·朗费罗(Henry Longfellow),历史学家乔治·班克罗夫特(George Bancroft)和格林兄弟都曾是这里的学生。著名的《格林童话》就是在哥廷根大学的图书馆里完成的。这里也涌现过众多数学天才,如提出复数概念和代数基本原理的卡尔·高斯(Carl Gauss),以及提出函数理论并以其与空间几何相关的工作为爱因斯坦的相对论奠定理论基础的伯恩哈特·黎曼(Bernhard Riemann)。
1705970782
1705970783
冯·卡门来到哥廷根时,这所古老的大学正在迈进一个新的黄金时代。不过几十年间,哥廷根就贡献出了20世纪最重要的多项科学进展。戴维·希尔伯特(David Hilbert)和费利克斯·克莱因(Felix Klein)在这里作出了具有突破性的几何学研究,并培养了后来以发明变分学闻名于世的理查德·柯朗(Richard Courant)。在20世纪10~30年代曾在哥廷根大学待过的科学家中,后来有4人获得了诺贝尔奖:以X光晶体衍射方面的研究工作开创了固态物理学这一新领域的马克斯·冯·劳厄(Max von Laue),用矩阵阐述量子理论的沃纳·海森伯格(Werner Heisenberg),研究电子可激发性的詹姆斯·弗兰克(James Franck),以及研究量子力学的保罗·狄拉克(Paul Dirac)。在此期间,一个名叫罗伯特·奥本海默(Robert Oppenheimer)的年轻美国人也在哥廷根师从马克斯·玻恩(Max Born)研究亚原子粒子。多年后,他将回到美国,担负起建造原子弹的重任。
1705970784
1705970785
哥廷根大学奉行严格的等级制度,只有最优秀的人才能享受尊荣,获得保障。这一制度从19世纪开始自德国兴起,此后作为一种现代研究型大学的典范输出到世界各国。在陡峭的学术金字塔底部,研究生要花大约6年时间完成一篇原创性的博士论文。毕业之后,那些想要成为教授的人继续留在大学作博士后研究,这至少又得再花上6~10年的时间。在这一阶段,年轻学者需要帮助教授进行研究,给本科生讲课,完成第二篇关键性的论文。如果他的工作令人满意,那么,他可以升到第三级,获得一个类似于助理教授的职位。此后,他有机会被提升为副教授。但除非正教授的职位空出来,否则他将在这个副教授的职位上一直干下去。
1705970786
1705970787
通常而言,一所院系会有几个20多岁的博士后、30多岁的助理教授,一到两个40多岁的副教授,以及一个50~60岁的正教授。正教授在德国的学术体系里极其受人尊敬。在那些著名大学里,通常要在教学和科研上投入毕生精力,方能到达这个尊荣的顶点。竞争激烈残酷。《德国大学》(The German University)一书的作者丹尼尔·法伦(Daniel Fallon)写道:“长达20多年的等待期司空见惯,在这期间,许多经济状况不佳的学者心灰意冷,放弃了学术生涯,有些人甚至在等待中去世。”
1705970788
1705970789
冯·卡门在哥廷根大学的最初几年大约是他一生中最悲惨的时光。对于严苛乏味的校园政治,这个从匈牙利来的年轻人在心理上并没有作好准备。与路德维希·普朗特第一次见面,这位留着大胡子、戴着眼镜的教授就递给冯·卡门一张清单,上面是15个论文题目,冯·卡门必须从中挑选一个。当冯·卡门告诉普朗特,他想要在本科阶段专注于无弹性梁柱的屈曲问题时,普朗特看起来根本无意于为冯·卡门提供任何方向性的建议。几个月过去了,冯·卡门感到孤独而沮丧。他厌恶地发现,学校的等级制度甚至蔓延到了大学本科阶段。新成立的击剑和品酒小团体将犹太人和天主教徒排除在外,像小说《蝇王》(Lord of the flies)中描述的那样,即使在学生之间,也分成小派系,彼此倾轧,恶毒攻击。冯·卡门回忆道:“学校里根本没有真诚的社会交往,只有军队里那种老兵对新兵式的欺凌侮辱。”
1705970790
1705970791
冯·卡门两度险些从哥廷根大学退学。1907年,他跑到柏林附近的夏洛滕堡工学院(Charlottenberg Technical College,今柏林工业大学)注册入学。但是那里的设备太差,他和教授也一样合不来。对冯·卡门来说十分幸运的是,回到哥廷根大学之后,德国军火商克虏伯(Krupp)恰在此时为普朗特提供了一台大型液压机。这就使得冯·卡门得以继续关于屈曲问题的研究,并完成自己的博士论文。这之后在1908年,冯·卡门的奖学金到期了。他没有想方设法继续留在哥廷根,反而跑到了巴黎,在那里像个波希米亚艺术家一样快乐地游荡了两个星期。在巴黎,冯·卡门听了居里夫人的讲座,白天在咖啡馆里消磨时光,晚上则四处参加舞会。
