经典力学家——汪家訸

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    汪家訸（１９１５— ），经典力学家。长期从事分析力学、天体力学的研究与教学工作，著有《分析力学》、《分析动力学》、《人造卫星的运行理论》、《三体问题》，对经典力学在中国的传播与发展作出了贡献。
汪家訸，１９１５年７月１日出生于浙江省德清县上柏镇的一个布商之家。童年时期家庭接连遭到不幸，遂家道中落。他６岁启蒙。当时乡村的教育水准很低，小学仅由一老夫子执教，对五六十个年岁各异的小孩作启蒙教育，只教诵书认字，不教算术、格物等自然课程。直到１５岁他才算小学毕业。可以说，他在儿童时期受到的教育是很差的。
　　１９３０年，他进城上初中，开始接触到代数、几何、物理等课程，引起了他极大的兴趣，渐渐地他感到中学课本的内容不能满足自己的求知欲望。他很想买些数理书籍，无奈阮囊羞涩，只能节衣缩食，积资以购买大学书籍。经数年坚持自学，竟无师自通，大有收获。１９３６年高中毕业后，他考取上海市大同大学的数学系。该校师资力量雄厚，教授中有中国数学学会主席胡敦复等名家，还有不少教授是交通大学来兼职的。他正庆幸自己能专心致志地钻研数学时，不料一年之后芦沟桥事变爆发，大同大学被炸毁，家乡的房屋也在日机狂轰滥炸中全部烧毁，家庭经济顿陷困境。同时，上海战事也发生了。国仇家恨使汪家訸从厄境中奋起，毅然重整步伐，迎接挑战。抗日战争期间，他一直在浙江莫干山地区的几所中学担任数理化教员以维持生计。教学之余，继续坚持自学。在艰苦的战争环境中，他先后自学了约斯（Ｊｏｏｓ）著的《理论物理》，Ｆ．Ｈ．盖脱曼（Ｇｅｔｍａｎ）著的《物理化学》，卢景贵的《天文学》等数十本数理化著作。
　　抗日战争胜利后，他于１９４６年考入浙江大学物理系。这时他已经３１岁了，有了家庭负担。于是他在大学里协助教师批改作业、抄写讲义，同时还在中学兼课，以补家用及学费之需。这样半工半读了４年，终于完成大学学业。
　　１９５０年，汪家訸受聘于浙江大学物理系任教。虽然为维持生活还得在中学兼课，但生活总算初步安定下来。
　　５０年代初期，汪家訸在１９５２年《新科学》第４期上发表了他的第一篇论文《介绍骇波》，另一篇《关于摩擦起电的几个问题》论文于１９５４年发表在《物理通报》第７期上。这两篇综合性论文是他参阅了百余篇国内外论文后综合构成的，为以后科学教育的普及提高作出了努力。
　　１９５３年，他升任讲师并调到力学教研组担任理论力学课程的教学工作。他在力学教研组、力学系理论力学教研室一直工作到１９８６年退休。
　　１９５６年，党中央提出的“十二年科学发展规划”极大地鼓舞了广大知识界。汪家訸积极地为青年教师讲授分析力学课程。这次讲课的讲义就成为两年后正式出版的《分析动力学》的雏型。１９５７年，苏联发射第一颗人造卫星，汪家訸在当时形势鼓舞下，怀着极大的热情投入人造卫星运行理论的研究，在短短３年间，先后出版了两部著作：《人造卫星的运行理论》与《三体问题》。在艰难的“文化大革命”岁月里，他执著地钻研控制论。８０年代初，汪家訸发表了有关控制论方面的工作成果，提出了增广图示概念，发展了根轨迹法。
　　汪家訸退休后，仍然孜孜不倦地继续进行科学研究活动。他所进行的证明“费尔马大定理”的工作，即将发表论文。
提高并普及分析力学和天体力学的理论
汪家訸的学术著作主要有四部：《分析动力学》、《人造卫星的运行理论》、《三体问题》和《分析力学》。
　　《分析动力学》一书于１９５８年由高等教育出版社出版。他编著该书的主要目的，是想为工程界提供一本内容较丰富、逻辑性较强、适用面较广的力学书籍。全书包括运动学、力学基本理论、分析静力学、质点分析动力学、质点系分析动力学、连续体分析动力学，以及附录共７篇。书中以丰富的例题深入浅出地阐明分析力学理论之精微。例如，高斯最小约束原理与赫芝路径最小曲率原理，对于多质点系统，缺乏直观的形象，而此书通过质点的相应表象就直观易懂。在阐述刚体定点转动的分析法时，书中列举五种表达式（正交矩阵式、欧拉角式、欧拉参数式、四元数式、凯莱－克莱恩式），并对它们一一作了分析比较，以便于读者理解应用。四元数表达式是研究机器人运动的重要数学工具，他在书中也作了详细的介绍。
　　１９８２年，汪家訸又出版了《分析力学》一书。该书是《理论力学教学参考丛书》的一种，书中对动力方程的求解问题做了较详细的讨论，是《分析动力学》一书的姐妹篇，可作为力学教师的一本较全面的参考书。
　　《人造卫星的运行理论》于１９５９年由科学出版社出版。该书运用牛顿力学的基本原理讨论人造卫星的动力学问题，同时也讨论了由观察人造地球卫星而引起的一系列问题。书中阐述了人造地球卫星的轨道方程、周期、机械能表达式、速度变化，以及发射角等理论；应用球面三角法及矩阵法推出人造卫星经纬度的变化公式，并与观测数据相比较，提出了预测人造卫星飞临时间的近似法；讨论了高空稀薄气体的阻力影响、日月的摄动，以及考虑广义相对论时的近地点转动等问题。书中还分析了一些容易混淆的力学概念，给出正确的理解与解释。
