風に舞う科学の天才：フォン・カルマン没後60周年記念

セオドア・フォン・カルマンは有人宇宙飛行の分野における代表的人物です。彼は空気力学者、エンジニア、応用数学者です。彼は「数学を用いて工学研究を導く」ことを実践し、重視しており、彼の成果は世界の動向に影響を与えています。彼はまた、多くの中国人の弟子を育てたことで中国人にも記憶されており、特に学問の継承と銭学森との協力は美談となっている。 2023年はフォン・カルマンの死後60周年にあたります。この記事は、この科学の天才を記念して書かれたものです。

著者：ディン・ジウ（南ミシシッピ大学数学教授）

60年前の1963年2月18日の朝、81歳の男性が世界中から集まった友人たちに囲まれ、ホワイトハウスのローズガーデンで、初のアメリカ国家科学賞の授与を待っていました。ケネディ大統領が側近らに付き添われて到着すると、一行は受付エリアに向かった。関節炎を患っていた老人は、痛みを感じているかのように足を引きずり、階段の頂上で立ち止まった。大統領はすぐに彼のところに歩み寄り、握手を交わした。

彼は若い大統領を見上げ、求められていない援助を優しく断った。

「大統領」と彼は悲しげな笑みを浮かべて言った。「下るときに助けが必要なのではなく、上がるときに助けが必要なのです。」

これはおそらく、伝記作家リー・エドソンが彼の自伝のために書いた序文「天才とともに働く」の冒頭に記録された、この世に残された彼の最後の名言でしょう（この自伝は、対象者自身が口述し、エドソンとの長年の共同作業で完成されました）。 1995 年の春、私が教えていた大学の図書館からこの本を借りて読んだとき、その主題のユーモアに深く魅了されました。この本を読んで、彼の人生にまつわるユーモラスな話と、驚くべき科学的業績が、彼の自伝『風とその向こう側』のタイトルにあるキーワード「風」のようにページを駆け巡っていることに気づいた。

この老人のフルネームはセオドア・フォン・カルマン（1881年5月11日 - 1963年5月6日）である。彼は当時世界で最も偉大な空気力学者でした。彼は米国政府から「航空学の基礎となる科学と工学におけるリーダーシップ、多くの力学分野における効果的な教育と関連する貢献、軍に対する優れた顧問、科学と工学における国際協力の促進」に対してこの賞を授与された。

アメリカが創設した国家科学賞の最初のメダルは、アンドレ・ヴェイユ（1906-1998）のような数学者、リチャード・ファインマン（1918-1988）のような物理学者、ライナス・ポーリング（1901-1994）のような化学者、ジェームズ・ワトソン（1928-）のような生物学者に授与されたわけではありません。その代わりに、この賞は空気力学者に授与されました。なぜなら、アメリカの優れた科学者の中でも、彼の国への貢献は比類がなく、人類の歴史の流れを変えるのにも貢献したからです。もし当時、同僚の数学者ジョン・フォン・ノイマン（1903-1957）がまだ生きていたなら、おそらく彼だけがこの最高の栄誉を競う資格があっただろう。この世界的に有名な機械工は、若い頃に数学と物理学の優れた訓練を受けており、実際、優れた応用数学者でした。彼は機械工学の実践に数学を幅広く応用し、助けてくれた大統領に感謝するユーモラスな発言にも機械工学者の知恵が表れていた。

ケネディ大統領がフォン・カルマンにノーベル賞を授与（1963年）

フォン・カルマン氏は受賞から3か月後、82歳の誕生日のわずか5日前に、ドイツのアーヘンを旅行中に亡くなった。彼はハンガリーで生まれ、弟のジョン・フォン・ノイマンと同様に神童だった。彼は並外れた才能の持ち主だったため、数少ない「火星から来た男」の一人と呼ばれた。彼は長年カリフォルニア工科大学で勤務していた南カリフォルニアに埋葬された。彼は生涯独身で、やはり結婚しなかった母親と妹とともにそこに埋葬された。彼は伝説的な人生、鮮やかな物語、そして偉大な業績を持っています。彼は同世代の偉大な人物であり、称賛に値する。

