①应用力学
钱学森在应用力学的空气动力学方面和固体力学方面都做过开拓性的工作。与冯·卡门合作进行的可压缩边界层的研究,揭示了这一领域的一些温度变化情况,创立了卡门——钱学森方法。与郭永怀合作最早在跨声速流动问题中引入上下临界马赫数的概念。
②喷气推进与航天技术
从40年代到60年代初期,钱学森在火箭与航天领域提出了若干重要的概念:在40年代提出并实现了火箭助推起飞装置(JATO),使飞机跑道距离缩短;在1949年提出了火箭旅客飞机概念和关于核火箭的设想;在1953年研究了行星际飞行理论的可能性;在1962年出版的《星际航行概论》中,提出了用一架装有喷气发动机的大飞机作为第一级运载工具,用一架装有火箭发动机的飞机作为第二级运载工具的天地往返运输系统概念。
③工程控制论
工程控制论在其形成过程中,把设计稳定与制导系统这类工程技术实践作为主要研究对象。钱学森本人就是这类研究工作的先驱者。
④物理力学
钱学森在1946年将稀薄气体的物理、化学和力学特性结合起来的研究,是先驱性的工作。1953年,他正式提出物理力学概念,主张从物质的微观规律确定其宏观力学特性,改变过去只靠实验测定力学性质的方法,大大节约了人力物力,并开拓了高温高压的新领域。1961年他编著的《物理力学讲义》正式出版。现在这门科学的带头人是苟清泉教授,1984年钱学森向苟清泉建议,把物理力学扩展到原子分子设计的工程技术上。
⑤系统工程
钱学森不仅将中国航天系统工程的实践提炼成航天系统工程理论,并且在80年代初期提出国民经济建设总体设计部的概念,还坚持致力于将航天系统工程概念推广应用到整个国家和国民经济建设,并从社会形态和开放复杂巨系统的高度,论述了社会系统。任何一个社会的社会形态都有三个侧面:经济的社会形态,政治的社会形态和意识的社会形态。钱学森从而提出把社会系统划分为社会经济系统、社会政治系统和社会意识系统三个组成部分。相应于三种社会形态应有三种文明建设,即物质文明建设(经济形态)、政治文明建设(政治形态)和精神文明建设(意识形态)。社会主义文明建设应是这三种文明建设的协调发展。从实践角度来看,保证这三种文明建设协调发展的就是社会系统工程。从改革和开放的现实来看,不仅需要经济系统工程,更需要社会系统工程。
⑥系统科学
钱学森对系统科学最重要的贡献,是他发展了系统学和开放的复杂巨系统的方法论。
⑦思维科学
人工智能已成为国际上的一大热门,但学术思想却处于混乱状态。在这样的背景下,钱学森站在科技发展的前沿,提出创建思维科学(noeticscience)这一科学技术部门,把30年代中国哲学界曾议论过,有所争论,但在当时条件下没法讲清楚的主张,科学地概括成为思维科学。比较突出的贡献为:
(1)钱学森在80年代初提出创建思维科学技术部门,认为思维科学是处理意识与大脑、精神与物质、主观与客观的科学,是现代科学技术的一个大部门。推动思维科学研究的是计算机技术革命的需要。
(2)钱学森主张发展思维科学要同人工智能、智能计算机的工作结合起来。他以自己亲身参予应用力学发展的深刻体会,指明研究人工智能、智能计算机应以应用力学为借鉴,走理论联系实际,实际要理论指导的道路。人工智能的理论基础就是思维科学中的基础科学思维学。研究思维学的途径是从哲学的成果中去寻找,思维学实际上是从哲学中演化出来的。他还认为形象思维学的建立是当前思维科学研究的突破口,也是人工智能、智能计算机的核心问题。
(3)钱学森把系统科学方法应用到思维科学的研究中,提出思维的系统观,即首先以逻辑单元思维过程为微观基础,逐步构筑单一思维类型的一阶思维系统,也就是构筑抽象思维、形象(直感)思维、社会思维以及特异思维(灵感思维)等;其次是解决二阶思维开放大系统的课题;最后是决策咨询高阶思维开放巨系统。
⑧人体科学
钱学森是中国人体科学的倡导者。
钱学森提出用“人体功能态”理论来描述人体这一开放的复杂巨系统,研究系统的结构、功能和行为。他认为气功、特异功能是一种功能态,这样就把气功、特异功能、中医系统理论的研究置于先进的科学框架之内,对气功、特异功能的研究起了重大作用。在钱学森指导下,北京航天医学工程研究所的研究人员于1984年开始对人体功能态进行研究,他们利用多维数据分析的方法,把对人体所测得的多项生理指标变量,综合成可以代表人体整个系统的变化点,以及它在各变量组成的多维相空间中的位置,运动到相对稳定,即目标点、目标环的位置。他们发现了人体的醒觉、睡眠、警觉和气功等功能态的各自的目标点和目标环。这样,就把系统科学的理论在人体系统上体现出来了,开始使人体科学研究有了客观指标和科学理论。
⑨科学技术体系与马克思主义哲学
