王善勇
世界读书日: 走近大师,走进经典 精选
2023-4-23 18:20
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世界读书日: 走近大师,走进经典

 

惠风和畅,阅读修身。四月读书月,和书本拥抱。同济大学朱合华院士诚邀您参加世界读书日·走近大师阅读分享会,与卡尔·太沙基进行跨时空的大师对话,三大学科方向、全球华人学者、共话百年岩土力学、启迪学术与职业生涯,与大师对话,塑匠心精神。有幸参加朱院士导读的这个读书会《《工程艺术大师 : 卡尔·太沙基》。下面是我的发言和一些感悟:

 1.       首先我想说,今天是世界读书日,非常感谢朱院士今天带领我们大家阅读经典,阅读我们岩土这个学科的开创者太沙基先生的生平,理论,贡献。有时我在想,我们为什么要阅读经典?在我看来,经典之所以成为经典,在于其中包含着真知,包含着真理。我们这些科研工作者如果不是为了追求真理而工作,我们这一生的意义何在?这当然是一个哲学问题。我不知道太沙基当年是不是也思考过这样的哲学问题。

2.       第二,说到哲学,首先我想说的是无论是西方哲学还是我们自己传统的哲学思想都无法指导具体的科研,因为哲学针对的是终极问题,不是具体问题。终极问题,数学上理解就是极限的概念。比如说应力这个概念,这是这样定义的:力比上面积,面积趋近于零。所以说应力是一个哲学的概念。这个概念在工程上没法用的,工程上有工程应力的定义,不需要面积趋近于零。所以很多人说哲学都是事后诸葛亮。那么哲学的意义在哪呢?在我看来,哲学的意义在很大程度上是在方向上的指引。比如在岩土工程中如何考虑“天人合一”的哲学思想。我们先不去讨论什么是天,什么是人,天代表客观世界,人代表主体,人体就是一个小宇宙。我想说的是所谓“天人合一”这里有一个相互作用,相互妥协,也就是和谐的思想。大家都知道“新奥法”,吴伟老师经常提起这个工程方法。其实无非就是隧道围岩和支护相互作用达到数学上一个最优的问题。而我们现在的隧道施工要应用盾构机,其实也是机器和岩土材料相互作用的问题。那么何为最优呢?如何做到和谐呢?这里面显现的仍然是哲学的智慧。

3.       第三我想说的是经验知识的不确定性。所谓的现代实验科学本质上仍然是经验科学,这个和测量手段限制有关。比如质量守恒,我们在实验上很难保证一个化学方程式左边反应物和右边生成物的质量完全相同;再比如量子力学的测不准原理,之所以测不准那是因为我们目前最先进的测量手段就是光,而一旦用光去测量那些微观粒子,就会挠动粒子的状态。总之,经验科学并不能带来确定性,并不具有普遍性。那么在这个充满不确定性的世界里如何寻找确定性?我觉着解决这个问题我们要重视数学,数学是自然科学的基础,而我们岩土工程,土力学教材中,老实说应用到的数学知识并不多,至少和同时代(太沙基时代)物理学中的数学比要少很多,简单很多,粗糙很多;举个例子,我们的土力学大家都知道科研分为实验土力学,理论土力学,计算土力学这三类,相对于物理学,物理学我们中学都学过包括力学,热,声,光,电磁学,相对论,和量子力学。我们岩土工程无论是测量手段,还是应用的数学知识,在物理学中我们都能找到相应的更加成熟的部分。比如实验,我们的声发射实验,它的理论基础就是物理学中的声学。核磁共振技术也应用在岩土工程中,它的理论基础就是电磁学。我们用CT扫描,这完全应用的是医学中的成像技术,也就是光学。光纤传感器的原理就不要说了,也是光学的基础。而我们计算土力学中应用的有限元,有限差分,离散元等方法在物理学中的应用要比我们早很多,成熟很多。当然我们土力学有自己的特点,那就是我们面对的地质材料是无法选择的,材料性质非常复杂。土这种材料是三相的,其最基本的理论就是太沙基的有效应力原理,而这个原理其实只是工程意义上的一个原理,它的微观机理到底是怎么样的无论实验层面还是计算层面上都还不是很清楚,或者说还有很多工作要做。

4.       第四,既然是读书会,我们是不是可以有不同的角度来看待太沙基这位大师。当然也是替年轻人问一个问题:我们现在是不是已经超越了太沙基?这样的一个问题是有理由的,因为相对于太沙基那个时代,我们是未来人。作为未来人,我们有很多优势,我们可以轻松了解最新的数学和科学的进展。可以不谦虚地说,现在的教授的平均水平,我指的是对知识的掌握程度应该远超100年前教授的平均水准。那么掌握更多的知识是不是就意味着更有创造力呢?对人类的知识大厦更有贡献呢?答案显然是不确定的。那么如何才能像太沙基那样更有创造力呢?我这里给出另外一个角度:当我们不断用客观化的努力去检索具体的历史,是不是会消解我们构想伟大的能力?什么意思呢?是说在我们前进的征途中,回顾历史固然重要,但不要被历史的细节所羁绊而忘记我们出发的目的。

5.       说这么多,我最后想说的是,今天是世界读书日,朱院士带领我们大家重读大师的著作和思想,我们该如何向太沙基这样一位学科的开创者致敬呢?在我看来,超越太沙基就是对他最大的尊重和致敬。路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。最后提一个建议,今天的世界读书日希望只是一个起点,岩土经典导读可以作为一个长期的公益项目,功在当代,利在千秋。


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