天才の始まり

フォン・カルマンはオーストリア・ハンガリー帝国時代のブダペストで生まれたユダヤ人でした。彼の父、モール・カーマン（1843-1915）は、英才教育を提唱した有名な教育者でした。彼はハンガリーの学校制度を改革し、ドイツをモデルにブダペストにミンタ・ギムナジウムを設立した。ミンタ・ギムナジウムは、ハンガリーの他の2つのエリート中等学校であるファソリ・ルーテル・ギムナジウムとピアリスト・ギムナジウムとともに、数多くの世界クラスの才能を輩出しました。フォン・カルマン、数学者のアルフレッド・レーニ（1920-1971）とピーター・ラックス（1926-）、物理学者のレオ・シラード（1898-1964）とエドワード・テラー（1908-2003）はミンタ・ギムナジウムの卒業生です。ノーベル物理学賞受賞者のユージン・ウィグナー（1902-1995）とフォン・ノイマンは、ファソーリ・ルーテル大学を1年違いで卒業した。革命詩人サンダー・ペトフィ（1823-1849）はピアリストの卒業生でした。モール・カルマンは教育委員を務め、「皇帝の従兄弟である若き大公の教育計画」を担当し、1907年に貴族に叙せられた。

フォン・カルマンの父親は息子が早熟であることにずっと前から気づいており、彼自身の教育哲学を息子に実践しました。フォン・カルマンは6歳にして、6桁の数字の掛け算などの「高度な暗算」ができるようになりました。フォン・ノイマンの伝記にも同様の記録があります。多桁の掛け算の暗算能力をテストすることは、子供が「天才」であるかどうかを確認するための必要条件であるようです。シンプルで実用的です。子供がこのテストに不合格になった場合、親は子供をオリンピッククラスや同様の場所に通わせるためにお金と労力を費やす必要はありません。私自身、子供の頃から多桁の掛け算の暗算が苦手だったので、両親は私が自由に成長できるようにして、一切干渉しませんでした。これにより、両親の心配が軽減されただけでなく、私自身の IQ の限界まで成長することもできました。

フォン・カルマンの父親は、息子が天才児や変人になることを恐れて、あまり早くから数学教育を受けることを勧めなかったが、これは楊振寧の父親である楊無智が賢い子供に対して取った態度と一致している。彼が10歳でミンタ中学校に入学するまで、父親は自ら彼に教えたり、自分の生徒に教えさせたりしていた。フォン・カルマンは中等学校の最後の年に、数学と科学の分野でハンガリーで最も優秀な学生に贈られるエトヴェシュ賞を受賞した。

フォン・カルマンの母校である高校は、彼のように歴史に名を残す人物を数多く輩出してきた。後世に教育者としても記憶される彼が、父が設立した学校をどう振り返っているのか見てみよう。

「すべては日常生活とのつながりを示しながら教えられました。たとえば、最初のラテン語の授業では、文法規則から始めなかったことを覚えています。その代わりに、私たちは街を歩き回り、彫像、教会、博物館の碑文を書き写すように言われました。…これらのフレーズを集めてクラスに持ってくると、先生はどの単語をすでに知っているか尋ねました。私たちは通常、フレーズの中のいくつかの単語を認識できました。そうでない場合は、調べました。次に先生は、同じ単語の異なる形を認識できるか尋ねました。なぜ形が違うのか？それは、碑文の他の単語と異なる関係を示しているからです。私たちは、各フレーズとそれが記念碑に刻まれた理由を理解するまで、このように続けました。」

「私が熱心に学んだ数学は、日常の統計学の観点から教えられました。…たとえば、ハンガリーの数年間の小麦生産に関するデータを調べました。表を作成してグラフを作成し、変化を観察し、小麦生産の最大値と最小値を見つけることができました。グラフで相関関係を探し、「変化率」について学びました。これは微積分の一歩手前でした。このようにして、変化する量の間には特定の関係があることを実践的に学び、ラテン語と同様に、同時に国の変化する社会的および経済的力について学びました。」

