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火箭已经从幻想成为现实。在接下来的3个月里，加州理工学院航空系研究生弗兰克·马利纳、A. M. O. 史密斯和钱学森将获得关于火箭引擎的更多可靠信息，这比此前全世界历次尝试中所获得的信息还要丰富。
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这篇文章写道，在加州理工学院的一个车间里，正在制造第二个火箭引擎。与吊在古根海姆大楼房顶上的那个引擎不同，这一台拥有钢制外壳，铜喷嘴，燃烧室内部有一层石墨保护层，以免燃烧室在高热下变形。（石墨的熔点高达3500多摄氏度）根据这篇文章所说，火箭小组的计划是将碳氢燃料混合物注入燃烧室的一段，而在另一端注入氧气，此后用电火花点燃混合物。小组成员希望，给排气喷嘴和燃烧室内部镀上石墨后，就能够设计出一种无论是在地球大气层中还是大气层外的飞行中——比如飞向火星——都能耐得住燃烧高温的燃烧室。
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这篇文章中包含了一些钱学森关于未来实验的憧憬：
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这项实验的一个目的是了解距地表600～900英里的高空中的某些特性。计划中的火箭将分为三个独立部分。在从空气密度较高的低层大气向上上升的过程中，将消耗大量能量。如有可能，最好在高山上进行发射。一旦飞过低层大气，火箭就会抛弃已经无用的第一级，使用较少的燃料便能继续上升。最后，在一个预定的时间，第二级火箭也会被甩掉，火箭将在更高的空间实现滑行。
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“当听说一向沉默寡言的钱学森居然捅出了那么多秘密时，我们全都大吃一惊。好在这些都不是什么了不起的秘密。”马利纳在写给父母的信中提到。
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接下来的几个月，钱学森和马利纳密切合作。如果他们没有对着火箭敲敲打打，那就一定是在解决火箭飞行的理论计算问题。他们一头扎进工作中去，经常忘了吃午饭。到1938年4月，马利纳和钱学森已经完成了一篇关于火箭飞行的论文，并提交给克拉克·密利根审查。火箭小组还对火箭进行了注水试验，查看各个管道是否存在泄漏。
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到这年春末夏初之时，火箭小组的努力开始得到回报。5月份，火箭小组取得了迄今为止最好的实验结果。火箭引擎运行了整整1分钟，发出巨大的声响，迅速引来一大群加州理工学院师生的围观。一名美联社记者开始对马利纳进行跟踪采访，并最终写出了一篇出现在全美国各大报纸上的深度报道。很快，钱学森、马利纳、帕森斯和福曼开始为全美国的科学记者提供信息，成为《大众机械师》（Popular Mechanics）等美国杂志和洛杉矶当地报纸上的常客。
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外界的反应直接而热烈：一份出版物刊登了一幅横跨5栏的素描，上面画着一艘从洛杉矶地标市政中心大楼腾空而起的载人火箭飞船，而好莱坞电台则对外播放火箭引擎的声音。一位来自纽约的特技演员甚至自愿申请在乡村博览会上用火箭将他射入1000英尺的高空，然后打开降落伞着陆。对于这些，马利纳的评价是：“全是炒作。新闻记者的想象力甚至比我们还丰富。”
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尽管来自外界的注意力让火箭小组的成员感觉很不错，但他们担心，太过招摇也会带来负面作用。马利纳清醒地认识到，20世纪20年代，罗伯特·高达德几乎就是毁在了媒体的炒作中。在那几年中，哪怕只是被人称做科学怪人，高达德就已经觉得这是一种很客气很温和的说法了。西奥多·冯·卡门要求学生们保持低调，专注于自己的研究。
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在1938年年中到年底的那段时间，钱学森开始在空气动力学和火箭学上有所收获。5月份，他与冯·卡门合作的第一篇论文“压缩流体中的边界流层”发表。这是一项关于高速移动物体——如火箭和导弹——表面边界流层的作用模式的研究。钱学森和冯·卡门估算出了火箭的波阻和摩擦力的比值，并计算出阻力和热传导之间的数学关系。此后，10月份，钱学森的另一篇论文《倾斜旋转体上方的超音速流》（Supersonic Flow Over an Inclined Body of Revolution）发表在《航空科学杂志》（Journal of the Aeronautucal Soiences）上。在这篇论文中，钱学森讨论了以超音速飞行的尖头抛射体的抬升过程，并发现，在以固定速度飞行时，这种升力与抛射体的攻角成正比。最后，在12月，钱学森和马利纳合作的论文《探空火箭的飞行分析》（Flight Analysis of a Sounding Rocket with Special Reference to Propulsion by Successive Impulses）发表在同一本学术杂志上。在这里，钱学森和马利纳提出一个可以重新装载的使用固态燃料黑色火药的火箭引擎设想，它可以通过一系列的爆炸为火箭提供推进力，而不是像液体燃料那样持续燃烧。从理论上讲，这种引擎可以将火箭送到比当时探空气球所能达到的更高的太空。
