郭永懷(1909年4月4日-1968年12月5日),男,榮成市滕家鎮人,中共黨員,著名力學家、應用數學家、空氣動力學家,中國科學院學部委員(即中國科學院院士),中國科學技術大學化學物理系首任系主任,中國近代力學事業的奠基人之一。
郭永懷先后就讀于南開大學、北京大學(1935年畢業)、國立西南聯合大學,從加州理工學院博士畢業后受聘于康奈爾大學,并于1955年7月晉升為終身教授。1956年10月,郭永懷沖破美國政府的阻撓回到中國,先后擔任了中國科學院力學研究所副所長、中國科學技術大學化學物理系系主任、中國科學院二機部九院副院長等職務。
郭永懷是兩彈一星23位功臣元勛中,唯一一位為中國核彈、導彈和人造衛星實驗工作均作出重大貢獻的科學家,也是唯一以烈士身份被追授“兩彈一星”榮譽勛章的科學家。領導組織了爆轟力學、高壓物態方程、空氣動力學、高超聲速流、飛行力學、結構力學、武器環境實驗科學等科學研究。發現了上臨界馬赫,發展了奇異攝動理論中的變形坐標法,即國際上公認的PLK方法,1957年被選聘為中國科學院學部委員(院士),1968年12月5日因飛機失事不幸犧牲,1968年12月25日被追認為革命烈士,年僅59歲。1985年,國務院補授予郭永懷一項國家科學技術進步獎特等獎。1999年9月18日,榮獲中共中央、國務院、中央軍委頒授的“兩彈一星”功勛獎章。2018年7月,國際小行星中心將編號為212796號的小行星永久命名為“郭永懷星”。
生平
早年經歷
1909年4月4日,郭永懷出生在榮成市西灘郭家村的一個農村家庭,是郭文吉夫婦的第四個兒子。他從小放牛拾柴,因家境貧寒9歲才上學,曾就讀于石島鎮明德小學。1926年,郭永懷以優異成績考入青島大學附屬中學,成為家鄉的第一個公費中學生。1929年,他如愿考取南開大學預科理工班,又成為了家鄉的第一個大學生。
1931年7月,郭永懷預科班畢業后直接轉入本科學習,選擇了物理學專業,得到了當時國內知名教授顧靜徽的賞識。兩年后,郭永懷又在顧靜徽的推薦下進入北京大學物理系深造,師從光學大家饒毓泰。1935年畢業后留校擔任助教,并兼做研究工作。1937年七七事變爆發后,郭永懷回到家鄉并進入威海中學教授數學和物理。次年3月,日軍侵占威海,郭永懷歷經兩個多月從威海出發到達昆明市,在新建的國立西南聯合大學改學航空工程。
海外求學與工作
1938年夏,中英庚子賠款基金會留學委員會舉行了第七屆留學生招生考試,在3000多名參考者中,力學專業只招一名。考試結果,郭永懷與錢偉長、林家翹一起以5門課超過350分的相同分數同時被錄取。1939年,郭永懷考取了中英“庚子賠款”留學生,但在上海登船前發現領到的護照竟由日本政府簽發,便毅然放棄了這次機會。八個月后,郭永懷接到加拿大的留學通知,隨后進入多倫多大學應用數學系深造,在應用數學系系主任辛格(J. L. Synge)教授的指導下只用了半年多的時間便完成了碩士學位論文。
1941年5月,郭永懷進入加州理工學院古根海姆航空實驗室(Guggenheim Aeronautical Laboratory at the 加利福尼亞州 Institute of Technology)學習,與錢學森一同成為世界氣體力學大師西奧多·馮·卡門的弟子,從事可壓縮流體力學,特別是跨聲速流動的不連續解研究,最終以優秀成績獲得博士學位。
1946年,郭永懷受聘于康奈爾大學,成為了該校航空研究院的三個主持人(即西爾斯、郭永懷、康脫洛維茨)之一。此后十年,這10年也是郭永懷從事科學研究的黃金時期,郭永懷重點對跨音速理論與粘性流動進行了深入的研究,為人類突破聲障作出了重要貢獻。1949年,郭永懷為解決跨聲速空氣動力學的一個難題,探索開創了一種計算簡便、實用性強的數學方法――奇異攝動理論,在許多學科中得到了廣泛的應用。與此同時,郭永懷還發展了Poincare、Lighthill的變形參數與變形坐標法,它可以解決邊界層前緣的奇異性。錢學森為此還在1955年于《應用力學進展》(Advances in Applied Mechanics)上發表文章,將這一方法命名為PLK方法。