フォン・カルマンが語り、死後 4 年後に出版された興味深い自伝の中で、彼はさらに、その学校では「生徒はもはや本を暗記する必要はなく、数字を調べ、図を描き、さまざまな数量の相関関係を探したり、日常生活で集めたラテン語の単語からラテン語の名詞や動詞の活用や変化の基本的な規則を導き出したりしていた」と述べています。

1899年、フォン・カルマンはこの都市のロイヤル・ジョセフ工科大学に入学し、工学を学びました。彼は3年後に機械工学の学位を取得して卒業した。彼の卒業論文は「水平面で支えられた円形の端を持つ重い棒の運動」でした。その後、彼はオーストリア＝ハンガリー帝国軍の砲兵士官候補生として1年間を過ごした。彼はその後3年間、母校で助手として働いた。 1906年、ドイツの主要な学術センターであるゲッティンゲン大学の力学教授ルートヴィヒ・プラントル（1875-1953）のもとに入学し、1908年にプラントルから博士号を取得しました。彼の研究テーマは「大規模構造物の座屈の数学的モデル」でした。これが「数学理論を工学研究の指針として用いる」ことの始まりであり、彼はこれを生涯を通じて特に重視し実践した。

航空パイオニア

フォン・カルマンのキャリアはゲッティンゲンで始まりました。そこには「数学界のアレクサンダー」ことダヴィド・ヒルベルト (1862-1943) だけでなく、量子の世界で台頭し始めた一群の理論物理学者がいました。フォン・カルマンは数学と物理学の両方の世界から豊かな栄養を吸収しました。彼は最先端の数学の授業を受け、セミナーに出席し、マックス・ボルン（1882-1970）とともに理論物理学の研究を行った。最終的に、彼は生涯の研究分野として力学、特に応用力学を選び、航空実務において卓越した才能を発揮しました。

フォン・カルマンは博士号を取得した後、ゲッティンゲン大学に留まり、4年間教鞭を執った。 1913年、彼はアーヘン工科大学の航空学部の学部長に就任するという招請を受け入れた。翌年第一次世界大戦が勃発し、1915年から1918年にかけて、彼と他の2人のハンガリー人およびチェコ人のエンジニアはオーストリア・ハンガリー軍向けに初期のヘリコプターを設計し、3人の名にちなんでペトロチ・カルマン・ジュロヴェツと名付けられました。戦後、彼は母親と妹のジョゼフィーヌ（ジョゼフィーヌ・ド・カルマン）とともにアーヘンに戻った。その後の数年間、フォン・カルマンは理論研究に没頭するだけでなく、空気力学を発展させる機会として、志を同じくするドイツの航空宇宙技術者のグループとともにグライダーの開発も行いました。

成功した男性の背後には素晴らしい女性がいるとよく言われますが、その女性は通常、その男性の妻です。しかし、フォン・カルマンの場合、この女性は彼の唯一の妹でした。フォン・カルマンの偉大な目的のため、彼女も生涯独身を貫いた。フォン・カルマンもそうだった。彼女は人生のほとんどを彼に付き添い、世話をしました。これは世界でも珍しい家族の献身です。おそらく、生涯独身を貫いたハンガリーの伝説的な数学者ポール・エルデシュ（1913-1996）の母親だけが彼女と比較できるだろう。エルデシュの母親は老齢になるまで息子とともに世界中を数学の旅で旅した。ジョセフィーンは兄に国境を越えて研究を広げるよう奨励し、フォン・カルマンは1922年に流体力学と空気力学に焦点を当てた第1回国際力学会議を開催しました。フォン・カルマンは自伝の104ページで次のように回想している。

「私はローマ大学の著名な数学者であるトゥリオ・レヴィ＝チヴィタ博士と会うことができ、第1回国際力学会議を開催することに決めました。フランス、イギリス、アメリカに招待状を送り、オーストリアのインスブルックで彼らのかつての敵であるドイツ、オーストリア、ハンガリーと会いました。私と妹は自腹で秘書代を支払いました。」

2年後、第1回国際応用力学会議がオランダのデルフトで開催されました。 1946年、パリで開催された第6回国際応用力学会議において、国際理論・応用力学連合が設立されました。フォン・カルマンの国際コミュニケーションの概念を完全に実証するこの機械工学会議は、100年にわたって続いています。

