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贝纳德效应: 一个被误读的错误

 老夫不请自来也 2018-01-13
文章来源:科学网  李红雨博客   2015-11-9 02:09

     贝纳德效应: 一个被误读的错误 

19世纪末,科学家们研究给液体加热产生对流的问题,法国人贝纳德(HBénard)于 19001901年报道了他对这一现象所作的研究:在金属盘(直径约 10 cm的圆形或边长 10 cm的方形)内装粘性液体,如熔化的鲸腊油,液体深度在0.51mm。利用蒸汽从下面加热,液体上表面是开放的,与室内空气接触。当液体上下温度差很小时,液内仅有自下而上的热传导,而当温度差达到某一临界值时,液体内发生有规则的对流,用光学方法观察或将铝粉放入液体即可看到周期性流动显示出的六角形花纹。这种空间周期性结构的出现被称作贝纳德效应。

要想完整准确地理解或解释贝纳德效应,无疑需要通过复杂的流体力学分析才能解决。这个实验采用平底金属盘,被加热的液体很薄,而液体有一定粘性;蒸汽加热使得加热很均匀平缓,有利于观察所产生的对流。显然,当稳定的对流形成时,液体内部必然发生了分层运动,向上流动的液体带走了热量。但是,流动的液体将对包裹其内的液体产生法向应力,以保持相对的体积量运动;相反,被裹挟的液体又会对液面产生向外的应力。因此,在不考虑更细节的流动特质的前提下,可以将这个对流形成的动态液面简化成静态的液面。静态液面具有表面张力,虽然应力的来源不同,但是殊途同归,具有相同的表象,只不过是对流的机制更复杂一些罢了。把贝纳德实验中的六角结构看作是一个个静态的肥皂泡,那么有关贝纳德效应的解释就容易得多了。

当我们把贝纳对流简化成平铺液面的静态气泡,由于各向同性,可以进一步用几何的方式来考虑这个问题。在正多边形中,能够铺满平面不留缝隙且保持和圆形的最大相似性的正多边形只有3个:正三角形、正方形和正六边形,无疑后是最佳选择,这就是贝纳德花纹的形状。

贝纳德效应是普利高津在耗散结构论中被大量引证的一个例子,用来说明在远离平衡时的自组织现象。现在我们通过上面的分析,尽管系统有外界在不断输入能量,但是真正形成贝纳德效应恰恰是内部液体形成相对稳定的对流,导致了液面形成,这跟大小均匀的肥皂泡铺满液面的效果没有什么本质区别,它们都是表面应力造成的挤压效应。肥皂泡的维持不需额外的能量输入,因此也就没有必要引入神秘的耗散结构妖来进一步解说,这符合奥卡姆剃刀的要求。

普利高津至少在贝纳德效应这个例子上犯了错误。遗憾的是,这个错误被很多人引用,用来证明耗散结构的神秘,甚至在教科书里堂而皇之地讲了那么多年都没有人提出质疑。可想而知,我们并不总是那么自由,容易被所谓名人所误导。在耗散结构理论中,自组织引入了神秘驱动,从哲学上理解总感觉不太令人满意。

冯诺依曼1926年在他的《量子力学的数学基础》中,以严格的数学形式证明了量子力学不存在隐变量理论。然而在1952年,波姆按照德布罗意导波的概念创立了一个完整的隐函数量子力学体系,把整个物理界都惊呆了。谁都不知道发生了什么,诺依曼不是早就严格否定了这样的隐变量体系存在吗?人们的好奇心更多地被波姆的隐函数理论所吸引上,对诺依曼的证明则扔到一边不再过问,直到1966年,贝尔的一篇论文才为这个公案划上句号。冯诺依曼在他的数学证明中,将一个错误的假设作为公设,尽管这个错误对于一个受到训练的本科学生都不难发现,但是几十年来,它却溜过了无数专家的法眼。贝尔很不客气地评论这个错误:冯诺依曼的证明不仅是错误的,更是愚蠢的!戴维慕尔明也不无自嘲地说:真不知道它自发表以来是否有过任何专家或者学生真正研究过它。

