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张维教授百年诞辰纪念文集 [:1705978084]
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1.3 留学及在德国、瑞士工作经历（1937—1946）
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张维于1937年9月中旬抵达伦敦，在当时颇有声望的帝国理工学院土木工程系皮帕德（A.J.S.Pippard）教授指导下学习。经过一年的刻苦学习，1938年获帝国理工学院文凭（Diplom of Imperial College），相当于获得了硕士学位。与此同时，张维仍利用周末去伦敦西郊的德国侨民聚居区请人教习德语。
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这一学年的寒假，为了求索更好的学习条件和深入的工程实际知识，并得到工程应用锻炼，以便将来为祖国服务，张维跨过英吉利海峡到德国进行考察，同时探望未婚妻陆士嘉。他对柏林高等工业学校特尔克（Friedrich Tölke）教授的壳体理论研究很感兴趣。19世纪末，基于Kirchhoff-Love假设建立了薄壳理论，但由于薄壳基本方程在数学上非常复杂，求解非常困难；进入20世纪后，在生产技术的推动下，壳体理论逐渐得到一定的发展。当时，张维看到了薄壳结构本身对承受外载荷的优越性，而解决其中的理论与求解问题在学术上又具有很大的挑战性，预见到壳体理论必将在固体力学和结构工程的研究中大放异彩，决定赴德国柏林高等工业学校学习。几经周折得到中国驻英大使馆同意，将其庚款公费转至德国，驻德使馆同意接收，获准于1938年7月入柏林高等工业学校土木工程系工程力学教研室，在特尔克教授指导下从事壳体理论研究。
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留学生们和德文老师（1940年）（左起：熊伟，林克蒂，张维，王秉周，右1：杨津基）
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这时，陆士嘉开始与位于德国南方的哥廷根大学接触，为了将来能够对中国的强大有所贡献，她一心一意要投身于世界著名的流体力学权威、哥廷根大学普朗特教授门下学习航空科学。但是，要成为这样一位大科学家的研究生，谈何容易？普朗特教授从来不接受女研究生，更不要说接受处于科学技术落后地位的中国女学生了。陆士嘉抱着“一定要为中华民族争口气”的信念，向普朗特勇敢地提出考试要求，说：“如果我考试成绩不好，我绝不乞求。”面对这位倔强而聪慧的中国姑娘，普朗特只得同意给她出题考试。陆士嘉的考试成绩之好使普朗特深感意外，于是他破例正式接收了她作为博士研究生。1938年，陆士嘉成为普朗特唯一的一位中国学生、唯一的一位女学生，而且是关门弟子。
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1938年夏，张维到柏林后，根据陆士嘉的经验，没有参加柏林大学为外国留学生开设的德语班，而是请私人教师单独授课。他的德文老师就是后来在北京大学担任德语教授的赵林克悌（Käthe Starkloff-Linke）。她在哥廷根大学历史系毕业后任中学教师。希特勒上台后疯狂迫害犹太人，因她有1/8的犹太血统，即被免职，只好为留学生教德文。Linke小姐的教学法灵活多样而又要求严格。她每天早上来张维住处一小时，先是改前一天的作业，教文法，随后学新课文，再是会话，下课前留下家庭作业。就这样，张维紧张地学了3个月的基本文法，积累了一些词汇。学校一开学，他便顺利地注册上课了，但仍然每周上两次德语课，坚持了一年，打下了较扎实的语言基础。赵林克悌小姐在第二次世界大战结束后随丈夫赵锡霖（留德洪堡学者，回国后先后被聘为清华大学、北京钢铁学院教授）来华教授德语，与张维夫妇成为一生的好友。
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张维在德国的学习，使他进一步形成了理论联系实际的学术思想和严谨、务实的治学精神。张维在《在德八年酸甜苦辣的留学生活》[1.6]一文中写道：
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“在教学和科研方面，我从德国学到了不少东西。研究工作归根结底就是追求相对真理和掌握规律。德意志民族的性格非常严肃认真，做什么事都要求彻底和准确。”
