冯·卡门教授与火箭俱乐部
1935年8月,钱学森乘坐美国邮船公司的一艘轮船从上海出发,穿越太平洋,直驶北美大陆。同行的留美学生还有余芝纶、夏勤铎等人。
站在甲板上,年轻的钱学森对战乱中的祖国充满了依恋之情,可是豺狼当道,国破不堪,如何能够实现自己的报国理想呢?他之所以下决心远走异国,背井离乡去学习他国科学技术,就是为了有朝一日回国参加建设。
当新一轮红日冉冉升起时,邮船靠岸了。钱学森心怀壮志,走进了美国麻省理工学院的大门。该学院航空系学者云集,来自世界各地的学生在名师指导下从事学习和研究,钱学森很快成了他们之中的佼佼者。他的成绩不但超过了美国学生,而且超过了同班的所有外国学生。老师对他的才能赞叹不已。钱学森为自己是一个中国人而自豪,也为自己的祖国感到骄傲。
因为学习工程技术一定要到工厂去,而当时美国航空工厂不欢迎中国人。所以,一年后,钱学森开始转向航空工程理论,即应用力学的学习。
1936年10月,秋高气爽。刚刚在麻省理工学院获得硕士学位的钱学森结束了一个阶段的学习,慕名前往加州理工学院航空系继续攻读。
加州理工学院坐落在洛杉矶市郊区帕萨迪纳。校园中繁花似锦,绿荫如画。钱学森之所以选择这里,有一个很重要的原因:后来被誉为“超音速飞行之父”的冯·卡门教授就在这里执教。当时他是研究航空科学的杰出人物。钱学森就是要拜这位声名显赫的学者为师,攀登航空工程理论的高峰。
冯·卡门教授是一位匈牙利犹太人,1934年始定居美国。他为人坦荡,而且才学过人。在人类征服太空的漫长旅途中,冯·卡门教授凭借自己的智慧为历史树起了一座座的里程碑。1970年,月球上的一个陨石坑以他的名字命名。
钱学森充满自信地走进冯·卡门的办公室,简捷扼要地说明自己想跟随教授攻读博士学位,希望老师接受自己的请求。
冯·卡门从办公桌后面抬起头来,仔细地打量了一下面前这位个子不高、彬彬有礼的中国青年,脸上露出了一丝微笑。
“我要先考考你,然后才能决定是否收下你这个学生。”
“老师,我会用心回答,有不准确之处,还请您多加指正。”
冯·卡门教授一口气提了好几个问题,钱学森回答得迅速精炼,答案毫厘不爽。全部问题答完了,钱学森谦逊地请老师批评指导。
卡门教授被这个貌不惊人的年轻人敏捷而又富于智慧的思维深深吸引了。他发觉,这个中国青年被一种无形的精神力量感染着。
初次见面,师生二人都给对方留下了深刻印象。钱学森非常尊敬冯·卡门教授,对其渊博的学识和严谨的作风钦佩不已。他愉快地接受了老师的建议,成为古根罕姆航空实验室的一名研究生。在卡门教授的指导下,写作有关高速空气动力学方面的博士论文。师生二人从此开始了人类喷气推进技术史上意义重大的合作,并且携手写下了灿烂夺目的一页。
在工作中,卡门教授逐渐发现钱学森在数学方面有着惊人的才能,他不仅具有天才的想象力,而且有着艺术家的敏锐目光;他成功地把二者和准确洞察自然现象中物理图像的非凡能力结合在一起。卡门教授开始就一些数学难题和钱学森展开长时间的探讨,钱学森往往能够给卡门的思想中注入新鲜的血液,经过他的提炼和整理,使艰深的命题从幽谷中走出来,以清新活泼的形式呈现在世人面前。
