過(guò)增元院士做客“學(xué)術(shù)人生”系列講壇解析對(duì)熱學(xué)的創(chuàng)新思考

清華新聞網(wǎng)12月12日電 12月5日，著名工程熱物理學(xué)家、清華大學(xué)航天航空學(xué)院教授過(guò)增元院士做客“學(xué)術(shù)人生”系列講座“熱動(dòng)人生”專(zhuān)場(chǎng)，為在座師生分享了他對(duì)熱學(xué)、科學(xué)發(fā)展的看法，以及培養(yǎng)科學(xué)思維等方面的思考。來(lái)自航院、能動(dòng)系、核研院、建筑學(xué)院等多個(gè)院系及北京工業(yè)大學(xué)的30余位師生參加了講座。 

過(guò)增元院士做客“熱動(dòng)人生” 夏斌 攝

圍繞“探同索異”的報(bào)告主題，過(guò)增元從“異中探同”的角度講起。他說(shuō)，熱具有“能質(zhì)二象性”，即熱與其它能量產(chǎn)生交換時(shí)具備能量性質(zhì)，而在運(yùn)動(dòng)時(shí)體現(xiàn)質(zhì)量性質(zhì)；同時(shí)，光具有波粒二象性——這兩者是類(lèi)似的。“異中探同”將會(huì)極大加深我們對(duì)規(guī)律性的認(rèn)識(shí)。過(guò)增元提到，“異中探同”的思維方式使得導(dǎo)熱定律有了變革性的發(fā)展。

過(guò)增元結(jié)合“火積”的發(fā)展對(duì)“同中索異”展開(kāi)了講解。他說(shuō)，“熵”是物理學(xué)和熱學(xué)中的重要物理量，但熵分析具有一定的適用范圍。當(dāng)熱量運(yùn)動(dòng)無(wú)能量轉(zhuǎn)換時(shí)，需要引入新的物理概念。過(guò)增元通過(guò)比擬法，將熱量、質(zhì)量及電量相對(duì)應(yīng)，引入了與勢(shì)能對(duì)應(yīng)的物理量，即“火積”的概念，極大促進(jìn)了熱學(xué)的發(fā)展。

為了加深同學(xué)們對(duì)“火積”概念的理解，過(guò)增元形象生動(dòng)的解釋了“火積”名稱(chēng)的由來(lái)。他以物理學(xué)家胡剛復(fù)構(gòu)建新字“熵”為例，指出“火積”的物理意義是熱能與溫度之積，并與火有關(guān)，因此構(gòu)成新字“火積”。“火積”是物理學(xué)中的新概念和新物理量，過(guò)增元建立了新的研究方法，并提出了最小“火積”耗散熱阻原理。通過(guò)“同中索異”的研究過(guò)程，初步建立起一個(gè)具有獨(dú)立的知識(shí)體系的學(xué)科：物理傳熱學(xué)。 

現(xiàn)場(chǎng)師生認(rèn)真聽(tīng)取報(bào)告 范馨予 攝

在討論提問(wèn)環(huán)節(jié)，同學(xué)們踴躍發(fā)言。同學(xué)們圍繞“人工智能與熱學(xué)研究相結(jié)合”“‘熱質(zhì)論’方面的困惑”等問(wèn)題向過(guò)增元尋求答案。針對(duì)“交叉學(xué)科研究”問(wèn)題，過(guò)增元指出，學(xué)科交叉研究確實(shí)有利于不同領(lǐng)域相互學(xué)習(xí)，產(chǎn)生新的研究成果；但新學(xué)科的誕生同樣需要重視，青年人應(yīng)該多思考問(wèn)題，多創(chuàng)新。

對(duì)于同學(xué)們非常關(guān)心的自我發(fā)展和研究生教育問(wèn)題，過(guò)增元也結(jié)合自身實(shí)際經(jīng)歷與感受與同學(xué)們進(jìn)行了交流。圍繞“如何讓研究生教育與企業(yè)需求和社會(huì)發(fā)展緊密結(jié)合”這一問(wèn)題，過(guò)增元認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)“價(jià)值塑造，能力培養(yǎng)，知識(shí)傳授”三位一體的育人理念，目的就是讓清華學(xué)子適應(yīng)社會(huì)需求，作出對(duì)國(guó)家、對(duì)人民更大的貢獻(xiàn)。

在交流會(huì)的最后，過(guò)增元還分享了自己對(duì)錢(qián)學(xué)森“思維科學(xué)”的理解和感悟。 

同學(xué)們與過(guò)增元院士積極互動(dòng) 范馨予 攝

作為“學(xué)術(shù)人生”系列講壇的重要組成部分，本期“熱動(dòng)人生”講座由航天航空學(xué)院研究生會(huì)主辦，旨在響應(yīng)“探究學(xué)術(shù)前沿、啟迪科研人生”的號(hào)召，貫徹“推崇名師、追求學(xué)術(shù)，感悟人生、點(diǎn)燃理想”的宗旨。接下來(lái)，航天航空學(xué)院研究生會(huì)將繼續(xù)立足于力學(xué)、熱學(xué)、航空宇航及交叉學(xué)科的專(zhuān)業(yè)特色，邀請(qǐng)更多著名教授、國(guó)內(nèi)外知名學(xué)者等與學(xué)子暢談學(xué)術(shù)生涯和人生經(jīng)歷，啟迪學(xué)術(shù)思想，促進(jìn)學(xué)科建設(shè)。 

同學(xué)們與過(guò)增元院士合影 周紅 攝

供稿：航天航空學(xué)院 編輯：華山 審核：襄楠