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目录1

叶笃正院士序1

伍荣生院士序1

马红孺教授序1

缘起1

第一章　境界、方法和方向的选择1

1.1　四个境界1

1.1.1　王国维的三境界1

1.1.2　第一境“西风凋碧树”2

1.1.3　第二境“衣带渐宽”与第三境“蓦然回首”7

1.1.4　第四境“西风再凋碧树”8

1.2　正确的方法10

1.2.1　胡适的大胆假设10

1.2.2　巴切勒的经验——把物理思想注入于数学之中　18

1.2.3　在研究工作中继续学习23

1.3　选择好研究方向33

1.3.1　两个人的三句话33

1.3.2　从大方向一直到选题33

1.3.3　一年磨十剑与十年磨一剑之争34

1.3.4　找大师去请教36

1.3.5　投身于国内外高水平的学术交流之中39

1.3.6　不要把“抱大西瓜”绝对化41

1.4　致年轻的朋友们44

第二章　创新点（1）——突破斯莫鲁霍夫斯基理论的一个限制46

2.1　初到剑桥46

2.1.1　第一批受益者46

2.1.2　最大的障碍46

2.1.3　伦敦的英语学校和巴切勒的否决47

2.1.4　巴切勒的“英语学校”48

2.2.1　悬浮体，胶体，气溶胶和云51

2.2　一些ABC的问题51

2.2.2　单分散和多分散体系53

2.2.3　悬浮粒子的碰并和胶体的稳定性54

2.2.4　对分布方程和皮克列特数55

2.2.5　斯莫鲁霍夫斯基的轨迹分析法58

2.3　悬浮粒子对流碰并统计理论的诞生61

2.3.1　悬浮体力学与云物理的结合61

2.3.2　初次的成功63

2.3.3　内外域解匹配的难题64

2.3.4　MLB方法的成功应用65

2.3.5　战胜戴维斯的挑战66

2.3.6　新理论的意义、检验和影响68

2.4　再谈“西风再凋碧树”70

第三章　创新点（2）——突破斯莫鲁霍夫斯基理论又一局限71

3.1　我的使命71

3.2　弱重力和强布朗耦合碰并71

3.2.1　一个奇异扰动问题71

3.2.2　王永光的贡献73

3.2.3　发表在巴切勒的《JFM》上75

3.2.4　检验弗瑞德兰德假设77

3.3.2　规则扰动的特点78

3.3　强重力和弱布朗耦合碰并78

3.3.1　一个规则扰动问题78

3.3.3　弗瑞德兰德假设的又一次失败80

3.4　中皮克列特数下的耦合碰并81

3.5　检验83

3.5.1　对低和高皮克列特数的检验83

3.5.2　来自航天事业的关注84

3.6　悬浮粒子荷电后的影响85

3.6.1　气溶胶与水溶胶的不同点85

3.6.2　DLVO理论86

3.6.3　对重力碰并的影响87

3.6.4　对布朗碰并的影响88

第四章　创新点（3）——突破巴切勒单分散沉降理论的限制90

4.1　从亚里士多德到斯托克斯90

4.2　巴切勒1972年单分散沉降的统计理论93

4.3　多分散沉降理论的建立96

4.3.1　我的贡献96

4.3.2　杰弗瑞和大西善元的重要贡献98

4.3.3　揭开多分散沉降神秘面纱103

4.3.4　检验和影响108

4.3.5　粒子间相互作用势的影响113

4.3.6　非极限沉降117

4.4　小结120

4.5　任重而道远121

第五章　创新点（4）——气溶胶力学的新发展125

5.1　爱因斯坦等人开辟的道路125

5.2　气溶胶科学之父——富克斯128

5.3　巴切勒的悬浮体力学134

5.4　气溶胶力学的新发展139

5.5　软物质146

6.1.1　时值1957年反右之后147

6.1　初入科学殿堂147

第六章　创新点（5）——我的第一个理论创新147

6.1.2　下乡与上山148

6.2　转折150

6.2.1　“十四条”的到来150

6.2.2　“十四条”与“SCI”152

6.3　在顾震潮先生的领导下157

6.3.1　投身于人工降水的飞行作业157

6.3.2　人工影响天气的进一步发展159

6.3.3　建立湖南衡山高山云雾站160

6.3.4　抓住云的微物理的中心问题161

6.4　我的第一个理论创新164

6.4.1　早期云滴随机增长理论的功过是非164

6.4.2　我的“对流暖云大云滴随机增长的马尔柯夫过程理论”168

6.5　在国际云物理舞台上引发的一场风波174

6.5.1　巴特莱特的发难174

6.5.2　转折点——莱塞姆的实验177

6.5.3　曼顿的新发展179

6.5.4　莱德尔说：对不起179

6.5.5　赢得了剑桥朋友们的喝彩181

6.6.1　两度被载入185

6.6　载入国际云物理发展史册185

6.6.2　曲折的道路，光明的前景189

第七章　创新点（6）——湍流不连续性的发现194

7.1　我国第一颗原子弹的爆炸194

7.1.1　组建了大气扩散课题组194

7.1.2　北京天堂河农场实验198

7.2　“文革”爆发199

7.2.1　“修正主义苗子”199

7.2.2　两度第一批“五七”干校生200

7.3　重新发现北京实验的价值202

7.4.1　调入105组204

7.4　105组和搬迁204

7.4.2　搬迁到合肥205

7.5　引出光学界的一位大人物207

7.5.1　来自河南某单位的请求207

7.5.2　王大珩先生来了210

7.6　长春实验的意外收获211

7.6.1　曾宗泳的重要贡献211

7.6.2　湍流不连续性的发现212

7.7　湍流研究简史216

7.7.1　普朗特的半经验混合长理论217

7.7.2　G.I.泰勒的统计理论和均匀各向同性湍流理论220

7.7.3　卡尔曼—霍沃思方程222

7.7.4　柯尔莫果洛夫局地各向同性湍流理论223

7.7.5　柯尔莫果洛夫理论的意义与问题226

7.8　来自叶笃正先生的支持227

7.8.1　碰壁227

7.8.2　自己的摸索228

7.8.3　没有想到的事229

7.9.1　柯尔莫果洛夫自己的修正230

7.9　故事还没有结束230

7.9.2　镇住剑桥人的人233

7.9.3　弗里什跨国小组的工作235

第八章　创新点（7）——一个知识创新240

8.1　为激光工程服务240

8.1.1　知识创新与理论创新240

8.1.2　现在轮到了我们241

8.2　知识创新之一244

8.3　知识创新之二249

8.4　同样强的生命力252

9.1　物理学中的尺度256

第九章　创新点（8）——一门新学科分支的建立256

9.2　流体运动的尺度257

9.3　大气运动的尺度259

9.4　微尺度大气运动的研究263

9.5　微大气物理学的建立266

9.5.1　总结266

9.5.2　变化万千的世界267

9.5.3　微大气物理学的三大共同特征269

第十章　更上一层楼272

10.1　超越272

10.2.1　重温叶先生的话273

10.2　叶笃正先生的一席话273

10.2.2　张光直先生的例子274

10.2.3　关于“选择”275

10.3　科学地“凋”277

10.3.1　用科学的语言讲277

10.3.2　批判和继承279

10.3.3　另一种提法281

10.3.4　中美教育之比较282

10.4　灵感与其他283

附录：本书涉及的科学家中英文姓名对照（以英文姓氏排列）285