从历史和文化的角度看力学之美

　　2025年3月份，我得知武际可先生将出版一本有关力学的科普书。我说，这必然会是一本值得期待的书。武先生讲科普，是在用丰富多彩的学者人生和宽厚渊博的知识涵养阐述科学原理和人生哲理。

　　武际可先生从事高等教育一辈子，不仅桃李满天下，在科普方面也有非凡建树，且其科普写作形成了鲜明的个人风格。以我的体会，武先生的科普在表达方式上独树一帜，拥有上佳的传播效果。

　　对比数学之美的简洁和逻辑，物理之美的简洁、对称与和谐统一，力学之美体现在它的实用与创造。力学受到人类认识自然和改造自然的双重驱动，是科学和工程的有机结合。武老师从中国古建筑的飞檐翘角、黛瓦青砖所蕴含的精巧力学设计，榫卯和斗拱结构的广泛使用，千年不倒的山西应县佛宫寺释迦木塔等建筑的力学设计，向我们展现了惊艳千年的结构力学之美。秦砖汉瓦等结构材料，通过功能和艺术要素的融入，其集力学的稳定性和可靠性、结构的功能性、建筑的艺术性于一身，造就了今天中华文化的古建瑰宝。通过这些例子，武老师向读者展现了力学之美。

　　另一个突出的特点，是武老师以历史时间脉络和地域空间轨迹为轴，客观公允地描绘了力学这门科学的发展过程，不仅能让读者了解科学的原理，也能看到科学发展背后的艰辛历程。史蒂文·温伯格曾经说过，了解科学的历史，至少关于科研人员自身研究领域的科学的历史，是一位优秀科学家的必修课。对历史的洞察既能让人看到发展的方向，增强前进的信心，同时也能理解科学螺旋上升的趋势，提升克服困难的韧性。武老师梳理了计算和力学的发展与结合的过程，生动地描绘了世界各地的力学家们是如何集众人之力，将今天无所不在的力学设计推向极致的。

　　力学的计算和设计在古代就有了记载，如《考工记》涉及弓箭匠人在考校弓的力学性能时，有一段描述：“量其力，有三钧；钧者三，谓之九和。”将当时的弓想象为现在的弹簧，它设计了三档，考虑到汉代每一钧对应30斤，如果能开到第三档，那就是90斤的拉弓臂力。到了今天，高铁、航母、火箭、卫星、空间站等的设计都需要大规模的力学计算。考虑到这些超大工程系统中材料的多样性、结构的繁杂度、结构之间相互作用的复杂性，所需要发展的计算方法、所面临的计算规模也可想而知。武老师系统客观地描述了这期间各国科学家的工作，以及我们国家冯康先生、胡海昌先生和钱伟长先生在这一领域的卓越贡献。通过武先生对力学发展历史的讲述，我们既看到科学的世界性，也能深刻把握科学家的国家属性：国家的强大和兴旺，是保障科研工作者能超越自我，实现科学发现和突破的前提。

　　（作者为中国科学院力学研究所研究员）