1980年季莫申科奖章获奖感言

获得季莫申科奖章的获奖感言

Paul M. Naghdi1980年11月18日，伊利诺伊州芝加哥

琼斯校长，女士们，先生们:
对于这个对我来说意义非凡的荣誉，我表示深深的感谢和感激。更重要的是，我个人认识几乎所有以前的获奖者，能够成为其中的一员，我深感荣幸。这些年来，我很幸运地遇到了我们这个领域的许多杰出人士(其中一些人曾获得过季莫申科奖章)，他们对我帮助很大。也许现在是一个适当的时机来提及其中的一些人并回忆一下。

我在密歇根大学读研究生时遇到了斯蒂芬·季莫申科(Stephen Timoshenko)，他是季莫申科奖章的第一位获得者。在40年代末和50年代，密歇根大学的工程力学系，作为其研究生项目的一部分，在暑期学校提供广泛的高级力学课程。当时我才明白，这种安排暑期提供研究生课程的做法是由季莫申科在30年代初提出的，当时他还是那里的教授。事实上，在1949年夏天，当我第一次见到季莫申科时，他是密歇根大学的客座教授他教授一门关于板块理论的课程。如你所料，报名参加这门课程的人数相当多——大约100人。他是一个善良的人，我记得当有人问他如何打分时，他无法理解为什么有人会得到低于a的成绩。

我第一次见到诺曼·古迪尔(Norman Goodier)，他是Timoshenko奖章的早期获得者，当时我还是康奈尔大学的一名本科生。作为机械工程专业的大四学生，我参加了他的弹性理论的研究生课程(我记得那门课叫应用弹性)。后来诺曼·古迪尔(Norman Goodier)在斯坦福大学(Stanford)当教授，我搬到伯克利(Berkeley)，我们经常见面，成为了好朋友。他是我认识的最热情的人之一。我们每年聚在一起进行两三次技术讨论，对我来说既愉快又鼓舞人心。我们对同一问题的思考方式截然不同，尽管我们通常得出相同的结论。

我读研究生时认识的另一位获奖者是西德尼·戈尔茨坦。我很幸运地从他那里学了两门流体动力学课程，当时他还是安娜堡大学的客座教授。在课堂上，他是一位机智而富有启发性的老师，对他的学科有强烈的责任感。他一直是力学教育和研究的指导性领导者。

我获得博士学位后参加的首批会议之一是1951年6月在芝加哥举行的第一届美国应用力学全国大会。我是在一个周日的下午到达那里的，住在老史蒂文斯酒店(我想现在的康拉德希尔顿酒店就是同一家酒店)。我去了咖啡店，发现自己坐在雷·迈德林旁边。他当然不知道我是谁，但我认出了他，向他做了自我介绍，并利用这个机会问了他一些关于弹性理论的问题。他很高兴，似乎对一个年轻人很感兴趣。事实上，我们的讨论持续了一个多小时。在那段时间里，我学到了很多东西，得到了很多提示，这让我忙了好几个月，因为我教的是一门关于弹性理论的课程。

1955年，我在美国巡回演讲时遇到了另一位季莫申科奖牌得主阿尔伯特·格林(Albert Green)。后来，我在几次国际会议上见到了他，从一开始我们就很合得来。当我们邀请他来伯克利做客座教授时，他马上就接受了，在我看来，那次访问促成了一次非常令人兴奋和有益的合作。
另一个对我帮助很大的人是丹·德鲁克。大约在1952年，当我第一次尝试建立一个关于可塑性的实验时，丹花了一整天的时间和我分享他的经验，并提醒我在进行任何实验时必须注意的困难。

现在我想就力学教学、教学对研究的影响以及研究对教学的影响谈几点看法。在我职业生涯的早期，我对当时的工程课程相当挑剔，包括那些与理论和应用力学有关的课程。随着岁月的流逝，我越来越懂事了。与我所熟悉的许多其他职业相比，我对工程专业及其标准产生了越来越多的钦佩和尊重。近年来，我已经改变了我对工程课程的看法，特别是在机械工程方面，包括与本科和研究生教学有关的部分。我对我们为工程专业学生提供的相当均衡的课程的学术纪律和标准印象深刻，与其他一些专业提供的有些片面的课程相比。事实上，在过去的几年里，我经常觉得，其他职业，如医学和法律，可以从一般工程，特别是机械工程的角度来审视他们的课程。当然，尽管工程专业的标准和责任感很高，但追求卓越总是有进一步发展的空间。

应用力学是工程学不可分割的一部分，但也不仅仅是工程学。作为一门交叉学科，力学在最广泛的意义上不仅服务于一个领域，而且实际上服务于工程的所有领域，以及物理科学的其他一些领域。作为力学的教师和领导者，我们有责任在这个行业内灌输一种兴奋、承诺和紧迫感，为该领域的年轻人树立榜样。如今，人们经常不会带着紧迫感和承诺感离开技术会议。理想的情况是，参加完这样的会议后，人们应该有一种必须解决的重要而令人兴奋的问题的感觉，为我们对力学的理解和社会的福祉做出贡献。

