风云之声引发虎门大桥振动的“卡门涡街”的启示
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导读
“科学问题只分两类 ， 解决了的科学问题和没有解决的科学问题 。 它没有问题大小的区别 ， 因为你不知道一个科学问题在未来一百年 ， 甚至一千年以后到底能够发挥多大的作用 。 ”
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王育人
中国科学院力学研究所研究员
今天 ， 我想分享的主题是“科学、技术与人的选择” 。
【风云之声引发虎门大桥振动的“卡门涡街”的启示】研究者的困惑
作为一个研究者感到最大的困惑是什么？我在念初中高中的时候对科学很感兴趣 ， 因为在广阔的宇宙中 ， 人是很渺小的 ， 所以我就想 ， 人是从哪里来的呢？这个宇宙还藏了什么样的秘密？
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作为一个年轻人 ， 对科学的兴趣首先源于一颗单纯的好奇心 。
当我念完硕士、博士 ， 进入中国科学院 ， 成为一个研究者 ， 真正以科学为职业 ， 以科学为生计时遇到了一个困惑 ， 这个困惑一直伴随我到现在 。
作为一个研究者 ， 首先要选择研究方向 ， 也就是课题 ， 那么研究什么样的课题才有意义？是研究促进知识发展的课题还是研究技术的课题？这些课题会带来前途吗？
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要搞清楚这个问题 ， 首先要弄明白科学与技术之间的关系 。
卡门涡街的故事
在这之前 ， 我想用“卡门涡街的故事”来解释这个问题 。
这是位于美国华盛顿州的塔科马大桥 ， 这座大桥的跨度有853.4米 ， 始建于1940年7月 。 在它建成通车4个月后 ， 也就是当年11月 ， 一个19米/秒 ， 相当于八、九级的风把它吹塌了 。
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当时一个摄影团队正好路过这座桥 ， 拍下了一段短视频 。 视频中桥被风吹得来回摇摆 ， 接着这座桥竟然被风吹塌了 。
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塔科马大桥坍塌被称为“20世纪最严重的工程设计错误之一” 。
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桥为什么会塌？要想解释清楚原因 ， 就要把时间往前推到1911年 。
这个人叫冯·卡门 ， 出生于匈牙利布达佩斯 ， 被誉为全世界航空航天时代的科学奇才 ， 他是美国喷气推进实验室的创始人 ， 也是美国的火箭之父 ， 著名的空气动力学家 ， 还是钱学森的老师 。
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1911年 ， 冯·卡门工作于哥廷根大学 ， 是一名助教 。 他的老师普朗特也是一位伟大的科学家 ， 当时在哥廷根大学当教授 。 普朗特关心边界层问题 ， 他曾让他的博士生哈依门兹去做一个实验 。
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实验如图所示 。 在水槽里放入一个圆柱体 ， 让左边水流以一定速度冲击这个圆柱体 。 哈依门兹做了这个实验 ， 他发现当水流绕过圆柱体之后 ， 会在后面摇摆不定 ， 稳定不住 ， 他把这个现象汇报给了他的老师普朗特 。
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