ヨーロッパの科学界で頭角を現し始めていたフォン・カルマンは、老年のノイマンに将来のキャリアプランについてのアドバイスも与えた。自伝の回想によれば、銀行員だった17歳の才能ある少年の父親は、息子が独学で「無限」という数学の概念を学んだことに不安を感じ、工学教授のフォン・カルマンに息子を連れて行き、数学者にならぬよう説得してくれることを期待した。彼の言葉を借りれば、「数学は金を生まない」。少年と話した後、フォン・カルマンは、父親があまり早くから数学に触れることを許さなかったが、それが結局は数学の本当の意味を学ぶことを妨げなかったという経験について考え、これは悪いことではないと考え、銀行家に妥協案を提案した。フォン・ノイマンは、父親が要求した化学工学と彼が愛した純粋数学を、それぞれチューリッヒのスイス連邦工科大学とハンガリーのエトヴェシュ・ロラーンド大学という、異なる国の2つの大学で同時に学ぶというものである。その結果、この天才はほとんど授業を受けることなく化学工学の学位を取得し、20歳になる前に集合論に関する数学の論文を書きました。

フォン・カルマンとアメリカの関係は、1926年にノーベル物理学賞受賞者でカリフォルニア工科大学の学長であったロバート・ミリカン（1868-1953）から送られた電報から始まりました。その電報は、フォン・カルマンにアメリカを訪問するよう招待し、この成長著しい若い大学が航空研究所を設立し、風洞を建設するのを手伝ってほしいというものでした。風洞は、航空機、ロケット、自動車、さらには建物の空気力学をテストするために使用されます。風洞設備では、物体を大きな管の中に静止させたまま、その周りに空気を吹き付け、物体と移動する空気との相互作用を研究します。

フォン・カルマンは生涯を通じて非常にユーモアに富んだ人物であり、彼の口述による自伝には多くのユーモラスな話が記録されている。そのうちの一つは彼のアメリカへの最初の旅行に関するものでした。フォン・カルマンはヨーロッパから最初にカリフォルニア工科大学を訪問した後、途中でMITやその他の機関にも行き、講演を行った。日本訪問のため米国を出発する前の最後の訪問地であるサンフランシスコで、彼は記者団のインタビューを受けた。記者は、ハンガリー訛りが強かったため、質問に答える際に米国に来た目的が「研究室」訪問であると聞き間違え、全く関係のない「洗面所」訪問と聞き取った。英語名はlaboratoryとlavatoryで、発音が似ているため、注意しないと混同してしまいます。 10年以上前、ある中国人教授が中国のトップ大学に招かれて教鞭をとりました。彼はアメリカの名門大学から2つの博士号を取得しており、目覚ましい学業成績を収めています。しかし、海外での会議での夕食後の雑談の中で、彼は中国人の教授に、米国のアイビーリーグの学校で教えていた頃の英語の発音は本当に悪かったと冗談を言った。おそらく彼はついに我慢できなくなり、外国から逃げ出し、母国語の世界に戻って人々を教え、教育したのでしょう。アメリカで学び、教える多くの中国人学者は、英語の発音が正確でないことに悩んでいると思います。

その年のフォン・カルマンの訪問により、カリフォルニア工科大学は米国に第一級の空気力学研究拠点を設立することを決意した。 1930年、大学は彼にグッゲンハイム航空研究所の所長としてフルタイムの職を正式に提供した。当時、ドイツではナチズムが蔓延しており、ユダヤ人であったフォン・カルマンは深い憂慮を抱き、ヨーロッパを離れることを決意し、母と妹を含む家族3人で気候のよい南カリフォルニアのロサンゼルスに移住しました。彼は1949年まで研究所長のオフィスチェアに座っていたが、その後、ミリカン大統領の息子であり、彼を米国に招待した優れた航空科学者であるクラーク・ミリカン（1903-1966）にその席を譲った。

カリフォルニア年

フォン・カルマンは1930年から、カリフォルニア工科大学を徐々に空気力学の世界的中心地へと成長させ、また、中国人によく知られている数人の中国人学者を含む、多くの優秀な博士課程の学生を育成しました。彼は創造的な研究で有名であるだけでなく、優れた指導力でも生徒たちに記憶されています。