自53年前ASME应用力学部门成立以来，该部门及其刊物通过鼓励对力学的追求和为该领域创造理想的标识，为ASME和行业做出了巨大贡献。我希望我对我们的民族认同发表一些评论不是自作主张。你们中的大多数人可能知道，在西欧和苏联，力学与其他基础学科(如物理和化学)相比享有很高的地位，但在这个国家并非如此。我们是时候面对这样一个事实了:我们存在身份危机——不是从我们自己的角度，而是从学科之外的角度。例如，许多大学，包括我所在的大学，都没有力学系，也就没有力学的可见度。通常，力学教师是一个特定院系的子群体，或者分散在两个或多个院系中。部门名称的这一方面可能对我们大多数人来说并不重要，但缺乏可见性不时会产生问题。最近，一个政府机构的负责人告诉我，这个机构支持我国很大一部分力学研究，他们按照大学的模式来组织机构，而在我们的大多数大学里，力学是不可见的。也许是时候让力学界，无论是在工业还是在大学，尝试做出一些改变，至少在现有的院系名称中加入力学。

社区作为一个整体在包容不同观点方面似乎也是可取的。事实上，这种观点的多样性很可能会创造出该领域活力所必需的兴奋气氛。通过不同的观点，我并不是说要降低我们专业的标准，或者无视基于合理物理理念的优秀机制。相反，我认为，在保持高标准和品味的同时，不同的观点和方法是科学进步的本质;事实上，这种不同的观点在工程和应用科学中比在纯粹的基础科学中更重要。事实上，科学和工程的历史表明，对同一主题的不同方法会导致具有启发性的结果。

让我举两个例子来说明不同观点的重要性。当我还是一个研究生的时候，一个人在力学中学习的唯一主题是线性弹性，流体力学和经典刚体动力学，除了Timoshenko的书，唯一可以学习的书是Love, Lamb和Whittaker的书。在过去的近30年里，整个情况发生了变化，非线性理论取得了很大的进展。但这通常不会影响研究生阶段的力学教学。如今，我们中的许多人发现，在开始讲授弹性线性理论之前，最好先教授弹性固体的有限变形(这是不同观点的一个例子)。

在过去的20年里，工程界发生了一个重要的变化，那就是我们能够利用计算机进行大量的计算。从应用力学的观点来看，这确实是一件好事，因为它使我们能够以一种富有成效的方式处理相当复杂的、现实的本构理论，这些理论可能是描述某些工艺过程所必需的。但是，我确实感到，在强调使用计算机的同时，对正确提出问题没有给予足够的重视，特别是在可以用比较简单的分析方法解决问题的时候。曾经有研究生来找我帮忙解决问题，但他们真正想要的只是一个可以放在电脑上的方程组。对于工程师来说，这是一个严重的问题。如果有哪个群体应该了解一个理论的物理基础和局限性，那肯定是工程师。在我们最近的教育努力中，教育他们可以在不质疑公式是如何获得的情况下继续使用方程是一个严重的缺陷。

有时人们会听说工程课程中需要大量的数学知识。不久前，我听了一个演讲，其中提出的问题是，为了毁掉一个优秀的工程师，应该教多少数学!当然，这些话可能是开玩笑说的，但我想许多人可能会有错误的印象。我认为应该问的问题不是应该教多少数学;这就类似于问应该教多少英语。每一种都对我们的职业至关重要，答案很明确。在一个平衡的工程项目中，你要教授足够多的这些知识，这样毕业的工程师就能清楚地阅读和写作英语，并且能够很好地理解数学，以适应工作和交流。

我在前面曾表示，我认为社会应该更宽容。我再详细解释一下。假设我告诉你，有可能发展一种理论——本质上是一种普通的伯努利-欧拉型梁理论——它不仅适用于金属结构，如弹性柱的稳定性或弹性梁的振动问题，而且也适用于其他介质，如流体射流。根据最近的经验，我知道很多固体力学的人(更不用说流体力学家了)会对此持怀疑态度，不会友好地看待这一点。然而，我最近读到韦伯近50年前写的一篇论文，关于粘性射流的一个重要稳定性问题。如果你仔细研究这篇论文，你会发现韦伯只是在讨论基本光束理论，这个理论经过了轻微的修改和修饰。结果相当不错，在流体动力学界得到了广泛的认可，并导致了所谓的韦伯数的定义。但他的推导方法，基本上是对这个主题的直接探讨，似乎在很大程度上被忽视了。顺便说一句，韦伯的这项工作是一个例子，说明相对简单的力学如何成功地为工程服务。然而，我在任何初级或中级水平的流体动力学书籍中都没有看到提到或讨论过这个问题。 Imagine how exciting it would be for undergraduates at the sophomore (or junior) level to learn in the same course that the same elementary principles (momentum conservation and continuity equation) can be applied to such different but equally important engineering problems as the stability of an Euler column and the stability of a viscous jet. Here, I should like to borrow from a recent past chairman of the Division, Ronald Rivlin. In his words,

“只有该司继续接受新思想和新观点，才能继续前进。”

总之，我想表达这样的愿望，希望今晚大家在这里感受到的集体感能更经常地感受到，并能成为我们力学界未来更加相互支持的基础。

谢谢大家的聆听。