钱学森认为,马克思主义哲学是人类对客观世界认识的最高概括,也是现代科学技术(包括科学的社会科学)的最高概括,钱学森将当代科学技术发展状况,归纳为十个紧密相联的科学技术部门。这十大科学技术部门的划分方法,正是钱学森运用马克思主义哲学,特别是系统论对科学分类方法的又一创新。
钱学森(1911年12月11日—2009年10月31日8时6分),著名物理学家和火箭专家。
汉族,浙江杭州人,博士学位,中将军衔,被誉为“中国航天之父”“中国导弹之父”“火箭之王”
1934年毕业于南洋公学机械工程系,1934年在美国麻省理工学院和加利福尼亚理工大学学习。1935年赴美国研究航空工程和空气动力学,1938年获加利福尼亚理工学院博士学位,后留在美国任讲师、副教授、教授以及超音速实验室主任和古根罕喷气推进研究中心主任,并从事火箭研究。
1950年开始争取回归祖国,当时美国海军次长金布尔说:“钱学森无论走到哪里,都抵得上5个师的兵力,我宁可把他击毙在美国也不能让他离开。”因此钱学森受到美国政府迫害,失去自由,历经5年于1955年才回到祖国。
1955年10月,经过***总理外交上的不断努力,钱学森冲破种种阻力回国后,1959年加入中国共产党。曾任中国科学院力学研究所所长,第七机械工业部副部长,国防科工委副主任等职;曾任中国科技协会名誉主席等职。
1947年,刚刚36岁的中国科学家钱学森,被美国麻省理工学院聘为终身教授。这是一个很高的荣誉,它预示着钱学森的优厚待遇和远大前程。美国为什么如此器重钱学森呢?因为他是美国研究航空科学最高专家冯·卡门的优秀学生,是美国最早研究火箭组织——加州理工学院火箭研究小组的5成员之一。在冯·卡门的指导下,火箭研究取得了重大进展,为反法西斯战争的胜利做出了贡献。在那些艰苦的日子里,钱学森显露出卓越的才能。一项在航空科学史上占有重要地位的航空科学公式:即著名的“卡门——钱公式”诞生了。这是由冯·卡门提出命题,钱学森做出结果,至今仍在航空技术研究中广泛使用的一项公式。然而,当钱学森得知中华人民共和国成立的消息后,这个每时每刻都在想念祖国的科学家,顿时沉浸在极大的喜悦之中。钱学森在美国已经生活了10多年,又被誉为是“在美国处于领导地位的第一位火箭专家”,金钱、地位、声誉都有了。可他想:我是中国人,我的根在中国。我可以放弃在美国的一切,但不能放弃祖国。我应该早日回到祖国去,为建设新中国贡献自己的全部力量!他还对中国留学生说:“祖国已经解放了,国家急需建设人才,我们要赶快把学到的知识用到祖国的建设中去。”钱学森准备返回中国的决定,引起美国有关方面的恐慌。他们认为:钱学森的专业技术如果带回去,中国的科学技术将高速度前进。美国海军的一位领导人曾对美国负责出境的官员说:“我宁可把钱学森枪毙了,也不让他离开美国!”“钱学森至少值5个师的兵力”。钱学森的回国计划受到严重的阻挠。美国官方“文件”通知他,不准离开美国。本来,他的行李已经装上了驳船,准备由水路运回祖国。可美国海关硬说他准备带回国的书籍和笔记本中藏有重要机密,诬蔑钱学森是”间谍”。其实,这些书籍和笔记本,一部分是公开的教科书,其余都是钱学森自己的学术研究记录。一波未平,一波又起。几天之后,钱学森突然被逮捕,关押在一个海岛的拘留所里,受到无休止的折磨。看守人员每天晚上隔10分钟进室内开一次电灯,使他根本无法入睡。钱学森的遭遇,引起加州理工学院中坚持正义的同事和学生的同情,在他们和其他正直人士的强烈抗议下,美国特务机关被迫释放了他。可对钱学森的迫害并没有停止,他们限制他的行动,监视和检查他的信件、电话等。尽管有种种限制,但钱学森没有屈服。他不断地提出严正要求:坚决离开美国,回中国去!在争取回国的日子里,钱学森更加关心祖国的建设事业,经常从《华侨日报》等报刊上了解新中国的情况,和中国科学家、留学生讨论建设祖国的有关问题。为了能够迅速地回国,他租房子只签订短时间的合同。家里准备了3只轻便的小箱子,天天准备随时可以搭飞机回中国。5年过去了。钱学森争取回国的斗争得到世界各国主持正义的人们的支持,更得到了中国政府的极大关怀。***总理曾亲自了解他的情况,并指示参加中美两国大使级会谈的中国代表,在会谈中提出钱学森博士归国问题。1955年8月,这场外交斗争终于取得了胜利,美国政府被迫同意钱学森返回中国。到达北京的第二天清晨,钱学森就和妻子带着两个孩子来到天安门广场。他激动地说:“我相信我一定能回到祖国。现在,我终于回来了!”冲破重重阻拦而回国的钱学森,一头扎在了军事科学的研究中。他倾其所学,又紧密关注国外的科学动态,不断推出科研新成果,为祖国的国防事业竭思尽智,做出了巨大的贡献,被誉为“导弹之父”,国务院授予他为“全国劳动模范”的光荣称号。在美国定居,且能聘为终身教授,这是多少人梦寐以求的幻想。可为了祖国的繁荣富强,钱学森放弃了这一切。在经济大潮如洪水猛兽般地冲击社会的今天,钱学森的爱国言行,无疑地凝聚着中华民族之魂,显示了爱国对志士仁人的撼动力。