フォン・カルマンが引き継いだグッゲンハイム航空研究所は 1926 年に設立され、当初の研究は航空に重点を置いていました。彼のリーダーシップの下、研究所は1936年にミサイルの研究を開始した。その年、銭学森（1911-2009）はMITからカリフォルニア工科大学に転校し、彼の弟子となった。 1940 年まで、この研究所はアメリカの大学で唯一のミサイル研究センターでした。 1943 年 11 月、アメリカ陸軍との契約に基づき、カリフォルニア工科大学に有名なジェット推進研究所が正式に設立されました。フォン・カルマンは5年前の初期段階からそのディレクターを務め、1944年に彼の弟子であるフランク・マリナ（1912-1981）が後を継ぎました。

第二次世界大戦中、アメリカ軍はドイツが秘密裏にミサイルを開発していることを知り、ロケット研究への関心を高めた。 1943 年初頭、フォン・カルマンはイギリスの米軍技術部から転送された情報を受け取り、ドイツのロケットの射程距離が 100 マイルを超えたことを知らされた。半年後、フォン・カルマンはドイツの計画に関する分析とコメントを手紙の形で軍に提出した。翌年9月初旬、病気のためニューヨークで療養中、空港の滑走路端でセダンの中でアメリカ陸軍航空軍司令官ヘンリー・アーノルド将軍（1886-1950）と会見した（アーノルド将軍はその年の12月21日に大将に昇進した）。その後、後者は彼に首都ワシントンに行き、将軍の科学諮問グループを率いて軍の長期計画コンサルタントになることを提案した。 10月23日に正式な任命状が発行され、それ以降、フォン・カルマン氏の主な活動の場は西海岸から東海岸に移り、その科学的才能を米国軍の戦略開発に大きく貢献した。 1ヵ月後、すでにカリフォルニア工科大学の助教授だった銭学森氏は、30人以上からなる科学諮問グループに加わり、フルタイムで働く6人の中核メンバーの1人となり、1年以上にわたり国防総省で勤務した。

フォン・カルマンのウィットに富んだ自伝と、中国系アメリカ人作家アイリス・チャン（1968-2004）による銭学森の本格的な伝記『Thread of the Silkworm』の両方に、同じ屋根の下で暮らす三世代の教師と生徒の写真が掲載されている。これは、1945年の晩春にドイツでプラントル、フォン・カルマン、銭学森が出会った珍しい出来事である。第二次世界大戦中、プラントルはヒトラーの国で従軍し、彼の優秀な弟子と、ナチスを葬るために戦った後者の優秀な弟子は、秘密の技術任務に就いていた。それは、ドイツのトップクラスの科学者に、そこでの航空力学の最新の開発について質問することだった。作戦を円滑に進めるため、技術遠征隊長のフォン・カルマンは軍から少将の階級を「授与」され、銭学森は大佐の階級を与えられた。上級教師がまるで「囚人」のような役割を演じたため、面会は少し気まずいものとなったが、彼の科学的な貢献は世界的に有名である。彼の唯一の女性大学院生であり、唯一の中国人学生は中国出身の陸世佳（1911-1986）であり、彼女は現代流体力学の創始者である陸世佳の指導の下、1942年に博士号を取得した。 2022年末、プラント氏の娘が書いた『プラントルの伝記：回想録と手紙』が、中国人機械工の孫伯華氏と大学院生6名によって翻訳され、高等教育出版社から出版された。

プラントル、フォン・カルマン、銭雪仙 (1945)

科学と教育への貢献

フォン・カルマンの人類への貢献は多岐にわたります。フォン・カルマンの伝記は30年前に米国で「The Universal Man」と題して出版されたが、彼の学術的業績は主に空気力学に関するものであり、応用数学の解釈と重視を含む彼の科学的、教育的思想はより広範囲な影響を与えた。

このセクションでフォン・カルマンの学術的業績を詳細に紹介することは不可能であり、また不必要である。彼の画期的な業績をいくつか挙げ、応用数学に対する彼の姿勢に焦点を当てるだけで十分です。

