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卡门的故事 Theodore von Karman (K\arm\an，两个 a 上都有重音符号，冯·卡门)（1881——1963）美籍匈牙利人，空气动力学家，钱学森在加州理工的博士生导师和同事。 说冯·卡门，就不能不说卡门涡街（Karman’s vortex street），这是他的成名作，也是他一生最有名的工作。当流体（比如水或空气）绕过一个物体的时候，在物体后面会形成两列相互平行、相间排列、而且自转方向相反的旋涡，就像这样： p p p p p 〇 b b b b b 其中〇是静止物体（比如一根棒子），流体（比如水）从左边流过来，上面的p 代表顺时针旋涡，下面的b 代表逆时针旋涡，它们都在向右运动，它们好像街边的路灯，所以这种流动就叫卡门涡街。 普朗特的一个学生做实验，就是测量物体后面的压强，但发现测量值不稳定，总是有波动。普朗特以为这是由于那个棒子不够圆引起的，所以那个学生就以日耳曼人那股傻劲，把那个棒子磨了又磨，直到磨的滚圆滚圆的。再测，结果压强还是不停的晃，于是那个学生又把装水的水箱从头到尾磨了个遍，结果还是不行。卡门每天早上路过实验室都会问那个学生怎么样了，他总是失望的说：“哎，还是一个劲的晃啊。” 一个星期五，卡门终于憋不住了，建立了这个问题的数学模型，凭着直觉，他一开始就假设物体后面有两列平行且自转相反的旋涡，但不是相间排列，而是对齐的，就像这样： p p p p p 〇 b b b b b 但经过数学分析，他发现这样是不行的（做个不恰当的比喻，好比上下两排圆筒，对着放是很难放得住的），他又试了相间排列的情况，结果果然可以。他还确定了这些旋涡相互的距离。利用周末时间，他就解决了这个问题，找普朗特做实验，确实验证了他的理论。后来论文被普朗特呈给哥廷根科学院，卡门从此成了国际著名空气动力学家。 其实最早观察到卡门涡街的并不是卡门，不过首先从理论上对涡街做出完美分析的是卡门，大家都认为用卡门命名这种现象是无可非议的。正如很多学术大牛一样，卡门出名以后，也有一些本不属于他的工作贴上了他的标签，对此，卡门一般都不会和人家去争，而是和人家握手言和。从这里也可以看出，卡门是很讲求实际的人。他说，克莱因曾经讲过：“出新成果的科学家不大被人谈起，大多数人常挂在嘴边的是教他们初次理解新成果的老师。” 对自己的成就，卡门也从不谦恭推让，他在给别人讲解卡门涡街的时候，总喜欢借用庞加莱的话做开场白：“有幸附上鄙人名字的这一理论……”。卡门涡街在自然界非常普遍，如果你细心观察，就会发现很多。1940 年美国发生了一起大桥被风吹断的大事故，后来查明，就是由于卡门涡街引起大桥剧烈振动而造成的。卡门看了这件事，想起了圣经上的一句话：“当心陌生女人的眼睛，她的眼睛就像个漩涡。” 冯·卡门75 岁生日的时候，收到一张卡门涡街的照片，有75 个涡卷儿！ 卡门对科学思考问题有过多次阐述，他说，在美国人眼里，反应迅速、脑子灵活就是才能杰出的标志，他却不赞成，他说自己始终是个头脑迟缓的人（这话听起来好耳熟，“我也是普通人嘛~”）。卡门认为智商测不出一个人的思考方式和思维深度，就真正的学术成就而论，扎实而深刻的独立思考能力比智商测定的反应速度更重要。我很赞同这种看法，因为科研跟答题不一样，是没有那么严格的时间限制的，深度比速度更重要。思考慢而深的大师有很多例子，爱因斯坦就是。有人说爱因斯坦智商多少多少，其实那些都是浮云。大家都知道爱因斯坦和三个小板凳的故事，这个故事的结论是爱因斯坦小时候很笨。后来有一种心理学理论说，人的大脑发育的慢一些的话，可能会发育更充分。典型的例子就是女性比男性早熟，小时候学习前几名女生多，但后来男生就赶上并超越她们了。爱因斯坦就是那种传说中的男人中的男人，发育很慢很充分…… 冯·卡门第一次搞科研发 paper 是在上大一的时候。当时有一类发动机转速达到某个值的时候，阀门就会剧烈振动。卡门做的事情就是从中抽象出数学模型（就是共振），求出了可以产生振动的阀门的重量。卡门回想起这个过程时说：“当你头脑里有一个科学问题急于解决时，就会像妇女照料自己的孩子一样，没日没夜的干下去，在解决问题的思路理清之前，决不肯从椅子上站起来。”（我对这种描述深有体会，其实这是人的一种最幸福的状态，心理学上称为“巅峰体验”）。 卡门从此觉得搞科学理论和逻辑思维才是自己真正的事业。一个人，在大一的时候就已经清楚的知道自己喜欢干什么、适合干什么，并且下定决心去干，这是多么大的幸运！华人数学家陈省身先生也称谈过他一生成就的两个因素，第一个就是很早就确定了方向，并且一直朝这个方向努力，第二个是直接从大师那里学习。大人物的经历总有几分相似，冯·卡门 大学毕业后，就踏上了赴德国哥廷根大学深造的征途。在当时，哥廷根就是科学的天堂，就是大师的摇篮！ 吸引卡门的，是像亥姆霍兹、