湍流模拟之父周培源在他研究上都遇到过哪些事情 _物理学家

周培源，著名流体力学家、理论物理学家、教育家和社会活动家，中国近代力学奠基人和理论物理奠基人之一。由于他在1940年对于湍流研究的奠基性工作，被尊为“湍流模拟之父” 。
1995年，“ 流体力学年鉴 ” 杂志刊登了由周培源先生生前撰写的题为 “ 中国湍流研究的五十年 ( 50 Years of Turbulence Research in China ) ” 的文章。康奈尔大学教授约翰·拉姆利 ( John Lumley) 为这篇文章作序，这篇序言从一位外国友人和湍流大师的角度对周先生一生的工作做了简短的回顾。此次，本文作者将该序言节选并翻译，旨在让读者通过简短的文字去了解这位流体力学大师的点滴事迹。
中国湍流研究的五十年
周培源先生在流体力学与理论物理方面贡献卓著。对于后者，他的工作主要集中在广义相对论和引力论的研究上，在这些领域上我没有资格评论。然而，当二战爆发时，他希望以其所学服务于中国和世界的自由，因此他暂时放弃了理论物理并着手于流体力学的研究。在湍流领域，他被视为计算机模拟之父。
在发表于 “ 中国物理学报 (4,1(1940)pp1-33) ” 的一篇开创性文章中，他引入了湍流脉动速度二元关联函数与三元关联函数的方程，并进而提出四元函数与二元函数相互联系的模型。此方法后来也于1945和1947年发表在国际文献的三篇文章中，它与米林斯奇科夫稍后提出的方法略有不同。
周先生使用了一个涡量拟能的方程为湍流场提供了一个时间尺度。柯尔莫哥洛夫 (Andrey Kolmogorov) 虽也曾建议过对于湍流小尺度进行参数化，但并没有继续下去。可惜周先生的方法出现于计算机普及之前;当时人工计算的能力也是相当有限的。但毫无疑问的是，今天世界上成百上千的忙于建立为CFD代码所用的湍流模型的学者们，都应视周先生1940年的这项工作为鼻祖。
1920年的周培源
周先生于1926年获得芝加哥大学的学士与硕士学位，并于1928年在E.T. Bell的指导下因对广义相对论的研究获得加州理工学院的博士学位。他是从加州理工毕业的第一名中国博士生。
1928年秋季，他随沃纳·海森堡 (Werner Karl Heisenberg) 在莱比锡开始博士后研究。次年春天，当海森堡离德赴美后，沃尔夫冈·泡利 (Wolfgang E.Pauli) 邀请周先生加入他所在的苏黎世联邦理工学院，并在量子力学方面继续博士后研究。周先生于1929年秋天回国，并成为清华大学最年轻的教授，年仅27岁。由于他是唯一一名理论物理学家，因此所有关于理论物理的课都由他来教授。
在1938至1947年的战争期间，他在西南联合大学任物理学教授。周先生于1936-1937年进行了第一次学术休假，他来到了普林斯顿高等研究院，并参加了爱因斯坦的研讨会。在1943至1947年期间，周先生利用第二次学术休假来到了加州理工学院。他与美国科学研究办公室，国家安全研究委员会，海军武器实验基地都有过合作，对于飞机发射鱼雷的问题进行了研究。战争结束后，周先生携家眷回到清华大学。
周先生对于将现代物理学引入中国有着巨大的贡献 (同更老一辈的三四名物理学家一起)，他也是中国现代力学学科的创立者。1952年，周先生转入北京大学，先后出任教务长、副校长，最终于1976年成为校长。在北大，他负责力学学科的建设，创建了中国最早的力学基地，并为中国培养了大批一流素质的专家。实际上，周先生个人培养了难以数计、遍及天下的学生，并一直工作到90岁。他数次当选中国科学院副主席，以及中国科学技术协会主席。他也是中国物理学会主席，中国理论与应用力学学会副主席。