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要学习航空理论，加州理工学院的航空理论研究权威冯·卡门是钱学森心目中导师的不二人选。
冯·卡门是当时世界上研究空气动力学的顶尖学者，他是一位出生于匈牙利的犹太人，在德国哥廷根大学获博士学位。第一次世界大战期间，他在德国致力于飞机设计和航空理论研究，设计制造了世界上最早的系留式直升机。希特勒上台后，德国纳粹大肆迫害犹太民族，冯·卡门不得不离开德国，来到加州理工学院担任航空系主任和著名的古根海姆空气动力学实验室主任。
钱学森并不认识冯·卡门，也没有人替他引荐，于是，他决定用毛遂自荐的方式登门拜访这位自己心目中的导师。
这一次会面给冯·卡门留下了深刻的印象，很多年后，他在自传里写下了这次会面的经过：“1936年的一天，钱学森来看我，征询关于进一步进行学术研究的意见。这是我们的第一次见面。我抬起头来，打量了面前这个身材不高、神情严肃的青年，然后向他提了几个问题。所有问题他都回答得异常正确。顷刻之间，我就被他的才思敏捷所打动，接着我建议他到加州理工学院继续攻读。”
冯·卡门为学生授课
后来的历史证明，这次会面对冯·卡门和钱学森两个人来说，都具有重要的意义。冯·卡门很快发现钱学森具有“少见的天资”，不再把他视为学生，而是把他当作自己的左膀右臂。钱学森在冯·卡门的指导下，也迎来了自己学习道路上的第二个高潮，逐渐成长为与老师齐名的世界级科学家。