卡门教授起初对钱学森的才能感到惊奇,继而为他的天才创造所鼓舞和振奋,豪爽的教授从不吝惜自己的赞誉之辞,只要有机会,他总是向周围的人介绍自己心爱的弟子。在加州理工学院的校园里,钱学森成为人们注目的中心,他的成就也再次成为中国人的骄傲。
有一天,物理系大名鼎鼎的保罗·爱泼斯坦教授在校园里遇见了卡门,由衷地称赞道:
“卡门先生,你的学生钱学森有时也到我的班上听课,他的确才华横溢、令人惊叹。”
“当然,他非常优秀。”冯·卡门满面笑容,自豪得仿佛爱泼斯坦教授夸奖自己一样。
“那么,您是否认为他也具有犹太血统呢?”爱泼斯坦教授诙谐地问。
“不,世界上最聪明的民族有两个,一个是匈牙利,另一个就是中国。”冯·卡门从心爱的学生身上得出了这个结论。说完这句话,他凝神远眺,目光中充满了对自己祖国的怀念。
花谢花开,又一个春天用它那温暖的气息,驱走了冬季的寒冷和阴沉。钱学森独自伫立在柔和的阳光里,遥望东方,思念着灾难深重的祖国,思念着远方的亲人。
学习和研究工作越来越紧张了,钱学森渐渐感到自己的基础知识还不够充实。原来,上海交通大学的课程是依照美国工科高等学校开课模式设置的,基础课的内容相对较弱:数学只学到高等微积分,常微分初步;物理课没有原子物理、量子力学;化学课没有分子结构。
随着高速飞行问题研究的不断深入,钱学森意识到自己原有的知识远远不够,必须继续学习和充实。
无数个夜晚,在别人都已入梦乡的时候,钱学森一个人借着昏黄的灯光,如饥似渴地攻读现代数学。偏微分方程、积分方程、原子物理、量子力学、统计力学、相对论、分子结构、量子化学等现代科学技术的基础理论。他立志在最短的时间内,弥补自己所欠缺的知识,以适应工作的需要。
白天,他既要读书、撰写论文,同时还要参加卡门教授组织的各种讨论。就在不到两年的时间里,他几乎查阅了各国有关空气动力学的全部文献,不仅掌握了这门科学的基础理论,而且已经稳稳地站到了这门学科的最前沿。
在冯·卡门教授的精心指导下,钱学森的学习和研究进展顺利。加州理工学院安静美丽的校园,成了钱学森科学研究的基地,他的创造才能在这里得到了充分的展示和发挥。卡门教授主办的“每周航空研究班讨论会”是发扬学术民主的研究例会,参加研讨会的有教授、访问学者、博士和学生。卡门要求他们在会上介绍自己的工作进展情况,同时,所有从事研究的人员在一起制订下一步工作计划,分配设备和使用的时间,确定出版计划。
讨论会的气氛总是非常热烈。人们各抒以见,常常因为一个问题争得面红耳赤,卡门教授也和大家一起争论。安静下来后,再由他做总结。如果经过讨论,证明他的观点错了,这位谦逊的长者总是不好意思地笑笑,心悦诚服地接受大家的批评。
有一次,钱学森做完报告后,刚刚坐下,一位老先生站起来发表了长篇的评论,质疑钱学森提出的新见解。钱学森耐心地听完,然后站起来慷慨陈词,据理力争,毫不留情地指出这位长者论述中的错误。他的声音平静中隐含着尊严,严肃中蕴藉着对真理的热爱。会场上的气氛一时间有些紧张,发言的老先生坐在那儿一脸尴尬。会后,冯·卡门教授拍着自己弟子的肩膀说:
“你知道刚才给你提意见的人是谁吗?他就是当代力学权威冯·米塞斯先生。你能把他驳得哑口无言,真是太不容易了。”说完,卡门教授肩头一耸,孩子般地朗声大笑起来,这笑声充满了对钱学森的肯定和赞赏。