フォン・カルマンは若い頃、ゲッティンゲン大学で微視的物理学と力学の研究を行い、それが後の応用力学の広範な研究の基礎を築きました。マクロ流体力学と空気力学における彼の貢献には、非弾性座屈、環状円筒流の非定常後流、層流安定性、乱流、定常および非定常流の翼型、境界層、超音速空気力学の理論が含まれます。彼はまた、弾性、振動、熱伝達、結晶学など他の分野でも多くの重要な貢献をしました。

英語版ウィキペディアには、「von Karman」という接頭辞を含む科学的概念と用語が 22 個リストされています。そのうちの 2 つ、「ボルン・フォン・カルマン境界条件」と「ボルン・フォン・カルマン格子モデル」は固体物理学に属します。 1つは、彼と博士課程の指導教官であるプラントルが発見した「カルマン・プラントルの式」（開水路における水流速度の法則）である。そのうちの 2 つは、博士課程の学生である Qian Xuesen の貢献である「Zoplygin-von Karman-Qian 近似」と「von Karman-Qian 圧縮率補正」です (Sergey Alekseevich Chaplygin (1869-1942) は、ソビエト科学アカデミーの会員であり理論機械工学者でもあり、現代の空気流体力学の創始者の 1 人です)。残りの 9 つは完全に彼自身の名誉によるものです。

Wikipedia ではフォン・カルマンを紹介する際に、彼を「航空宇宙分野で活躍したハンガリー系アメリカ人の数学者、航空宇宙技術者、物理学者」と呼んでいます。これは非常に正確です。なぜなら彼はまさに「エンジニアの服を着た数学者」だったからです。彼の学生である銭学森の博士号は、航空学と数学の2つの分野に属していました。これは応用科学の探求者にとって理想的なアイデンティティです。野心的なエンジニアが優れた応用数学者になったとき、彼の野心は完全に実現することができます。フォン・カルマンは、幼い頃から抽象的な数学的思考の訓練をうまく受けただけでなく、数学の知識と方法を創造的に活用して難しい工学上の問題を解決しました。彼は記事の中で応用数学に対する自身の見解と希望を詳しく述べた。

1943 年 4 月に米国のブラウン大学が発行した『応用数学季刊』創刊号の序文は、フォン・カルマンが書いた「工学のための数学のツール化」と題する短いエッセイです (編集者注: 「フォン・カルマン: 工学のための数学のツール化」を参照)。数学者と技術者の対話を通じて、両者の「数学と工学の関係」に関する基本的な考え方を示し、コミュニケーションを通じて相互理解と相互支援を実現しました。記事の最後の結論では、数学者とエンジニアの共通の願望と行動指針が表現されています。

エンジニア: 応用数学の研究を進めようとする数学者は、関連する物理的プロセスについて十分な理解を持っている必要があります。一方、エンジニアは数学的なツールを適切に使用できるように、分析の基礎を十分に深く学ぶ必要があります。工作機械を適当に組み合わせても、効率的な機械工場にはなりません。私たちは、あなたが数学の武器庫に強力な工作機械を持っていることを知っています。私たちの課題は、それらをどのように適応させ、適用するかを知ることです。

数学者: 確かにその通りだと思います。さらに類推すると、エンジニアリングの問題に対するソリューションを実装するには、何らかのツール デザイナーが必要になります。彼らこそが真の応用数学者です。彼らの元々の背景は異なるかもしれません。彼らは純粋数学、物理学、工学の出身かもしれませんが、共通の目標は数学を工学に「備える」ことです。