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在《留德八年》[1.4]一文中，张维写道：
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“我所受益的德国学术思想和治学精神在很大程度上是从我直接接触的老师那里获得的。我的专业导师特尔克（Friedrich Tölke）教授是我受益最大的德国学者。他任教的基础课工程力学分3个学期授课。他授课内容系统清楚，讲授生动，语言精练，字句清晰，深入浅出，联系实际。如果将他的讲课录下音来，可以说是本很好的教材。他还不时地讲个笑话，使我们紧张的情绪放松一下，因此大家在他的课上时常跺地板（德国学生不习惯鼓掌）表达赞赏。研究工作方面，特尔克教授善于从工程实际中提炼力学的理论问题，在解决问题的同时发展了理论。他的研究范围涉及诸多工程方面，如结构工程、力学工程、船舶结构、输油管道的振荡及石油勘探中的地震波等。在他指导下，我的眼界大大超出了单一的土木工程中结构力学的范畴。他对研究生的指导是放手让研究生自己去做。每隔三四周见一次面，听他们汇报这段时间的工作进展和想法，然后加以指点。研究生要自己找参考书，想研究方法，听补充课程，他认为这样培养出的人才具有独立的、创造性的解决问题的能力。
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我的第二位导师狄辛格（Franz Dischinger）教授对研究生的要求更高，连博士生论文的题目都要自己去选。他常说：‘我这里不开博士工厂。不管出论文题。’从而拒收想跟他要论文题目做博士生的人。谁有了研究成果，写成论文，可以呈送给他，请求答辩。
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给我影响更多的是哥廷根大学的普朗特（Ludwig Prandtl）教授和波尔（Robert Pohl）教授。普朗特教授是陆士嘉的导师，我和他接触只有几次，然而他所代表的德国学术思想，以及他从他的老师、近代应用力学创始人福贝尔（August Foeppl）那里继承的治学方法对我影响极大。人们将它称为哥廷根思想（Goettinger Geist，简而言之，就是理论联系实际）。这个学派的研究工作既解决实际中的力学问题，发展了力学的基本理论，又解释并预测了自然现象，促进了生产。他们往往从特殊着手发展到一般，再返回到特殊。这种循环式上升很符合辩证法。他对力学界的影响远远超出了德国国界。
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波尔教授在实验物理方面驰名世界。他的《大学物理》已出版十五版并被译成多种文字，其中许多插图都是波尔教授亲自做的实验照片。他常在课堂上表演各种物理现象，使学生从思想上重视观察自然现象，为日后的学习和研究工作打下坚实的基础。”
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张维在德国的学习和研究，使他认识到传统理论教学模式的缺点，这对于他今后教学和科研思想的形成有很大影响。在《从马格努斯〈工程力学基础〉想到的》[1.7]一文中，张维指出：“一个理想化很强的代替模型使学生们看不到它后面所隐藏的真实情况，这一缺点可能对求得解之后进行的讨论过程产生不利的后果。”
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从1942年起，张维在完成博士论文的同时，担任了德国柏林高工土木工程系工程力学教研室助教。除教学工作外，还完成以下研究工作：隧道应力分析、弹性波石油勘探、管道中的水锤问题。这些研究工作无疑对于开阔他的学术眼界起到较大的作用。
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在哥廷根大学机械研究所，由于陆士嘉的突出成绩，从1940年1月起，普朗特教授推荐她成为德国洪堡奖学金的获得者。1942年，陆士嘉以一篇富有创造性的论文《圆柱射流遇垂直气流时的上卷》完成了博士论文答辩，获得了哲学博士的学衔，而且是德国三级博士中的最高级——一级博士。陆士嘉获得博士学位后，来到柏林与张维结婚。婚后，她先后在柏林高工任助教和在萨克森堡造船厂的柏林设计研究部任研究工程师。
