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(shí)數(shù)學(xué)教授鄭之蕃的贊許。
1927年,在美國(guó)加州理工學(xué)院學(xué)習(xí),獲博士學(xué)位,并獲得最高榮譽(yù)獎(jiǎng)(Summa cum laude),是加州理工學(xué)院畢業(yè)的第一名中國(guó)博士生。
1929年,回國(guó)后,被聘為國(guó)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(guó),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(ài)因斯坦(Einstein)親自領(lǐng)導(dǎo)的廣義相對(duì)論討論班,并從事相對(duì)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(guó)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(guó)加利福尼亞州理工學(xué)院從事研究工作,并到美國(guó)戰(zhàn)時(shí)科學(xué)研究與發(fā)展局、海軍軍工試驗(yàn)站進(jìn)行研究工作。
1947年后,先后擔(dān)任清華大學(xué)教授、教務(wù)長(zhǎng)、校務(wù)委員會(huì)副主任。
1952年,在北京大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)創(chuàng)辦了中國(guó)第一個(gè)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?qǐng)?bào)》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(shí)還給周恩來(lái)總理寫信,提出加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究的三點(diǎn)建議。
1978年3月,開始擔(dān)任中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng),6月,正式就任北京大學(xué)校長(zhǎng)。
1980年,處理復(fù)雜的派系關(guān)系讓他不堪重負(fù),身心俱疲,選擇了“激流勇退”;同年,美國(guó)普林斯頓高等學(xué)術(shù)研究院授予他名譽(yù)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(gè)重要方面,即愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)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?xiàng)l件”的重要觀點(diǎn),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(chǎng)中光速各向同性檢驗(yàn)”實(shí)驗(yàn),在世界上首次獲得地球表面水準(zhǔn)方向和豎直方向傳播速度的相對(duì)差值在10-11量級(jí)上相同的結(jié)果,這一結(jié)果有可能使人們對(duì)愛(ài)因斯坦引力論的認(rèn)識(shí)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(guó)際上第一次提出湍流脈動(dòng)方程,并用求剪應(yīng)力和三元速度關(guān)聯(lián)函數(shù)滿足動(dòng)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(guó)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(yùn)動(dòng)的方法,立即在國(guó)際上引起廣泛注意,進(jìn)而在國(guó)際上形成了一個(gè)“湍流模式理論”流派,對(duì)推動(dòng)流體力學(xué)尤其是湍流理論的研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。被公推為以雷諾應(yīng)力方程為出發(fā)點(diǎn)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(shí)關(guān)懷和支持新技術(shù)的研究。在組織領(lǐng)導(dǎo)中國(guó)的學(xué)術(shù)界活動(dòng)、推進(jìn)國(guó)內(nèi)外交流合作方面作出了重要貢獻(xiàn)。
1980年,獲得美國(guó)加利福尼亞理工學(xué)院“具有卓越貢獻(xiàn)的校友”獎(jiǎng)。
1982年,獲得中華人民共和國(guó)國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)。
1985年,再次獲得美國(guó)加利福尼亞理工學(xué)院“具有卓越貢獻(xiàn)的校友”獎(jiǎng)。
周培源為人正直無(wú)私,剛直不阿,作風(fēng)正派,從不阿諛?lè)畛?,投機(jī)取巧(科普中國(guó) 評(píng))。
周培源先生一生向往光明進(jìn)步,追求真理,以國(guó)家獨(dú)立、民族振興、社會(huì)進(jìn)步、人民幸福為己任,把畢生精力獻(xiàn)給了祖國(guó)和人民,獻(xiàn)給了民主科學(xué)事業(yè)(王志珍 評(píng))。
他是一個(gè)有鋒芒的人,有人沉默、有人順從、有人阿諛時(shí),他能像大河奔突著向前(武際可 評(píng))。
他是一個(gè)豁達(dá)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(píng))。
由衷欽敬他那一貫的為探求真理獻(xiàn)身、不計(jì)榮辱、不畏物議,堅(jiān)持實(shí)事求是的科學(xué)精神(王淦昌 評(píng))。
中國(guó)科學(xué)、教育界最受尊敬的領(lǐng)導(dǎo)者之一(周光召 評(píng))。