1919年,考入清華學(xué)校(今清華大學(xué)前身)中等科。學(xué)習(xí)期間,發(fā)表數(shù)學(xué)論文《三等分角法二則》,受到當(dāng)時數(shù)學(xué)教授鄭之蕃的贊許。
1927年,在美國加州理工學(xué)院學(xué)習(xí),獲博士學(xué)位,并獲得最高榮譽獎(Summa cum laude),是加州理工學(xué)院畢業(yè)的第一名中國博士生。
1929年,回國后,被聘為國立清華大學(xué)物理系教授,開始教學(xué)生涯。
1936年至1937年,前往美國,在普林斯頓高等學(xué)術(shù)研究院從事理論物理的研究。其間參加了愛因斯坦(Einstein)親自領(lǐng)導(dǎo)的廣義相對論討論班,并從事相對論引力論和宇宙論的研究。
1937年,抱著科學(xué)家應(yīng)為反戰(zhàn)服務(wù),以科學(xué)拯救祖國危亡的志向,毅然轉(zhuǎn)向流體力學(xué)方面的研究。
1943年后,在美國加利福尼亞州理工學(xué)院從事研究工作,并到美國戰(zhàn)時科學(xué)研究與發(fā)展局、海軍軍工試驗站進行研究工作。
1947年后,先后擔(dān)任清華大學(xué)教授、教務(wù)長、校務(wù)委員會副主任。
1952年,在北京大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)創(chuàng)辦了中國第一個力學(xué)專業(yè),并領(lǐng)導(dǎo)建造了北京大學(xué)直徑2.25米的三元低速風(fēng)洞。
1972年,在《光明日報》上發(fā)表一篇5000多字的闡述基礎(chǔ)理論的教學(xué)和研究的必要性與重要性的文章,同時還給周恩來總理寫信,提出加強基礎(chǔ)理論研究的三點建議。
1978年3月,開始擔(dān)任中國科學(xué)院副院長,6月,正式就任北京大學(xué)校長。
1980年,處理復(fù)雜的派系關(guān)系讓他不堪重負,身心俱疲,選擇了“激流勇退”;同年,美國普林斯頓高等學(xué)術(shù)研究院授予他名譽法學(xué)博士學(xué)位。
1993年11月24日,在北京逝世,終年91歲。
《理論力學(xué)》《開發(fā)西部》《開華大西南》《周培源科學(xué)論文集》《周培源文集》等
周培源在學(xué)術(shù)上的成就,主要為物理學(xué)基礎(chǔ)理論的兩個重要方面,即愛因斯坦廣義相對論中的引力論和流體力學(xué)中的湍流理論的研究,奠定了湍流模式理論的基礎(chǔ)。
在引力理論方面,他提出了“諧和條件是物理條件”的重要觀點,并且提出和指導(dǎo)了中科院高能所李永貴同志等的“地球引力場中光速各向同性檢驗”實驗,在世界上首次獲得地球表面水準方向和豎直方向傳播速度的相對差值在10-11量級上相同的結(jié)果,這一結(jié)果有可能使人們對愛因斯坦引力論的認識產(chǎn)生重大影響。
1940年,周培源寫出了第一篇論述湍流的論文,該文在國際上第一次提出湍流脈動方程,并用求剪應(yīng)力和三元速度關(guān)聯(lián)函數(shù)滿足動力學(xué)方程的方法建立了普通湍流理論,從而奠定了湍流模式理論的基礎(chǔ)。
1945年,周培源在美國的《應(yīng)用數(shù)學(xué)季刊》上,發(fā)表了題為《關(guān)于速度關(guān)聯(lián)和湍流漲落方程的解》的重要論文,提出了兩種求解湍流運動的方法,立即在國際上引起廣泛注意,進而在國際上形成了一個“湍流模式理論”流派,對推動流體力學(xué)尤其是湍流理論的研究產(chǎn)生了深遠的影響。被公推為以雷諾應(yīng)力方程為出發(fā)點的工程湍流模式理論的奠基性工作。
周培源從事高等教育工作60多年,培養(yǎng)了幾代力學(xué)家和物理學(xué)家,有王竹溪、彭桓武、林家翹、張守廉等。周培源在教育和科學(xué)研究中,一貫重視基礎(chǔ)理論,同時關(guān)懷和支持新技術(shù)的研究。在組織領(lǐng)導(dǎo)中國的學(xué)術(shù)界活動、推進國內(nèi)外交流合作方面作出了重要貢獻。
1980年,獲得美國加利福尼亞理工學(xué)院“具有卓越貢獻的校友”獎。
1982年,獲得中華人民共和國國家自然科學(xué)獎。
1985年,再次獲得美國加利福尼亞理工學(xué)院“具有卓越貢獻的校友”獎。
周培源為人正直無私,剛直不阿,作風(fēng)正派,從不阿諛奉承,投機取巧(科普中國 評)。
周培源先生一生向往光明進步,追求真理,以國家獨立、民族振興、社會進步、人民幸福為己任,把畢生精力獻給了祖國和人民,獻給了民主科學(xué)事業(yè)(王志珍 評)。
他是一個有鋒芒的人,有人沉默、有人順從、有人阿諛時,他能像大河奔突著向前(武際可 評)。
他是一個豁達而公正的人,一位杰出的科學(xué)家和教育家,亦有高度的行政才能(陳省身 評)。
由衷欽敬他那一貫的為探求真理獻身、不計榮辱、不畏物議,堅持實事求是的科學(xué)精神(王淦昌 評)。
中國科學(xué)、教育界最受尊敬的領(lǐng)導(dǎo)者之一(周光召 評)。