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1944年10月，张维以优异成绩和出色的答辩，获工学博士学位（Dr.-Ing.）。博士论文为《圆环壳轴对称弯曲的一致有效解》[1.8]。他从Reissner-Meissner-Tölke旋转薄壳方程出发，采用渐近分析和1/3阶贝塞尔函数，获得了对圆环壳的正、负高斯曲率曲面上一致有效的渐近解。他的研究成果先于美、苏学者好几年，且更便于应用，直至1983年，美国麻省理工学院著名力学家赖斯纳（E.Reissner）在给他的来信中还再次肯定了他的这一工作。
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在第二次世界大战爆发之前，德国政府仍旧与蒋介石的国民政府保持着外交关系，所以中国留德学生基本上可以正常地学习和研究。1941年6月，第二次世界大战爆发，纳粹德国与日本结盟，中国对德宣战后，1942年起，德国法西斯政府承认汪伪政府，与当时的国民政府断绝了外交关系。这就影响到中国留学生的居留问题：护照到了期，到哪里去请求延长呢？这个护照算是哪一个国家使馆签发的呢？张维、陆士嘉与季羡林等留德学者严肃地商议：坚决不做汉奸政府的“顺民”，决意到警察局去宣布自己为“无国籍者”。所谓无国籍者意味着不受任何国家的保护，幸而此后德国政府没有为难他们。
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纳粹党徒对待中国留学生基本上是歧视甚至是敌视的。1943年，陆士嘉因柏林常受轰炸，就辞去了工作回到哥廷根。经她导师普朗特教授介绍到著名的空气动力学实验研究所去工作，该所是世界上最早最先进的空气动力学实验中心。管事的秘书长黑格尔博士（Dr. Heigels）是顽固的纳粹党员，接待时竟反复询问她对日本侵华的看法，陆士嘉表示义愤，因此被拒之门外。
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张维的导师也是纳粹党员，他经常在听完张维的工作报告后询问中日战争如何？蒋介石为何不与日本讲和？张维就给他讲一番日本帝国主义的狼子野心等。他俩各持己见互不相让，最后，握手再见，倒也还能“和平共处”。
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中国同学在政治问题上一般不主动表态，因此没有受到严重迫害，但对纳粹分子不友好的挑衅行为，同学们则均予以反击。
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1945年1月，纳粹的末日即将到来，张维从柏林到哥廷根与妻子、女儿团聚，租住在著名物理学教授波尔家，波尔为人正直，坚决反对纳粹。张维此时整日去附近数学研究所的图书馆阅读文献，想一面等待战争结束，一面多充实一些知识带回祖国。5月，美军占领了哥廷根，战争终于结束了。张维和陆士嘉急切地希望回国，但当时欧洲与亚洲的陆路、水路交通都已中断。要从德国回国，实际上只能通过瑞士，因为那里有中国政府的公使馆。为了办理去瑞士的入境签证，张维和季羡林搭乘公共汽车，行百余公里，千辛万苦在战后汉诺威的断垣残壁中找到了瑞士驻汉诺威的办事处，被告知要去瑞士必须有瑞士方面的正式邀请和批准。如何能够去瑞士找中国使馆呢？一个偶然的机会，张维从期刊上获知瑞士苏黎世的埃舍尔-维斯（Escher-Wyss）机械厂承担了我国东北小丰满水电站水轮机的制造任务。他想：何不趁此去瑞士，一方面等待回国，一方面学会水轮机设计技术，回国后可以为国家的水电建设服务。他请导师特尔克教授写了一封推荐信寄去该厂求职，但很久没有回音；后来，在瑞士驻柏林领事帮助询问下，张维收到了瑞士苏黎世的艾歇尔-维斯机械厂来函，被该厂聘请为研究工程师，瑞士政府同意签发入境签证。于是他们才得到盟军司令部的批准离开德国，并且在一位美军少校护送下，张维夫妇和女儿同刘先志夫妇、季羡林一行六人到达了德、法、瑞边境的巴塞尔。
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1946年5月，张维与陆士嘉得知可以回国的消息后，征得厂方同意，毅然中止合同，不等银行存款解冻，带着身边仅有的一点现金，离瑞士去巴黎。在中国驻法使馆和在巴黎工作的友人汪德昭帮助下，这两位未来新中国的力学家、教育家，历尽艰辛，从法国马赛上船，出地中海，经大西洋绕过好望角，越过印度洋在越南西贡登陆，甚至在越南期间住过难民营；几经辗转于1946年7月，终于回到了祖国。
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