钱学森所在的航空实验室所有成员之间,洋溢着一种和谐友好、平等自由的气氛。上课时,老师鼓励学生随时提问,即使打断老师的讲解,也不会被认为有损师道尊严。与之相应的,所有教师对学生的学业要求都极为严格,卡门教授经常亲自主持口试,学生稍有怠惰,就会遭到严厉的批评。
实验室这种严谨的学风和不拘形式的活跃气氛使钱学森感到心情舒畅,他如鱼得水,在科学前沿迅速成长。
就在钱学森来到加州理工学院不久,古根罕姆航空实验室接受几个年轻人研究制造火箭的建议,冯卡门教授同意做他们的顾问。
几个年轻人中,有一个名叫马利纳。因为对火箭、音乐、美术、政治拥有同样的热情,他很快和钱学森成为挚友。火箭小组成员还包括自学成才的化学家帕森、机械师福尔曼。不久,正在攻读博士学位的钱学森和正在攻读硕士学位的史密斯也加入进来。五个人组成了“火箭俱乐部。”
第二年,在古根罕姆航空实验室的研究会上,玛利纳报告了五个人将近一年的工作情况。他主要介绍了钱学森进行的火箭发动机喷管扩散角对推力影响的计算方案,这一成果后来发表在《富兰克林会刊》上。马利纳的报告实事求是,毫无渲染夸大之处,他的真诚和热情感动了天体物理实验室助教阿诺德,阿诺德主动要求加入火箭小组,并愿意捐献1000美元给小组作为研究经费。
这1000美元是整个火箭小组的全部基金。开始时,因为没有钱,马利纳就带着几位志同道合的好友去废品仓库和一些企业的废料堆,捡回管头等东西充当实验材料。为了研制火箭,几个人把自己的生活费都捐献出来了。
火箭实验充满了艰辛和危险。有一次,因为发动机点火装置不良,造成古根罕姆大楼楼体震动,烟尘四起,呛人的气体弥漫整个大楼,数日不散。火箭小组只好把实验工作搬到无人的水泥平台上进行,想不到,实验屡屡受挫,意外的爆炸事故接连不断。烟雾、噪声破坏了校园的宁静,惊心动魄的撞击、破裂,在全校师生心头蒙上了一层恐怖的阴影,一时间怨声载道。
学院的执行委员会主席,年迈的罗伯特·米利恨不得不对这个被学生誉为“自杀俱乐部”的活动小组采取强制措施,他亲自通知冯·卡门,勒令他们马上停止这种惊险的实验。
冯·卡门无奈,只好带领学生寻找新的实验场所。不久,在帕萨迪纳往西的阿洛约赛克找到了一块荒无人烟的地方,在那里再次竖起了他们的火箭发射装置。
也有工作和学习稍微轻松一些的周末,这时钱学森便约马利纳一起去听洛杉矶交响乐团的演出。气势磅礴的乐声渐渐地振奋了钱学森疲惫的身心,他的灵魂终于能够在音乐的旋律中自由飞翔,多少生命的渴望,多少心境的苍凉,多少沉重的思想缠绕在一起,随着乐曲起起落落,像大漠荒原上一次孤独的旅行……
由马利纳介绍,钱学森加入了他们的生活圈,结识了很多新朋友。有些闲暇的夜晚,钱学森和这些人围坐在一起,喝喝咖啡,听听音乐,聊聊政治,有时候,也讨论一点儿马克思主义哲学和共产党的报纸,这些美国和客居美国的年轻人都非常同情中国国土上正遭受日本法西斯践踏的人民,钱学森因为能和这些人倾吐内心的义愤,感到心里轻松了许多。所以一直坚持参加这种小型的聚会。
从1938年冬到1939年,火箭小组的成员开始陆续分散。一些人直接参加反对纳粹德国的战争,另外一些人参加了与战争有关的科学研究工作。钱学森在加州理工学院结束了三年的研究生学习,完成了具有独立见解的《高速气动力学问题的研究》博士论文,取得了航空和数学博士学位后,留在加州理工学院任航空系的助理研究员。