周培源：他曾是愛因斯坦相對論討論班上唯一的中國人
二十世紀國際流體力學領域裡，曾有來自四個國家科學家的名字並列在一起，他們在流體力學領域建樹頗豐，在世界物理學界享有崇高的聲譽，他們就是美國的馮·卡門、蘇聯的安德雷·柯爾莫哥洛夫、英國的傑弗裡·泰勒和中國的周培源，那麼周培源到底是怎樣一個科學家呢？讓我們一起去認識一下吧？
周培源
周培源（1902—1993）江蘇宜興人，1902年8月28日出生於江蘇宜興一個書香之家，其父親周文伯是秀才出身，與妻子馮瑛共養育了一子三女，周培源排行第二，也是家中唯一的男丁。
周培源自幼入私塾接受啟蒙教育，其8歲時被父親送到一位“海歸”回鄉創辦的洋學堂，中華民國建立之後，周文伯外出經商時，時常把兒子帶在身邊，曾先後在南京、上海等地求學。
周培源中學就讀於上海聖約翰大學附屬中學，“五四運動”浪潮席捲上海時，周培源因參加了上海的學生運動而被校方出名，因此遭到父親的責備，躲在家中自學的周培源偶然在報紙上看到了清華學校在江蘇招生的消息，儘管只是招收五名插班生，他還是勇敢地前去報考。
青年時期周培源
1919年秋，周培源進入清華學校中等科插班學習，並於1924年從清華學校高等科畢業，清華學校中等科和高等科學制各四年，而周培源僅用五年時間就從清華學校畢業了，由此可見其學習能力之強，他的第一篇學術論文《三等分角法二則》就曾發表在《清華學報》上，其人生第一個重要導師就是創辦清華算學系的鄭桐蓀（即鄭之蕃）教授。
1924年，周培源以“庚子賠款”留美生前往美國芝加哥大學留學，以插班生身份入數理系二年級學習，很快就修滿了規定的學分和論文，並分別於1926年3月和12月獲得芝加哥大學的數理學士學位和數學碩士學位。
周培源（三排右三）在芝加哥大學合影
1927年初，周培源考入加州理工學院攻讀博士學位，相繼師從貝德曼和貝爾教授，做最前沿的相對論方面的研究，僅用一年時間就獲得了理學博士學位，堪稱是火箭速度，並且還得到了畢業生最高榮譽獎，充分展示出了其學霸的風采，他也是中國留學生從加州理工博士畢業的第一人，比錢學森早了11年。
1928年秋，周培源轉赴德國，入萊比錫大學師從沃納·卡爾·海森堡教授進行博士後研究，海森堡僅比周培源年長一歲，是量子力學主要創始人之一，也是哥本哈根學派代表人物之一，他於1932年獲得諾貝爾物理學獎，其經典著作是《量子論的物理學基礎》，海森堡也是德國研製核武器的主要領導者。
1929年初春，周培源又轉赴瑞士蘇黎世聯邦工業大學從事博士後研究，在沃爾夫岡·泡利教授指導下從事理論物理研究，比周培源年長兩歲的泡利教授是美籍奧地利物理學家，曾於1945年獲得諾貝爾物理學獎，他也是二十世紀最主要的理論物理學家之一，不相容原理、中微子的假設、核子自旋的假設等都是他對物理學領域的傑出貢獻。
周培源（右三）與清華同仁合影
1929年9月，周培源在國立清華大學校長羅家倫盛情邀請之下回母校任教，是物理系主任葉企孫教授麾下最年輕的教授，而且是清華第一個理論物理學家，當時年僅27歲，其一生的研究方向主要集中在廣義相對論和湍流理論兩個領域。
1930年，周培源與北平女子師範大學學生王蒂澂相識相愛，並於1932年6月18日在北平的歐美同學會舉行了婚禮，主持婚禮的是時任清華大學校長梅貽琦，他們夫妻共育有四個女兒，王蒂澂一直在清華大學附屬中學教書，其人生命運與林徽因有些相似，王蒂澂也是肺結核病纏身，而周培源也是林徽因“太太客廳”的常客，並最終與樑思成和林徽因夫婦成為兒女親家。
周培源與王蒂澂結婚照
周培源曾在物理系開設了彈道學課程，彈道學是設計槍、炮、導彈等發射武器的一門學問，以此課程教育學生為中國的國防工業服務，當時任之恭教授曾帶領清華物理系的應屆畢業生前往南京參觀了兵工署的彈道研究所，著名女物理學家何澤慧就是受此影響和感召，入德國柏林高等工業大學技術物理系攻讀實驗彈道學專業方向。
1936年，周培源攜妻女前往美國度假，在普林斯頓高等學術研究院從事理論物理研究，當時愛因斯坦組織並舉辦了一個廣義相對論討論班，周培源有幸應邀參加了這個討論班，而且是唯一的中國人，周培源有機會與愛因斯坦等人共同從事相對論、引力論和宇宙論的研究，並曾為愛因斯坦拍攝過照片，在討論班期間完成了《愛因斯坦引力論中引力場方程的一個各向同性的穩定解》論文，並於1937年發表在美國數學雜誌上。
