力学与工程:一名优秀的工程师首先是力学家(3)

第一，中国古代没有力学;第二，中国的力学是外国人送上门来的。

第三，后来的历史发展进一步说明的是，即使是外国人送上门来，中国人接受也不痛快，甚至有时采取排斥的态度，接受的过程是缓慢和曲折的。

傅兰雅像

在1840年之前，有少量的传教士将力学知识传输到国内。不过中国人对学习力学的兴趣一直只限于极个别人之间，形不成气候。鸦片战争之后，中国的有识之士看到中国的失败和西人的船坚炮利，想办法救亡图存，提出“师夷之长以制夷”的口号。之后从19世纪60年代起形成全国范围的“洋务运动”。它的主要内容是聘请洋技术专家教学生、办工厂、买枪炮、买机器。如1865年成立江南制造总局与金陵机器局;1866年成立的福州船政局。这些活动都需要懂外文的翻译，于是1862年在北京成立的同文馆专门培养翻译。数年后，翻译培养出来了，可是洋枪洋炮的说明书还是看不懂。于是1866年又在同文馆中设天文与算学二馆(1898年京师大学堂成立，同文馆并入)，开始讲授一点力学知识。

力学学科在中国得到独立发展的标志性的事件是，1952年在北大成立力学专业，1951年在科学院数学所成立力学研究室，随后1956年在科学院成立力学研究所。

我们落后就落后在这里，外国是先有理科、先有力学，然后逐渐的才有工科，而我们是先弄工科，工科弄不下去了然后再培养一点力学人才，再培养一点数学。我国力学独立发展的历史才有短短70年的历史，这比起西方发达国家力学学科有着四百年的历史是很短的，所以从力学发展的历史来说，我们还只能是发展中的国家。今天有机会获得学习力学专业的机会是弥足珍贵的。

在关于力学学科性质的问题上，我国学者一直有两种不同的观点，一种认为力学是基础学科(周培源、钱伟长、谈镐生)，一种认为力学是工程技术学科(钱学森、张维)。回顾以上的论述，就会自然地看到他们看问题的侧重点是不同的，主张力学属于基础学科的，是看到力学在历史上发挥的上面三种作用;主张力学是工程技术学科的，则偏重于看到力学在历史上发挥的第三种作用。

二、什么是工程

前面，在介绍力学的历史作用的时候，我们简单介绍了一下力学学科的发展与走向成熟，才开启了近代工程教育。现在我们要从近代工程本身来看力学。

在18世纪之前，即作为力学学科发展成熟之前的工程，一般多指结构工程，即桥梁、房屋结构、公共设施如神庙、长城、碉堡、水坝等等。下面看三个例子:

雅典女神庙，座落于雅典卫城。建于438B.C.是古希腊建筑的典型例子。

应县佛宫寺释迦塔

建于公元1056年，总高67米。采双层环形空间结构形式，是现存中国最古老楼阁式木构佛塔。塔建在4米高的两层石砌台基上，内外两排立柱构成双层套筒式结构，柱与柱间还有大量水平构件，暗层内又有大量斜撑，使双层套筒内外层紧密结合连成一体。其柱不是直接插入地中而是搁置于石础之上。在连接上采用了传统的斗栱结构，为不同部分的特殊需要分别设计了50余种不同形式的斗栱。由于结构上的合理性，近千年间经历了12次6级以上的大地震，迄今安然无恙。

河北赵州安济桥

桥位于河北赵县城南5里，为隋匠人李春所建，成于隋开皇大业年间 (594-605年)，是现存世界上最古老、跨度最大的敞肩拱桥。桥的主孔净跨37.02米，净矢高7.23米，栱腹线的半径为27.31米，栱中心夹角。桥形很扁，桥总长50.83米，宽9米。大栱之上两侧各有一小栱。 赵州桥在结构、地基处理、外观都达到尽善尽美。结构上减少了重量、增加了可靠性，使它历千年而不坏。

我们以上所举的例子，其设计都在力学理论建立之前，它们体现了在力学学科发展成熟之前的人类最高智慧的杰作。注意，什么时候有的力学呢?有两个年头应当记住，你注意一下:

第一个就是16世纪末，大约1595年荷兰的斯梯芬 (Simon Stevin，1548-1620)，是静力学的完成者，他的一本书《静力学原理》(1586年) 最终解决了三力的平衡问题，在斯梯芬以前所有的静力学都是平行力作用，斯梯芬最早解决了力的平行四边形定理，三力平衡，就是不平行力也可以(平衡)，它标志着静力学的完成。第二个年代是1687年，牛顿的《自然哲学数学原理》，这个标志了动力学的体系，就是说质点动力学，还不是刚体，质点动力学的完成，所以后来把动力学都称为牛顿力学就是在1687年。在那以前，(完整的)力学(体系)都没有，从1687年以后，力学才正式成为一个学科的体系。

文章来源：《工程力学》 网址: http://www.gclxzz.cn/zonghexinwen/2020/1018/373.html