郭永懷憑借在跨聲速流與應用數學方面所取得的重大成就而揚名世界,于1955年7月在康奈爾大學晉升為終身教授。此外,郭永懷在美國留學和工作期間還與錢學森合作完成了《可壓縮流體二維無旋亞聲速和超聲速混合型流動和上臨界馬赫數》等數篇論文,首次提出“上臨界馬赫數”概念并得到實驗證實,為解決跨聲速飛行問題奠定了堅實的理論基礎。
返回中國建設國防
經過中國政府的努力,美國政府于1953年被迫把禁止中國學者出境的禁令取消,但仍以“維護國家安全”為由設置種種障礙。郭永懷的好友、已任中國力學研究所所長的錢學森于1955年10月突破重重困境回到中國后,1956年曾數次致信郭永懷,希望他也早日回到中國。
1956年10月,郭永懷沖破美國政府的阻撓,攜夫人李佩、女兒郭芹回到中國。往后,他將精力放在國防科研上,并經錢學森推薦擔任了中國科學院力學研究所副所長。1957年,郭永懷被選聘為中國科學院學部委員(院士)。1958年,郭永懷與錢學森等負責籌建中國科學技術大學力學和力學工程系、化學物理系,郭永懷出任了化學物理系首任系主任。在郭永懷的倡議和積極指導下,中國第一個有關爆炸力學的科學迅速制定出臺,從而引導力學走上了與核武器試驗相結合的道路。
二十世紀50年代末,中蘇關系惡化,負責核武器研制的二機部研究設計院成立,郭永懷臨危受命擔任中國科學院二機部九院(中國工程物理研究院的前身)副院長,主管力學部分,并負責武器化的設計指導,從此他與王淦昌、彭桓武形成了中國核武器研究最初的三大支柱。1961年7月,郭永懷加入中國共產黨。1963年,他與科研隊伍遷往青海高原的221基地,開始了核航彈“草原大會戰”,在惡劣的自然條件下解決了許多重要的動力難題,被戲稱為核研究領域的“三尊大菩薩”之一。1964年10月16日下午3時和次年5月,中國第一、第二枚原子彈先后爆炸試驗成功,周恩來、鄧小平專門為郭永懷等科學家擺了慶功宴。
1965年9月,中國第一顆人造衛星的研制工作再次啟動,郭永懷又受命參與“東方紅”衛星本體及返回衛星回地研究的組織領導工作。與此同時,為了完成援外任務,他還擔任研制一種單兵肩扛式防空導彈的總設計師,只用了不到半年時間就制成了這種超低空的地空導彈。
罹難與合葬
1968年,郭永懷來到羅布泊實驗基地,準備中國第一顆氫彈的實驗。同年12月4日,在青海基地整整待了兩個多月的郭永懷,在試驗中發現了一個重要線索,急于趕回北京匯報,一刻也不等地要人抓緊聯系飛機。他匆匆地從青海基地趕到蘭州市,在蘭州換乘飛機的間隙里,他還認真地聽取了課題組人員的情況匯報。當夜幕降臨的時候,郭永懷拖著疲憊的身體登上了趕赴北京的飛機。5日凌晨,飛機在北京首都國際機場徐徐降落。在離地面400多米的時候,飛機突然失去了平衡,墜毀在1公里以外的玉米地里,郭永懷不幸罹難,年僅59歲。在生命的最后關頭,郭永懷與他的警衛員牟方東緊緊相擁,而裝著絕密資料的公文包就夾在他們兩人中間,完好無損。
2017年1月12日,郭永懷的夫人李佩逝世。根據李佩本人及家屬的意愿,中國科學院力學研究所于當年4月5日為郭永懷和李佩舉辦了合葬儀式。
科研成果
學術論文
書籍作品
人才培養
郭永懷積極參與人才培養工作。1957年,經國務院批準,高等教育部和中國科學院合作在清華大學創辦工程力學研究班,由郭永懷和錢偉長組織并領導相關工作。郭永懷還在1958年、1959年擔任班主任,亦曾親自講授《流體力學概論》。該研究班為培養出了新中國第一批力學人才,被稱為力學界的“黃埔三期”。1961年,郭永懷又組織并領導了北京高超聲速討論班,其為在最新發展的高層次上進行探討的與國際水平同步的研討班。
中國科學院院士、空氣動力學家俞鴻儒是郭永懷回到中國后的第一批弟子。1958年,郭永懷在中國科學院力學研究所成立激波管組,并指定俞鴻儒為組長。俞鴻儒提出研究氫氧燃燒驅動激波管,然而當時國際上已基本棄用了這種實驗方法,因為容易出事故。但郭永懷還是堅定地支持俞鴻儒放手去做,極其包容試驗中發生的事故。最終,俞鴻儒弄清了事故原因并采取了防范措施,他創立的氫氧燃燒驅動方法沿用至今,沒再發生過嚴重事故。
榮譽獎項
個人榮譽
影響與評價