愛因斯坦相對論討論班成員合影
1937年初，周培源回國不久，“七七事變”爆發，周培源受梅貽琦校長委託，組織安排清華南遷湖南長沙，周培源也舉家隨校南遷，並出任長沙臨時大學物理系教授，不久又因武漢會戰爆發，長沙臨時大學又遷至雲南昆明並更名為西南聯合大學，由饒毓泰出任聯大物理系主任，周培源繼續擔任教授，但他卻轉變了自己的研究方向，開始從事具有應用價值的流體力學湍流理論方面的研究，目的就是為了抗戰的需要。
為了躲避日機頻繁的空襲，周培源將家安扎在距學校較遠的龍王廟村，為了解決交通問題，他曾專門買了一匹馬，來往於居所和學校之間，騎馬上課的周培源由此成為西南聯大校園的一道風景，但時間不長就因買不起馬料而以自行車代替。
周培源騎馬去聯大上課
周培源對流體力學湍流理論方面的教學和研究，影響和激發了聯大物理系許多學生對流體力學的興趣，郭永懷、錢偉長、林家翹等人去加拿大、美國學習流體力學，可以說都是受到了周培源教授的影響。
1940年，周培源在《中國物理學報》上發表了《關於Reynolds求似應力方法的推廣和湍流的性質》的學術論文，首次提出了研究湍流理論的脈動方程，並用求剪應力和三元速度關聯函數滿足動力學方程的方法建立起普通湍流理論，為湍流研究開闢了一個新的研究方向。
周培源（左一）與樑思成、吳有訓等人合影
1943年，周培源回到母校加州理工學院擔任訪問學者，進行流體力學湍流理論方面的研究，其時他的學生郭永懷、錢偉長、林家翹等人都在加州理工師從馮·卡門教授攻讀博士學位或從事博士後研究，錢學森當時在加州理工擔任助理教授，周培源的家也成為中國留學生聚會甚至是打牙祭的場所。
周培源（右三）與錢學森等人在加州理工合影
周培源在加州理工的研究，進一步完善和發展了他在五年前提出的脈動方程設想，他撰寫的論文《關於速度關聯和湍流脈動方程的解》於1945年在美國《應用數學》雜誌上發表後，再一次在國際學術界產生了重大影響，並逐漸發展為湍流的模式理論，而周培源也由此成為公認的湍流模式理論的奠基人。
周培源還曾應邀參加了美國國防委員會戰時科學研究與發展局海軍軍工試驗站，從事魚雷空投入水的科學研究，但他婉拒加入美國籍，只是承擔臨時性的科學研究，以便隨時可以離開美國回到中國。
1946年7月，周培源攜全家離開美國赴歐洲遊歷，在英國出席了牛頓誕辰300週年紀念活動，還到法國參加了第六屆國際應用力學大會，並被選舉為國際理論與應用力學聯合會理事。
周培源全家福
1947年4月，周培源攜全家回到北平清華園，擔任清華大學教授兼教務長，1949年前後，還曾擔任清華大學校務委員會副主席，協助主席葉企孫教授短暫主持過清華大學校務工作。
1952年全國高等院校院系調整時，清華大學物理系被合併到北京大學物理系，周培源也被調到北京大學工作，他創辦了數學力學系力學專業，這也是中國大學中第一個力學專業，同時還組織籌建了直徑2.25米的三元低速風洞，用於流體力學的研究和實驗。
周培源
周培源在北京大學工作期間，曾擔任長期擔任教務長、副校長等職，直至改革開放後出任北京大學校長，他當時是以中國科學院副院長之職調任北大校長的，他也是建國後北大的第四任校長，前三位是湯用彤、馬寅初和陸平，周培源還曾於1955年當選為中國科學院數理部學部委員，1959年加入了中國共產黨，但更多的是擔任各種學術和社會職務。
上世紀八十年代之初，正值愛因斯坦誕辰100週年，與愛因斯坦有過交集的周培源，應邀赴意大利參加紀念愛因斯坦誕生100週年的第二屆格羅斯曼會議，已經年近八十歲的周培源再次激發了重新研究廣義相對論的興趣，其《論愛因斯坦引力場中座標的物理意義和場方程的解》等研究論文，成為在求解愛因斯坦引力方程方面的最新研究成果，其學術生命依舊寶刀不老。
晚年的周培源
周培源擔任北京大學校長的任期是1978年7月至1981年3月，此間正是撥亂反正時期，繁重的行政事務讓他不堪重負，最終選擇了急流勇退，讓自己寶貴的時間迴歸科學研究，1993年11月24日，中國一代流體力學大師周培源在北京逝世。
中國近代力學主要奠基人有周培源、陸士嘉、錢學森、錢偉長、郭永懷等人，但周培源與其他幾位相比，要比他們年長10歲左右，顯然是他們的師長輩。