中国の運命

フォン・カルマンは1928年に初めて北京を訪れ、清華学院から国立大学に昇格したばかりの清華大学に航空科学の発展を提案した。 1937 年 7 月初旬、彼は 2 度目に中国を訪れ、清華大学の航空学部が形を整え始め、小さな風洞が建設されているのを見て喜んだ。工学部学部長の顧玉秀（1902-2002）は、MITで電気工学の博士号を取得し、航空学研究所の所長も務めました。北京に到着した翌日、盧溝橋事件が勃発した。幸運にも、フォン・カルマンは7月6日に南行きの夜行列車に乗り、危機を回避した。 8日、南京に到着し、周志柔空軍司令官（1899-1986）と意見交換した。 10日午前の会議後、彼は新設された南昌空軍基地に飛び、風洞の建設を指導した。 14日、彼はまず九江に飛び、その後2時間竹の輿に座り、恐怖で震え、まるで2週間が経過したかのような気分になった。彼は蒋介石夫妻と会い、日本の侵略者と戦うための中国の航空産業と空軍の設立について話し合うため、険しい山道を進んで廬山に向かった。彼は宋美玲の要請に応じて、その場で風洞に関する科学普及講義を行った。残念ながら、すべての努力は無駄になりました。翌年、日本軍が南昌を占領し、建設された風洞は戦争で破壊されました。フォン・カルマンが数人の中国指導者に機械工学を教えたことはほとんどの中国人が知っているが、中国の本格的な抗日戦争の初期に彼が我々を助けるために全力を尽くしたことも忘れてはならない。

フォン・カルマンが現代中国人に記憶されている主な理由の一つは、彼が「中国ミサイルの父」である銭学森を指導したことだ。博士号を取得した人の大多数にとって、博士論文指導教員との学術的な交流は一般的に減少し、指数関数的にゼロになることもあります。しかし、千学森は例外です。

才能豊かな銭学森は交通大学を卒業後、政府の奨学金を得てアメリカで学ぶために清華大学に入学した。 1935年9月、彼はマサチューセッツ工科大学の航空学部に入学した。 1年後、彼は航空学部に不満を抱き、カリフォルニア工科大学に転校した。フォン・カルマンの扉が彼に開かれた。なぜフォン・カルマンはすぐに彼を弟子として迎え入れたのでしょうか?その答えはフォン・カルマンの自伝の中にあります。

「1936 年のある日、彼は大学院でのさらなる研究についてアドバイスを求めて私のところに来ました。それが私たちの最初の出会いでした。私は見上げると、やや背が低く、真面目そうな顔をした若い男性がいて、私の質問に非常に正確に答えていました。私は彼の頭脳の鋭さと柔軟性に感銘を受け、さらに研究するためにカリフォルニア工科大学に入学するよう彼に勧めました。」

次の段落で、フォン・カルマンは学生の資格を要約しました。

「銭も同意しました。彼は私と一緒に多くの数学の問題に取り組みました。彼は想像力に富み、数学の才能があり、自然現象の物理的な図を正確に視覚化できる人だとわかりました。若い学生だったにもかかわらず、彼はいくつかの難しい問題に対する私の考えを明確にするのを手伝ってくれました。これらは私がめったに出会うことのない才能であり、銭と私は親しい同僚になりました。」

フォン・カルマンは自伝の同じページで、ある話も語っています。物理学科のポール・S・エプスタイン教授（1883-1966）は彼にこう語った。

「あなたの生徒である千学森は私のクラスにいます。彼は非常に才能があります。」

「はい、彼は元気です」とフォン・カルマンは答えた。

「教えてください」とエプスタインは目を輝かせて言った。「彼にはユダヤ人の血が流れていると思いますか？」

上記の内容はすべて、銭学森について書かれた書籍『赤い中国の千博士』の第 38 章からの抜粋です。この本は全部で44章から構成されています。彼と彼の3人の友人であり偉大な物理学者の物語を語る第23章「ボルン、フェルミ、そしてアインシュタイン」を除いて、第38章のように1人の人物に焦点を当てた章は他にありません。これは、銭学森とフォン・カルマンの両者の誇りです。当然ながら、銭学森はカルマンの「最も優秀な生徒」であっただけでなく、1950年から1955年にかけて米国政府との長期にわたる闘争という彼のユニークな経験、そして彼の師が救出プロセスに参加したこともあって、この章は中国の空気力学者の伝説を記録した本の中で欠かせないものとなっている。