1705970792
1705970793
这时候,一个改变冯·卡门人生轨迹的机遇出现了。在即将告别哥廷根的那段迷茫而漫无目的的时间里,冯·卡门清楚地记得其中一个他永远不会忘却的日子。1908年3月21日清晨,刚参加完一个通宵舞会的冯·卡门步行回家。筋疲力尽的他决定在圣米歇尔大道上的一家咖啡馆里小坐片刻。就在那里,他遇见了一个朋友的女儿玛格丽特·维琦(Margrit Veszi)。身为报社记者的维琦请冯·卡门开车带她去莱茵河左岸的阅兵场,参观英国飞行员亨利·法曼(Henry Farman)进行的欧洲首次两公里飞行试验。冯·卡门开始时对此加以拒绝,号称自己对看一个“木头和纸做的箱形风筝满天飞”不感兴趣。但最后,他还是屈服了,乖乖开车送维琦到了飞机场。
1705970794
1705970795
天将破晓时,冯·卡门看到了从机场南端推过来的“瓦赞”(Voisin)飞机。亨利·法曼钻进藏在固定机身的金属网后面的驾驶舱,螺旋桨开始转动,引擎轰鸣,飞机升入空中,在飞机场上空绕圈飞行。观众们都惊呆了。在此之前,他们只从报纸上看到过关于莱特兄弟发明飞机的报道,但却从来没有亲眼目睹过。他们甚至怀疑这件事是否是真的。对于许多欧洲人来说,这次试飞是让他们相信空中飞行确属可能的第一个确切证据。
1705970796
1705970797
冯·卡门为这次飞行所深深震撼,他决定在这一领域深入研究。在巴黎,他拜会了许多飞机制造商,讨论如何设计更轻巧但马力更强劲的发动机。这些讨论并没能得出任何实质性的结果,但冯·卡门却希望能够就此深入地研究航空学问题。接下来,当普朗特写信给冯·卡门,邀请他在哥廷根大学新建的风洞实验室担任助理时,冯·卡门兴奋不已,一口答应。他于这年秋天再度回到德国,很快就完成了一篇预言飞行对未来经济的重大意义的论文。
1705970798
1705970799
在接下来的4年中,冯·卡门一直担任普朗特的无薪讲师。在此期间,这个年轻的匈牙利人完成了多项最重要的空气动力学研究。1911年,他通过数学分析的方法发现,当飞机穿过气流时,机身两侧会形成两股平行的涡流,而这会产生空气动力学上的阻力。这种现象此后被命名为“卡门涡街”(Kármán Vortex Street)。未来的几十年中,它被广泛用于解释潜水艇、无线电发射塔、电线的振荡问题,甚至帮助人们找出了华盛顿州一座大桥倒塌的原因。
1705970800
1705970801
尽管声名鹊起,冯·卡门在哥廷根大学却看不到任何被提升的希望。他开始看到,作为一个存在本质缺陷的教育体系的一部分,学校中裙带之风盛行,争权夺利的例子比比皆是。正教授和其他人在待遇和地位上的差距过于悬殊。当时,上私人课程的学生常常会被收取强制性的听课费,这些钱最后都落入了授课教授的口袋。因为私人课程和公开课常常无从区分,这便成了一些教授广开财路的不二法门。与此同时,无薪讲师要长时间地工作,却得不到任何工作上的保障,收入也全凭学生们的意愿。冯·卡门有一次尖刻地讽刺道,哥廷根大学的一个历史悠久的传统便是,娶一个教授的女儿是成为学术明星的最佳捷径。
1705970802
1705970803
对自身处境充满怨气的冯·卡门作出了一个几乎自毁前程的决定。他鲁莽地接受了匈牙利一所偏远的大学的全职教授职位。这所学校由财政部而非教育部拨款,而它的主要教育目标是培养采金专家。冯·卡门对采金丝毫不感兴趣,但他非常在意全职教授的待遇。于是,1912年,冯·卡门搬到了小城塞姆茨班亚,开始担任这所大学的应用力学系主任。这里的研究基础设施极不完备,而学生们则因为冯·卡门取代了上一位年复一年使用同一份试卷的教授而怨声载道。为此,冯·卡门请了一年假,重返哥廷根完成自己的研究项目。事实上,他再也不打算回到塞姆茨班亚了。
1705970804
1705970805
回到哥廷根之后,受人爱戴的费利克斯·克莱因将冯·卡门叫到办公室,狠狠训了他一通。他痛斥冯·卡门不该接受一个采矿学院的职位,并向冯·卡门许诺,一旦有好大学的教授职位空出来,他一定为冯·卡门争取。然而,当不久以后慕尼黑大学的一个教授职位真的空出来的时候,却被一位退休教授的女婿所接替。冯·卡门只得退而求其次,接受了亚琛理工学院航空学和力学系的教授职位,并出任亚琛空气动力学研究所主任。
1705970806
1705970807
在亚琛,冯·卡门着手重新设计风洞,招募新的人手,致力于机翼设计的创新理论,并与身兼教授与实业家双重角色的雨果·容克(Hugo Junkers)合作,开创了大学与德国飞机制造企业协作研发生产的先例。这时候,冯·卡门才不过31岁,但却已经找到了自己真正热爱的工作方向并投身于其中。
