新聞背景

　　上月下旬，第23屆世界力學家大會在北京舉行。1500余名來自世界各地的著名力學家和力學工作者參加了這次盛會。世界力學家大會作為力學界級別最高和最具影響力的會議，每4年舉行一次，自1922年創(chuàng)建以來，已經(jīng)有90年的歷史，人稱力學界的奧林匹克大會。

　　對很多讀者來說，力學是一個既熟悉又陌生的學科。那么，力學在現(xiàn)代科學技術中具有什么樣的地位和作用？本報特邀中國力學學會科普工作委員會主任、清華大學航天航空學院朱克勤教授為讀者作科普解讀。

　　力學——最古老的學科

　　力學與天文學是自然科學中最早創(chuàng)建的兩門學科。

　　人類對力的研究已經(jīng)有了幾千年的歷史，早在古希臘時代阿基米德就發(fā)現(xiàn)了浮力原理。他的名言“給我一個支點和一根足夠長的杠桿，我就能撬動整個地球”，就是力矩和杠桿原理的應用。早在公元前四世紀，中國的墨翟解釋了力的概念、杠桿平衡，并對物體的運動作出了分類。

　　力以各種形式普遍地存在于人類的生活和生產(chǎn)實踐活動中。比如：地球的重力是保持我們有次序地生活在地球上的基本因素，拔河的勝利與腳與地面的摩擦力息息相關，電磁力是電動機得以工作的驅動力。

　　兒童是有好奇心的，當他們在追問我們：為什么自行車輪胎氣不足時，騎起來比較費勁？為什么帆船能逆風前進？為什么自行車急剎前閘容易翻車？為什么小小千斤頂能頂起一輛汽車？為什么肥皂水能吹出泡泡來？為什么水滴不易附著在荷葉的表面？為什么陣風能吹垮一座堅固的大橋？他們在思考的正是力學問題?？梢院敛豢鋸埖卣f，大至宇宙星云，小至基本粒子，力和運動無所不在，力學的問題也就無所不在。

　　牛頓——經(jīng)典力學的創(chuàng)始人

　　力學作為一門科學的出現(xiàn)始于17世紀的歐洲，牛頓作為早期經(jīng)典力學的創(chuàng)始人，繼承和發(fā)展了前人的研究成果，提出牛頓運動定律，奠定了力學的基礎。從牛頓時代開始，到18世紀末，形成了經(jīng)典力學的理論體系。其中代表性著作有：牛頓《自然哲學的數(shù)學原理》（1687年）；歐拉《力學》（1736年）；伯努利《流體力學》（1738年）；達朗貝爾《力學研究》（1743年）；拉格朗日《分析力學》（1788年）。

　　經(jīng)典力學又被稱為牛頓力學。關于力學重要性的闡述，牛頓在他的《自然哲學的數(shù)學原理》一書中指出：“自然的一切現(xiàn)象，完全可以根據(jù)力學的原理用相似的推理一一演示出來。”著名物理學家愛因斯坦在他的《物理學的進化》一書中也指出：“盡管我們今天確實知道古典力學不能用來作為統(tǒng)治全部物理學的基礎，可是它在物理學中仍然占領著我們?nèi)克枷氲闹行摹?rdquo;

　　現(xiàn)代工程技術離不開力學

　　進入20世紀以來，解決重大工程關鍵問題的需要給力學研究和發(fā)展開辟了廣闊的天地。比如為了解決飛機飛行時空氣阻力的計算問題，普朗特在1904年提出了邊界層理論，成為了近代流體力學的里程碑，并創(chuàng)建了對于力學發(fā)展具有深遠影響的哥廷根學派。

　　作為現(xiàn)代工程技術的主要基礎學科之一，力學在航空航天技術、導彈和衛(wèi)星技術、橋梁和結構工程、水利工程和運輸工程等重大工程技術領域發(fā)揮了重要作用，解決了一系列關鍵技術問題。我們生活在現(xiàn)代化的城市中，一座座拔地而起的摩天大樓、延綿不斷的高架大橋和密密麻麻的地鐵隧道都離不開“材料力學”、“結構力學”和“板殼力學”的結構強度和穩(wěn)定性分析。

　　人類對科學技術進步的追求永無止境，以航空技術為例，在21世紀，民航超聲速飛行必將成為越洋飛行的主流，更加安全、清潔和廉價的能源必將得到廣泛地使用，從而與此相關的一系列新課題將需要力學工作者參與研究和解決。