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12月份的时候，钱学森开始将精力集中在完成学位论文上。尽管他也会抽出一些时间帮助马利纳进行其他的科学探索。例如，当马利纳着手写一篇打算在巴黎的一次科学竞赛中提交的论文时，钱学森无私地给他帮了不少忙。这篇论文后来赢得了“REP—赫希”（REP-Hirsch）奖金奖。正如马利纳在给父母的信中所提到的：
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钱学森真应该署名其上，因为许多观点都是在他的帮助下想出来的。他实在是个好人。我希望我可以像他那么有恒心。在过去的10天里，为了解决一个难题，他夜以继日地工作，后来却发现对这个数学问题的解答并不令人满意。他离开办公室，然后又跑回来，说他要把这个问题重做一遍。他这个人将来必能成大器。
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钱学森和来自得克萨斯的马利纳身上有许多共同点。两个人都从一出生起便被父母百般宠爱。他们都非常热爱艺术和古典音乐。此外，按照两人在加州理工学院共同的熟人的说法，他们个性中都有桀骜不驯的一面，深信自己的智力水平高人一等。弗兰克·马利纳的偶像是达·芬奇，并以“文艺复兴人”自居。他的前妻回忆道，马利纳认为自己“精通艺术，精通文学，精通科学，而且可以兼容并蓄，各擅胜场”。而矜持沉静、自命不凡的钱学森则很快在校园里被人奉送上“天子”（the Son of Heaven）的外号。
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当然，在加州理工学院，傲慢并不是什么新鲜事。正如威廉·西尔斯在他的自传中描述的那样，“加州理工学院的那帮家伙全都盛气凌人，深信他们学院就是世界上最伟大最优秀的大学，而作为这所学校的毕业生，他们也都是最聪明的学生”。
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尽管钱学森为他的智力和与冯·卡门的密切关系而自豪，但他却对任何攻击中国的言论和行为都极其敏感。这种敏感是有充分理由的。有一次，在电影院里，一名观众要求领座员不要把钱学森安排在他旁边，因为他不愿意挨着一个亚洲人坐。还有一次，一些美国学生嘲笑中国是一个又穷又愚昧的国家。据说，钱学森对他们说：“对于中国的贫穷我无能为力，但让我们来较量较量。我代表中国，你代表美国，到学期结束的时候，看看谁的成绩最好。”钱学森最终赢得了这场比赛，令许多中国学生都扬眉吐气。许多人几年后承认，如果换做他们自己，绝对不敢提出这种挑战。不过，钱学森对自己的同胞却表现得相当严厉。这使得他在中国留学生的圈子里并不讨人喜欢。“他非常顽固，非常个人主义，总是批评别人，”钱学森的室友袁绍文回忆道，“他总是觉得自己是对的，而他的确经常如此。不过这却给他树了不少敌人。”
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看上去，钱学森既没时间也没兴趣顾及其他人对自己的感受。他更愿意把空闲时间花在与少数几个他信任和尊敬的好友身上。1938年，在同龄人中，钱学森与马利纳走得最近，后者广博的求知欲与钱学森正好合拍。
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钱学森与马利纳相处的时间变得越来越多。当钱学森通过博士论文答辩时，火箭小组在马利纳的撺掇下为钱学森召开了一次惊喜晚会。马利纳有一辆深灰色的雪佛兰老爷车，一到周末，他和钱学森就会开车到洛杉矶去。有时候，来自捷克斯洛伐克的航空系研究生安德鲁·费耶尔也会加入他们的行列，而他也成为钱学森的密友之一。在还没有高速公路的那些日子里，车子只能沿着帕萨迪纳和格兰戴尔的山脚小路缓缓前行，直至抵达好莱坞。
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音乐似乎一直是远足的绝对主题。他们经常前往洛杉矶爱乐音乐厅，聆听奥托·克伦佩勒（Otto Klemperer）指挥的洛杉矶交响乐团的演出。他们还经常在唱片店里消磨整整一个下午，搜寻经典录音，像俄罗斯作曲家斯特拉文斯基（Igor Stravinsky）、肖斯塔科维奇（Dmitri Shostakovich）和普罗科菲耶夫（Serge Prokofiev）的作品，常常一买就是几十张。钱学森尤为喜欢巴赫的室内乐及贝多芬的交响乐。在这之后，钱学森有时会造访马利纳或费耶尔的家，在那里听上一整晚音乐，一句话都不说。他对古典音乐的热爱几乎成为一种信仰。费耶尔说：“就算哪天看到他在家里打印乐谱，我们也不会感到奇怪。”
