申博会员登入_申博电子游戏大厅_进入申博sunbet官网

申博会员登入 > LES追踪 >

周培源院士:我所认识的力学

2019-01-31 13:48:19 LES追踪74℃

  周培源院士:我所知道的力学

  出品:科学大院(ID:kexuedayuan)

  作者:周培源(我国科学院院士)

  监制:我国科学院核算机网络信息中心我国科普饱览

  力学的发作和开展一开端就是由出产决议的。恩格斯从前举出了古代力学开展的布景是农业开展的某一阶段、城市和大修建的发生、手工业的开展、帆海和战役等等比如。

  

海王星

  一六八六年,牛顿对力学的总结,开端是从天体运动开端的。 其时,天文学、数学和力学是天然科学中仅有的三个老练的同伴,它们彼此浸透,彼此促进。

  海王星的发现是牛顿力学科学预见的光芒典范,牛顿力学的开展为大工业预备了根底,也对物理学其他分支的开展起过巨大的推动效果。

  牛顿力学的惊人效果,乃至影响了人们的世界观。

  当人们克服了机械唯物论思维,继续前进的时分,力学并没有消失,仅仅采取了新的思维,取得了新的方式。乃至,经典力学自身的力气也仍然在处处发挥着效果。

  那么,在力学自身力气的效果下,各个力学运动之间的联络是什么样的呢?

  物质微观运动和微观运动的联络

  咱们首先要处理的是物质的微观运动和微观运动的联络。

  咱们知道,(在经典物理中)力学是关于物质微观运动规则的科学,力学的运动规则是牛顿的运动规则。

  根据牛顿运动规则的运动是机械运动,一向到现在,力学在工程方面的使用越发深化,在绝大部分的工程( 包括修建、水利、交通、机械、采矿、冶金、化工、石油、军事、空间工程) 中,处处都需求力学。工程向力学提出了层出不穷的问题,力学也不断以新的效果,深刻地改变着工程设计的思维。

  近年来,力学又在知道天然方面,康复和扩展了曩昔的老传统。

  力学作业者投身到世界论、天体演化、星系结构、天体爆破、太阳风、行星磁场等研讨,也投身到大气、洋流、波浪、地壳运动、地幔对流等的研讨,随之还呈现了生物力学,它将为力学和农业及医学树立越来越严密的联络。

  可以这样说,近代力学的开展,已深化到天然科学的许多范畴。

  力学在物质微观运动范围内所处理的问题,之所以这样的广泛,是由于力学是研讨天然界中最根本、最简略的运动方式,也就是方位移动。

  从这个意义上来说,大标准世界空间的天体运动,也包括方位的移动。狭义或广义相对论力学所处理的物质微观运动问题,也是力学所处理的问题。

  分子、原子的运动与结构,归于物质的微观运动,它们的规则为量子力学和量子电动力学。

  这些规则是从力学和电动力学的规则上别离开展出来的,但又不同于力学的规则。这是由于物质的微观运动已不是单纯的位移,而具有了新的方式,如:从一个安稳态跃迁到另一个安稳态。

  根底研讨和使用研讨的联络

  说起根底研讨和使用研讨的联络,那就要先从力学研讨和其他全部科学研讨所共有的知道进程说起。

  咱们都知道,科学研讨都有一个从特别到一般,从一般到特别的往复循环的知道进程,详细到力学上,就是出产实践和科学试验( 调查) 提出详细问题,对之研讨、归纳、进步、总结,成为力学的根底理论。之后将根底理论使用到没有研讨过的详细问题,找出它的特别实质,借以弥补、丰厚和开展出共同性的力学原理。

  自古以来,力学研讨就有根底研讨和使用研讨两条途径。

  牛顿在《天然哲学的数学原理》序言中谈到:古人用两种办法演述力学,其一是纯理的,用证明精确地推动;其一是有用的,全部技能方面的作业都归于后者,力学这个称号也由此得来。

  