銭学森は合計20年間をアメリカで過ごしました。彼は最初の1年を除いて、残りの19年間、師弟関係にあったフォン・カルマンと密接な関係を保った。 1939年6月9日に二等優等（magna cum laude）で航空学と数学の博士号を取得した後、助教授として学科に留まりました。彼は1945年に准教授に昇進し、翌年MIT航空学部の准教授として採用された。彼は 1947 年に教授に昇進しました。1949 年にフォン カルマンの推薦により母校に戻り、新設されたジェット推進センターの所長として、ロバート H. ゴダード ジェット推進教授を務めました。アメリカの技術者であり物理学者であったゴダード（1882-1945）は、世界初の液体燃料ロケットを開発しました。 1926年3月16日、彼はロケットの打ち上げに成功し、宇宙飛行の新しい時代の幕開けとなった。

1955 年、中国に帰国する前に、銭学森はフォン・カルマンに別れを告げ、彼の師に彼の新しい本「エンジニアリング・サイバネティクス」を手渡した。銭学森が亡くなる前に語ったところによると、先生は本をめくりながら彼にこう言った。「あなたは学問で私を超えました。」この文章を読んだ中国人は、国家としての自尊心という点で、非常に誇りに思うに違いない。しかし、英語で書かれた銭川の『シルク』の注意深く書かれた序文で、著者はこう書いている。

「Qian Xuesenが華麗で一流の学者であったことは間違いありませんが、彼の同僚は、Isaac NewtonまたはAlbert Einstein、またはCalodore Von Karmanの指導者でさえも同じレベルではないことを繰り返し強調しました一流の伝記にふさわしくないでしょう。」

Zhang Chunruは、次のようなインタビューした専門家からのいくつかのコメントを引用しました。

「Qian'sの友人であり、プリンストンの航空学の元教授であるMartin Summerfieldは、「彼はVon Karman、Ainstein、Teller、または他の偉大な男性と同じビジョンを持っていなかった。彼のビジョンは彼らの計算とは異なる。

これらの西洋の専門家の目には、Qian Xuesenはフォン・カルマンなどの科学的巨人の学問レベルにまだ到達していませんでしたが、彼は祖国に戻った後、ミサイルと航空宇宙産業に比類のない貢献をしました。戦略的科学者として、マスターと見習いは、それぞれの国に顕著な貢献をして生活を捧げました。フォン・カルマンは米国の最初の全国科学賞を受賞し、Qian Xuesenはこれまでに中国で「全国的に優れた貢献科学者」の唯一の名誉称号を受賞しました。

さらに、少なくとも3人の中国人がフォン・カルマンから博士号を取得しました：Hu Ning（1916-1997; 1943）、Lin Jiaqiao（1916-2013; 1944）、およびGuo Yonghuai（1909-1968; 1945）。トロント大学のジョンシンジ（1897-1995）の下で後者の2人と同じ時期に修士号を取得したQian Weichang（1912-2010）は、メンターが1年後に教えるために彼の下で彼の下で博士号のために勉強し続け、その後カリフォルニア工科大学でカリフォルニアプロポルションラーテルで働きました。したがって、彼は厳格な意味でフォン・カルマンの弟子ではなく、彼の下のエンジニアでした。彼とLin Jiaqiaoはそれぞれ、Von Karmanの有名な就任演説を公開したApplied MathematicsのQuarterly Journal of Applied Mathematicsの最初の号で論文を公開しました。

その後、フーニンは中国で有名な理論物理学者になりました。 Lin Jiaqiaoは、マサチューセッツ工科大学の数学科で長い間教え、最高レベルの「大学教授」になり、米国科学アカデミーのメンバーに選ばれました。晩年、彼は「Zhou Peiyuan Applied Mathematics Research Center」の名誉ディレクターとしてTsinghua大学に戻りました。 Guo Yonghuaiは、1956年にコーネル大学の航空学科の完全な教授として中国に戻りました。彼は60歳近くのときに飛行機のcrash落事故で亡くなりました。 1999年、彼は「2つの爆弾と1つの衛星」メダルオブメリットを国家によって死後に授与されました。

フォン・カルマンは、中国国家の機械的ヒーローの世代の成長に消えない貢献をしました！

2023年7月13日水曜日に書かれました

ハティスバーグ サマー ハウス

制作：中国科学普及協会

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