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数十年后，当费耶尔夫妇被问及对钱学森的印象时，他们给出的形象，是一个衣着整洁、头发梳理得一丝不苟的年轻人，手指纤长，指甲修理得整整齐齐，“非常优雅”。出于对艺术的敏感，钱学森经常造访博物馆，欣赏印象派和现代艺术作品，并察觉到艺术、音乐和科学之间的内在联系。费耶尔回忆道：“他发现，一个数学问题的解答如果用实体形式呈现出来的话，常常是非常美丽的。”
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然而，钱学森对于那些他认为智力上不如他的人却甚少同情心。费耶尔说：“他用大谈特谈别人不懂的高深理论的办法吓跑了好多人。基本上，钱学森只以智力取人。他对和那些智力低下的人打交道毫无兴趣。”
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1938年，马利纳介绍钱学森加入了一个加州理工学院的知识分子讨论小组。小组成员们经常在晚上聚到一些已经成家的年长科学家家中，讨论音乐和政治话题。有时候，召集地点选在曾受过专业音乐训练的加州理工学院生物学家雅各布·杜布诺夫（Jacob Dubnoff）的家中。那是一栋二层小白楼。但大多数时间，人们会去在化学系担任助教的西德尼·威因鲍姆（Sidney Weinbaum）家。
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威因鲍姆长着一张会让人联想起鹰的瘦脸，弯腰驼背，好像是因为伏案读书过久所致。经常穿着一身蓝色哔叽西服的他看起来缺乏锻炼而且健康状况不佳，甚至显得有些阴郁。但在钱学森的眼中，威因鲍姆却是一个典型的多才多艺的“文艺复兴人”。这位生于乌克兰的犹太科学家此时已年逾不惑，俄国十月革命后，他逃离祖国，于1922年来到洛杉矶。他是一个非常优秀的钢琴演奏家，而且下得一手好国际象棋。靠教习音乐获得的收入，威因鲍姆在加州理工学院完成了大学学业。此外，20世纪20年代，他还曾经两度赢得洛杉矶地区的国际象棋比赛冠军。1933年从加州理工学院获取物理博士学位后，威因鲍姆开始担任化学家莱纳斯·鲍林的技术助理。他的博学多才令钱学森深深折服。
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每隔几个星期，在晚饭后大约8点左右，客人们就陆续来到威因鲍姆位于斯特本街上的灰色小屋中。客厅里常常挤满二三十个加州理工学院的学生。钱学森来的时候，总是一身西装，打着领带，皮鞋擦得锃亮。他通常和马利纳一道来。后者是个瘦高个儿，留着精心梳理的小胡子，同样衣饰整洁。他们与周围那一群不太讲究衣着的波希米亚风格的学生们形成鲜明对比。著名物理学家罗伯特·奥本海默的弟弟弗兰克·奥本海默（Frank Oppenheimer）的衣着颇能反应这群人的特征。身材高大、笨手笨脚的他衣服袖口总是磨得破破烂烂，衬衫前面烟灰印子斑斑点点，手指头上也经常沾着来自实验室里的污迹。
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将这群加州理工学院的知识分子聚在一起的是他们对动荡国际局势的共同担心：大萧条与纳粹和法西斯主义在德国、意大利和西班牙的兴起。在目睹了席卷美国的失业与饥饿后，许多学生怀疑，卡尔·马克思关于资本主义制度注定将带来全球动乱的预言是否很快就将实现。因此，他们将苏联的社会主义兴起视为以一个激动人心的实验。在德国占领奥地利，撕毁《慕尼黑协定》入侵捷克，扶持弗朗哥在西班牙建立法西斯政府之后，这些和平主义者们提高了警惕。
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钱学森发现，这个小组对中国的处境非常同情。1937年7月，日本军队和中国军队在北京附近的卢沟桥交火，这一冲突迅速升级为全面的侵华战争。对于钱学森来说，这场战争对他的影响不仅是情绪上的，而且是经济上的。发给身在美国的庚子赔款奖学金获得者的津贴从每个月100美元削减到了50美元。然后，1937年12月，日本军队攻陷南京，大肆奸杀掳掠，制造了世界历史上最惨无人道的南京大屠杀。在几周时间里，被日本军队杀害的南京人在20万到30万之间。日军的暴行被全世界的媒体所报道，钱学森密切关注着报纸上的事件进展。在威因鲍姆家中的聚会上，学生们分享着钱学森的愤怒与绝望，这对他来说不啻为一种安慰。
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