　　《三体问题》一书于１９６１年由科学出版社出版。“三体问题”是经典力学的难题之一，其理论发展已有２００多年的历史。许多伟大的数学家和力学家都曾对此做了大量工作。苏联于５０年代末成功地发射了３个宇宙火箭，引起国内科学界对“三体问题”的重视，急需这一课题的书籍。《三体问题》的出版，及时地顺应了当时的需要，发挥了很好的效益。书中从“ｎ体问题”的一般理论开始，较完备地讨论了“二体问题”。由于宇宙火箭飞往月球的运动理论是属於三体问题中的一个特殊问题——圆型限制三体问题，书中对此作了较详细的论述。对于“三体问题”的讨论，还包含运动方程的降阶法、勃卢恩斯理论、庞卡莱理论以及拉格朗日定型理论等内容。该书较全面地介绍了前人在“三体问题”理论上的主要研究成果，使读者在较短时间内能顺利地掌握这一经典力学的著名难题。
６０年代前期，汪家訸继续研究人造卫星方面的课题，其主要成果反映在两篇论文中：《月球上三种不同意义的脱离速度》与《地球运动给予宇宙火箭的两种牵连速度的精确值》。
　　汪家訸的著作与论文，对当时天体力学水平的提离，以及普及这方面的理论知识都起着先声的作用。
教书育人从不懈怠
　　汪家訸从事教育工作数十年，从中学到大学，他教授过的学生数以千计。他以精湛的学识和纯熟的讲学，赢得学生们的欢迎与爱戴。汪家訸对青年教师的业务成长也不吝倾注心力。他为青年教师讲授过许多课程。如分析力学、空气动力学、狭义相对论、广义相对论、四元数、有限元法、量子力学、控制论以及宇宙学等。汪家訸以他对科学的热爱和对后辈的期望不停息地工作着，无论条件多么艰难，他从不消沉懈怠。在文化大革命后期，他主动为教研室教师开讲有限元法，以后又为全国性的力学教师进修班讲授高等动力学、分析力学等课程，却从不接受分文报酬。
　　１９８２年，汪家訸受聘於《中国大百科全书•物理》卷编辑委员会，并担任力学编写组副主编及一般力学分支主编。他为之撰稿数万字，前后长达８年。１９８３年起，任美国数学学会《数学评论》杂志评审员。
　　汪家訸自７０年代末开始培养一般力学专业的硕士研究生。他为研究生开设多门学位课程，制订教学计划及研究方向，并指导研究生完成学位论文，退休前，他先后培养了５名硕士研究生。
　　汪家訸为人坦诚，治学严谨，乐于助人，他数十年潜心于科学研究和教育事业，在一般力学方面的贡献以及在教育事业上的影响，将永远激励年轻的一代。
　　(作者：黄纯明)
简历
　　１９１５年７月１日　生于浙江?虑逑厣习卣颉?br>　　１９３６—１９３７年　上海大同大学数学系学习。
　　１９４６—１９５０年　浙江大学物理系学习。
　　１９５０—１９５４年　浙江大学物理系任教，１９５３年升任讲师。
　　１９５４年—　 浙江大学力学系任教，１９７９年晋升副教授，１９８１年任教授。
主要论著
　　１　汪家訸．空间力系对空间任意六线平衡方程式．浙江大学学报，１９５６（２）．
　　２　汪家訸．分析动力学．北京：高等教育出版社，１９５８．
　　３　汪家訸．人造卫星的运行理论．北京：科学出版社，１９５９．
　　４　汪家訸．三体问题．北京：科学出版杜，１９６１．
　　５　汪家訸．多项式的增广图示及控制论中的应用．应用数学和力学，１９８１（３）．
　　６　汪家訸．有理分式的增广图示及控制论中的应用．应用数学和力学，１９８１（４）．
　　７　汪家訸．分析力学．北京：高等教育出版社，１９８２．
　　８　Ｗａｎｇ Ｊｉａｈｅ．Ｍａｉｎ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｒｏｏｔ－１ｏｃｉ ｏｆ ｔｉｍｅ－ｄｅｌａｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｆｉｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ ｏｆ ｇａｉｎ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ａｐ－ｐｌｉｅｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｍａｒｔｉｎｕｓ Ｎｉｊｈｏｆｆ ｐｒｅｓｓ，１９８７．
　　９　汪家訸．为什么在太阳系至今尚未找到一颗逆行行星．应用数学和力学，１９９０（５）．
　　１０　汪家訸．为什么大行星可以同时有顺行和逆行卫星．应用数学和力学，１９９１（４）．

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