过增元院士做客“学术人生”系列讲坛解析对热学的创新思考

12月5日,著名工程热物理学家、我系1959届系友、航院教授过增元院士做客“学术人生”系列讲座“热动人生”专场,为在座师生分享了他对热学、科学发展的看法,以及培养科学思维等方面的思考。来自能动系与航院、核研院、建筑学院等多个院系及北京工业大学的30余位师生参加了讲座。

过增元院士做客“热动人生” 夏斌 摄

围绕“探同索异”的报告主题,过增元从“异中探同”的角度讲起。他说,热具有“能质二象性”,即热与其它能量产生交换时具备能量性质,而在运动时体现质量性质;同时,光具有波粒二象性——这两者是类似的。“异中探同”将会极大加深我们对规律性的认识。过增元提到,“异中探同”的思维方式使得导热定律有了变革性的发展。

过增元结合“火积”的发展对“同中索异”展开了讲解。他说,“熵”是物理学和热学中的重要物理量,但熵分析具有一定的适用范围。当热量运动无能量转换时,需要引入新的物理概念。过增元通过比拟法,将热量、质量及电量相对应,引入了与势能对应的物理量,即“火积”的概念,极大促进了热学的发展。

为了加深同学们对“火积”概念的理解,过增元形象生动的解释了“火积”名称的由来。他以物理学家胡刚复构建新字“熵”为例,指出“火积”的物理意义是热能与温度之积,并与火有关,因此构成新字“火积”。“火积”是物理学中的新概念和新物理量,过增元建立了新的研究方法,并提出了最小“火积”耗散热阻原理。通过“同中索异”的研究过程,初步建立起一个具有独立的知识体系的学科:物理传热学。

现场师生认真听取报告 范馨予 摄

在讨论提问环节,同学们踊跃发言。同学们围绕“人工智能与热学研究相结合”“‘热质论’方面的困惑”等问题向过增元寻求答案。针对“交叉学科研究”问题,过增元指出,学科交叉研究确实有利于不同领域相互学习,产生新的研究成果;但新学科的诞生同样需要重视,青年人应该多思考问题,多创新。

对于同学们非常关心的自我发展和研究生教育问题,过增元也结合自身实际经历与感受与同学们进行了交流。围绕“如何让研究生教育与企业需求和社会发展紧密结合”这一问题,过增元认为,实现“价值塑造,能力培养,知识传授”三位一体的育人理念,目的就是让清华学子适应社会需求,作出对国家、对人民更大的贡献。

在交流会的最后,过增元还分享了自己对钱学森“思维科学”的理解和感悟。

同学们与过增元院士积极互动 范馨予 摄

作为“学术人生”系列讲坛的重要组成部分,本期“热动人生”讲座由航天航空学院研究生会主办,旨在响应“探究学术前沿、启迪科研人生”的号召,贯彻“推崇名师、追求学术,感悟人生、点燃理想”的宗旨。接下来,航天航空学院研究生会将继续立足于力学、热学、航空宇航及交叉学科的专业特色,邀请更多著名教授、国内外知名学者等与学子畅谈学术生涯和人生经历,启迪学术思想,促进学科建设。

同学们与过增元院士合影 周红 摄

(供稿:摘自清华新闻网 编辑:谭帅 审核:王淑娟)