郭永懷在學界廣受贊譽。“兩彈一星”元勛朱光亞將郭永懷描述為“才華橫溢、有遠見卓識的著名科學家和技術領導人”,認為他理論功底深厚、思維敏捷,并且注重理論聯系實際,贊揚他在中國工程物理研究院工作期間為中國核武器事業的發展做了的開創性工作。世界著名科學家錢學森曾在紀念郭永懷犧牲20周年的紀念會上稱贊郭永懷是一位優秀的應用力學家,將力學理論和火熱的改造客觀世界的革命運動結合起來了。中國工程院原副院長杜祥琬亦曾在追憶郭永懷的感人事跡時表示郭永懷是中國知識分子的表率,是中國共產黨人的表率。清華大學工程力學研究班第一屆學員、中國科學院院士張涵信則直言“彬彬有禮的郭永懷先生,對力學工作十分嚴肅認真。”
2003年,中國科學技術大學在建校45周年校慶前夕籌集專款20萬元設立“郭永懷獎學金”,旨在緬懷郭永懷對該校的創建及發展所做出的重要貢獻,激勵廣大青年學子獻身科學、報效祖國。此外,中國科學院力學研究所亦設有同名獎學金。2018年7月,國際小行星4179中心宣布編號為212796號的小行星被永久命名為“郭永懷星”,旨在紀念郭永懷對小行星3789科研和教育事業的貢獻。中國科學院大學理論與應用力學專業開設的“郭永懷結構力學實驗班”于2020年首次招生,它設立了通識化課程體系和實踐課程,注重培養學生的創新意識和實踐能力,瞄準新時期“上天、入地、下海”國家重大戰略需求中的關鍵科學問題。
軼事
愛國情懷
在康奈爾大學任教時,由于郭永懷從事科學研究工作,經常會接觸到一些機密資料,于是美方就要他填一張調查表,其中一項是:“你為什么要到美國來?”郭永懷回答:“到美國來,是為了有一天能回去報效祖國。”另有一項問:“如果發生戰爭,你是否愿為美國服兵役?”郭永懷回答:“不。”由此,郭永懷不僅失去了涉密資格,也上了美國政府的黑名單。
郭永懷回國后,把早年在國外的積蓄和認購的經濟建設公債共48460余元,全部捐給了國家。48460元在郭永懷捐贈時能在北京買下二十幾座四合院。
互相尊重
時任中國科學院力學研究所的研究員眭璞如曾問過郭永懷:“為什么您與錢學森所長從來沒有不同意見,是不是讓著錢所長?”郭永懷則笑著回答:“他是師兄嘛!有什么不同意見我們倆在一起時說。”錢學森也同樣尊重郭永懷,遇到問題總會問一問郭永懷的意見。
燒毀手稿
郭永懷啟程回到中國前,康奈爾大學的同事們為他舉辦了送別野餐會,一向恬靜沉默的郭永懷高喊著,然后把自己尚未發表的論文手稿全部一頁一頁扔進了炭火堆,在場所有人都驚呆了,夫人李佩也感到無比惋惜。郭永懷卻說:“沒關系,知識都在科學家的腦袋中,他們拿不走。”
人物紀念
永懷亭是中國空氣動力研究與發展中心為了紀念郭永懷而在大院的松林山上建設的紀念亭,名稱由張愛萍將軍親自書寫。
郭永懷故居是一座具有典型膠東半島民居特色的海草房院落群,位于山東省威海市榮成市滕家鎮西灘郭家村,占地面積約4000平方米,內設置4個展區,主要展示郭永懷生活場景、生平事跡、家族歷史等內容。
郭永懷事跡陳列館位于山東省榮成市博物館一層,展覽面積超過2000㎡,于2016年10月正式投入使用。陳列館分為“榮成赤子、潛心求學”“義無反顧、毅然回國”“兩彈一星、功勛卓著”“儒家情懷、大師風范”“獻身科學、以身許國”“懷瑾佩瑜、愛在天際”“高山仰止、風范永存”七部分,借助多媒體、場景復原等形式講述郭永懷的事跡。此外,該陳列館還打造了“郭永懷事跡宣講團”和“永懷講堂”兩個社會教育品牌。
2018年7月,國際小行星中心將編號為212796號的小行星永久命名為“郭永懷星”。
郭永懷誕辰114周年活動于2023年4月4日,在榮成市舉辦。
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百煉成鋼|第三十五集 閃亮的名字.共產黨員網.2022-11-29
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郭永懷事跡陳列館入選科學精神專題實踐教學基地.威海市人民政府.2022-11-28
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燒焦的遺體中,絕密文件完好無損……他傾盡一生,換來西北上空驚天巨響!.微信公眾平臺.2024-01-22