1、近代力学发展简史近代力学发展简史力学 是研究物质机械运动规律的科学。自然界物质有多种层次，从宇观的宇宙体系，宏观的天体和常规物体，细观的颗粒、纤维、晶体， 微观 的分子、 原子 、 基本粒子 。通常理解的力学以研究天然的或人工的宏观对象为主。但由于学科的互相渗透，有时也涉及宇观或细观甚至微观各层次中的对象以及有关的规律。 力学又称 经典力学 ，是研究通常尺寸的物体在受力下的形变，以及速度远低于光速的运动过程的一门自然科学。力学运动，是物质在时间、空间中的位置变化，包括移动、转动、流动、变形、振动、波动、扩散等。而平衡或静止，则是其中的特殊情况。物质运动的其他形式还有 热运动 、电磁运动、原子及
2、其内部的运动和化学运动等。 力是物质间的一种相互作用，机械运动状态的变化是由这种相互作用引起的。静止和运动状态不变，则意味着各作用力在某种意义上的平衡，因此，力学可以说是力和 (机械 )运动的科学。 力学在汉语中的意思是力的科学。汉语 “ 力 ” 字最初表示的是手臂使劲，后来虽又含有他义，但都同机械或运动没有直接联系。 “ 力学” 一词的英语是 mechanics(源于希腊语 机械 )。在英语中， mechanics是一个多义词，既可释作 “ 力学 ” ，也可释作 “ 机械学 ” 、 “ 结构 ” 等。在欧洲其他语种中，此词的语源和语义都与英语相同。汉语中没有同它对等的多义词。 mechani
3、cs在 19世纪 50年代作为研究力的作用的学科名词传入中国时，译作 “ 重学 ” ，后来改译作 “ 力学 ” ，一直使用至今。 “ 力学的 ” 和 “ 机械的 ” 在英语中同 mechanical，而现代汉语中 “ 机械的 ” 又可理解为 “ 刻板的 ” 。这种不同语种中词义包容范围的差异，有时引起国际学术交流中的周折。例如机械的 (mechanical)自然观，其实指用力学解释自然的观点，而英语 mechanist是指机械师，不是指力学家。力学近代自然科学的发展是从力学开始的，了解力学在中国的传播与发展对认识近代科学的发展会有所帮助。 近代力学在中国的传播与发展 一书介绍了近代力学在中国的
4、传播与发展过程 明末清初西方力学知识的传入；晚清时期西方力学知识的传播、翻译和理工科教育的开始；民国时期力学的进一步传播与发展；新中国力学教学与研究队伍的形成与发展。中国的力学与西方直到 16世纪之前是没有交流的，各自在独立发展。我国的近代力学实际上是外国人送上门来的。即使是这样，我们的吸收过程也是缓慢的和曲折的。世界各国，力学的早期发展都是从天文学开始的。事实上，早期的天文学就是天体这种特殊物体的运动学，而且力学与数学天文学一直是密切不可分离的。我国的天文学虽然起步较早，但是由于在数学的发展上，只限于计算一直没有推理的数学，所以在 17世纪西方的近代数学、力学和精密天文学发展起来后，中国的天
5、文学就远远落后了。正因为如此，我国近代力学的传播与发展也就是从引进与学习西方的天文学和历法开始。公元1862年京师同文馆成立。同一时期成立的还有天津西学(1895)、京大学 (1898)。这些学校先后开设有关力学的课程，讲授者大多为外国人。公元1903年清政府规定在小学设理化课；高等学堂分政艺两科，艺科所设课程中有力学、物性、声学、热学、光学、电学和磁学等物理学的内容。公元1909年中国人冯如在美国制造出第一架飞机。 1910年清朝政府拨款在北京南苑庑甸毅军操场建筑厂棚，由刘左成和李宝试制飞机一架，这是中国官方首次筹办航空。詹天佑主持修建的京张铁路全线通车。这是中国人自行设计施工的第一条铁路干
6、线。公元1929年T.von卡门首次访华，后指派他的学生华敦德帮助清华大学建设 5英尺风洞。 1936年他再次访华参观指导。风洞（ wind tunnel）即风洞 实验室 ，是以人工的方式产生并且控制 气流，用来 模拟飞行器 或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备，它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一。风洞实验是 飞行器 研制工作中的一个不可缺少的组成部分。它不仅在 航空 和 航天 工程的研究和发展中起着重要作用，随着 工业空气动力学 的发展，在 交通运输 、房屋 建筑 、 风能 利用等 领域 更是不可或缺的。这种实验方法，流动条件容
7、易控制。实验时，常将模型或实物固定在风洞中进行反复吹风，通过测控仪器和设备取得 实验 数据。风洞公元1935年中央大学和北洋工学院先后成立航空工程系，培养飞机设计及制造技术人员。之后， 1938年西南联大成立航空工程系； 1945年浙江大学成立航空工程系；抗战期间，西北工学院、成都空军机械学校、交通大学等根据战争需要培养了一批航空和力学人才。公元1939年航空委员会航空研究所在成都成立，黄光锐任所长。 1941年扩大并改名为航空研究院。 钱学森研究可压缩效应对气动性能的影响，提出计算亚声速翼型压力系数的卡门 钱公式（ 1941）。他在美国期间，还对应用力学和航空工程的众多领域：高超声速流（ 1946）、稀薄气体动力学（ 1946）、薄壳稳定性理论（ 1940）作出开创性的贡献，在开创和发展火箭技术和有关理论方面有多项贡献（ 1939， 1950），并完成了 物理力学 手稿。公元1945年钱学森和郭永怀发现：当来流马赫数超过上临界值时，连续的数学解会突然不可能，即可能导致激波出现，所以真正有实际意义的是上临界马赫数。郭永怀进一步研究跨声速不连续解的理论，为突破声障奠定理论基础。他随后又成功研究激波边界层干扰。周培源发表 关于速度关联和湍流脉动方程的解 ，之后在国际上发展为湍流模式理论，他的这篇文章至今仍被引用。