牛顿的《天然哲学的数学原理》

  咱们的革新导师马克思把力学叫做“大工业的真实科学的根底”,而另一位革新导师恩格斯则把力学叫做“最根本的天然科学”。

  他们从不同的旁边面来阐明力学的位置和效果,学习他们的教训,对咱们力学界对错常有利的。咱们不用重复十八世纪,那段力学黄金时代的前史,认为力学可以包打天下;咱们也不用自暴自弃,认为力学现已陈旧,力学的原理、准则现已完结。只需天然界存在着机械运动, 以及机械运动和其他高档运动方式的彼此联络。力学就永久有无止无境的研讨课题, 就永久有无限光芒的远景。

  从力学长时间开展的前史来看,咱们可以得出这样一个开端的定论,就是力学具有很强的根底性,又有极为广泛的使用性,两者相反相成,彼此促进,所以, 力学既是根底科学,又是使用科学。这和数学、物理学、化学、生物学等门科学,并没有什么两样的当地。

  因而,咱们既要充沛注重力学的根底研讨,又要非常注意力学的广泛使用。

  为什么说要充沛注重?

  假如咱们不注重根底研讨,咱们只能萧规曹随,永久谈不上赶超。

  又为什么要非常注意使用研讨呢?由于许多使用作业都直接和工业、农业、国防的现代化有关。

  咱们一方面要注意捉住四个现代化所需求处理的严重的关键性的力学问题,要点安排力气,充沛利用现代化的核算东西和试验手法,多快好省地加以处理。

  另一方面要妥善作出全面安排,广泛调集使用力学作业研讨的积极性。

  现在,许多工业部分现已开端从单纯按产品安排科研,进而注重一起按学科安排使用根底的研讨。因而工程力学得到很大的注重,这是非常可喜的现象。只要力学的使用研讨强大了,力学的根底研讨才干上得去。

  新老学科的联络

  在力学范畴中,有几个前史悠久的传统学科,如质点和刚体力学,流体力学,固体力学和土力学等。

  近年来,国外在这些学科中,不论是理论、办法、现象方面都不断有所打破,例如:立波理论、失稳分岔理论、有限元法、断裂力学、剪切湍流、变形体热力学、弹黏性介质中的回忆阑珊理论等。

  我国在这些方面需求向纵深开展,扩展战果,要继续发现新的打破口,要决计去攻克难关,要防止现在的“浅水区拥挤不堪,深水区无人问津”的现象。

  近年来,在国内外连续呈现一些新兴学科,如岩体力学,地球力学,物理力学,等离子体动力学,世界气体动力学,化学流体力学,爆破力学,生物力学,理性力学等等。

  这些学科多半是和其他学科彼此浸透树立起来的,它们的兴起,如同漫山遍野,有旺盛的生命力。这些学科又像未开垦的处女地相同,处处有吸引人的远景,老学科有职责来拔擢新学科。新学科范畴里的同志要学习老学科的经历和咱们所不熟悉的相邻学科的常识,新学科中的新发现,有或许反过来促进老学科的打破。

  理论和试验的联络

  理论有必要以试验为根底,试验有必要有理论作辅导。

  。

  一个新理论,有必要可以解说旧理论能解说的现象,还有必要可以解说旧理论所不能解说的现象。

  一起,新理论有必要预见到没有呈现的现象,并经过科学试验的实践得到证明。

  因而,理论作业是离不开试验的,试验是理论的条件,科学试验的实践,又是查验理论是否正确的唯一标准。

  但是,在我国现在的力学作业中,试验研讨没有得到应有的注重,特别是试验研讨作业中技能体系的树立没有受到注重,有必要认真地加以处理。

  (内容来源于《院士谈力学》,科学大院发布时略有删省和修正)

  “科学大院”是我国科学院官方科普渠道,致力于前沿、威望、风趣、有料。由我国科学院科学传达局联合主办、我国科普饱览运营。重视微信大众号“科学大院”获取更多信息。更多协作与科学大院作业组cas@cnic.cn联络。

搜索
网站分类