1705970808
1705970809
1914年7月28日,冯·卡门搬到亚琛刚过一年,奥地利就向塞尔维亚宣战。冯·卡门被奥匈帝国军队征召入伍,担任上尉。冯·卡门的研究工作在接下来的4年中为战争所打断,但是在这些年中,他却也获得了管理庞大预算和监督军事工程的宝贵经验,此外,他还与手握大权的匈牙利、奥地利和德国军官们建立了良好的个人关系。
1705970810
1705970811
4年战争中,冯·卡门一次都没回过家。在此期间,他的父亲不幸逝世。1918年,冯·卡门终于得以返回匈牙利,抚慰他年迈的母亲。这一年晚些时候,奥地利皇帝查理一世在11月间宣布退位,匈牙利议会宣布独立,建立匈牙利共和国。新政府在迈克尔·卡洛伊(Michael Karolyi)伯爵的率领下逐渐向社会主义靠拢,政权最终落入共产党人贝拉·库恩(Bela Kun)的掌控下。共产党人请冯·卡门留在匈牙利,担任教育部副部长。冯·卡门答应了,并将原子物理学和现代生物学等新兴科目引入了匈牙利大学课程设置中去。
1705970812
1705970813
然而,冯·卡门的政治生涯只持续了两个月。1919年8月,罗马尼亚军队入侵匈牙利,贝拉·库恩政府倒台,布达佩斯沦陷。冯·卡门藏身于朋友家中,直到外面形势平静下来,他可以安全离开匈牙利。冯·卡门回到亚琛理工学院,而他的职位居然仍奇迹般地保存着。不过,大学本身已经关闭了长达5年,几乎处于无人问津的状态。冯·卡门巧妙地说服了比利时军队重建亚琛大学航空学实验室,而代价是免费为军官讲授航空学课程。
1705970814
1705970815
1921年前后,冯·卡门的生活逐渐回复正常。他的母亲和妹妹约瑟芬离开匈牙利,住进了冯·卡门在荷兰法尔斯的新家。在这所离亚琛大学不远的房子里,冯·卡门一家经常举行派对。母亲和妹妹替冯·卡门管起了家务和社交活动,让他可以放手进行研究。
1705970816
1705970817
接下来的几年对于冯·卡门来说简直幸福无比。在发表了多篇关于空气动力学阻力、湍流边界层、流体表面摩擦和混沌运动的重要论文之后,他的名气更大了。他与容克和齐柏林(Zeppelin)这样的飞机制造公司签订了相当有利可图的合约。在校园里,因为可以形象生动地描述科学概念——用澡盆里打着转儿流入下水道的洗澡水来解释涡流的概念,或是将惯性比做两只倒吊在滑轮组绳子两端的猴子,因此他讲的课大受欢迎。他可以与来自欧洲各地的学生合作,因为他不仅可以讲一口流利的匈牙利语,还能说意大利语、法语、德语和英语,以及“一点点意第绪语(犹太人的通用语言)——刚够讲笑话的水平”。他很快便成为这些学生科学上的导师和生活上的知交密友。
1705970818
1705970819
然而,到了20世纪20年代中期,超出冯·卡门掌控范围内的事情开始扰乱他的生活。通货膨胀榨干了大学的研究基金,剩下的那点儿钱犹如涓滴之水办不了任何事情。1922年的时候,德国马克与美元的汇率还是400
:1,到了1923年底,就跌到了4.2万亿马克兑1美元。银行请簿记员的时候特意强调要能数清楚到底有多少个零,提款的时候则干脆上秤称重。依赖私人捐助和国家支持的亚琛工业大学入学率骤降。1921至1922学年,数学和物理系只招收到94名学生。到1924至1925学年度,这个数字进一步降到29。
1705970820
1705970821
接下来,1922年,冯·卡门在哥廷根大学的导师路德维希·普朗特受聘前往慕尼黑理工大学担任应用力学系主任。正如大家所预料的,他指定冯·卡门作为自己的接任者,担任哥廷根大学的应用力学研究所主任。鉴于普朗特被公认为欧洲航空学领域最举足轻重的角色,他的推荐无疑是一种殊荣。然而,由于当时“自然科学界弥漫着一股反犹太人的风气”,冯·卡门的任命却遭到了哥廷根大学另外一些教授的反对。斯时,哥廷根大学已经有了4名犹太裔自然科学教授——马克斯·玻恩,詹姆斯·弗兰克,埃德蒙·兰道(Edmund Landau),以及理查德·柯朗,其他教员再也容忍不了更多的犹太教授了。十分明显,普朗特并没有奋起为他的学生辩护,而是采取了中立的态度。冯·卡门最终未能得到任命。
1705970822
1705970823
在接下来的4年里,冯·卡门继续在亚琛执教。直到1926年,他突然收到加州理工学院校董事长罗伯特·密利根(Robert Millikan)发来的电报:“您最早能搭哪一班邮轮前往帕萨迪纳?”这张没头没脑的纸条真的是一封来自美国第二大理工学院的教授聘书吗?不管怎么说,冯·卡门的好奇心被激发起来了。
[
上一页 ]
[ :1.705970774e+09 ]
[
下一页 ]