客观世界是复杂的,也许更复杂的是人们面对复杂手足无措的慌乱,失去了冷静的思考。我无意指责什么,仅仅是提醒需要非常小心地面对物理现象,因为我们确实如此,哪怕是最出色的人,也有犯低级错误的可能。内心世界应该有一个哲学思考,就像一盏灯,能够照亮前面的道路,让前行的人走得更远一些。


​链接阅读 :
:这篇文章引起了众多学者或专家的学术探讨和理论质辯,以下是部分摘录。对于做基础理论研究的人来说,能读到这些是一件幸事,或许,这比起听大名鼎鼎的权威作报告更有收获率。


石万元
  Benard花纹产生的原因是表面张力梯度,即Marangonie ffect马兰戈尼效应由于二种表面张力不同的液体介面之间存在张力的梯度而使质量移动的现象),与肥皂泡不一样吧!

博主回复(2015-11-9 13:55):就贝纳德花纹追根到底,都是液体分层的界面间具有你所说的张力。肥皂泡的相对稳定同样需要这个表面张力,它和贝纳德花纹这两种模型可以看做是类同的,因为最终达到平衡态时,这种表面应力是等效的。我所强调的是,恰恰在于肥皂泡不需要另外输入能量同样能够产生贝纳德花纹,这与所谓的自组织完全无关。因此,可以认为普利高津的解读引入神秘化机制是多余的。当然,复杂系统的再平衡是客观存在的,只是我们还不知道其内在机制的时候,用主观性很强的概念来描述它显得更客观一些。

 

laoganbuhao现在看来,普利高津的理论很成问题,不少热力学家倾向于称之为经典非平衡态热力学,实际上非平衡态热力学面临的问题太复杂和艰深了,问题远没有得到解决。

博主回复(2015-11-9 13:44)耗散结构论的主要观点就是自组织,至于什么是自组织却没有具体的描述,显得很神秘。事实上,如果将这一理论中的自组织用有序化来替代,反倒很顺畅。有讽刺意味的是,普利高津主张的远离平衡态的耗散结构导致的有序化的原因是有序化过程,我看不出他说了比这更多的含义。普利高津理论的意义不在理论本身,而是他在哲学观点上将西方传统的解析型研究方法改换成了整体型研究方法。这也许正是让诺贝尔评奖者耳目一新的关键所在吧。

 

王宝瑞普利高津的理论确实不够系统,不过还是能够提供很多思考。针对博主的质疑,这里简单返质疑一下:1. 贝纳德效应的稳定性需要能量输入平铺的肥皂泡保持稳定的机制是什么?假如给肥皂泡输入能量加热的话,肥皂泡或许很快破灭。2.你说自组织引入了神秘驱动,哲学品味不高。不过自组织并不神秘,说穿了就是复杂系统的涌现,他回答了我们自身为什么不是一堆无序的分子,而是一个有头有肢会思考的动物。说其哲学品味不高,我的评价恰恰是哲学品味很高。

博主回复(2015-11-9 14:28)贝纳德花纹的形成不在于能保持多长时间,而在于其形成的机制。一个不受约束的气泡或对流系统,更愿意以球形或者圆柱型的形式存在。但是,液体表面由于约束只能以平铺的方式存在,贝纳德的六角形是一种可观察到的动态平衡,肥皂泡不需要输入能量就可以维持存在。贝纳德流产生的花纹并不是因为输入的能量导致了神秘的有序化,比如你可以考虑失重状态下是否存在贝纳德花纹。普利高津的自组织归根到底就是有序化,如果不是将自组织等同有序化,那么就会有神秘的推动导致这个过程的发生。自组织不等同涌现,涌现要更广泛一些。一粒沙子放到一堆沙子上,结果沙堆崩塌,这也是涌现,只是这就算不上自组织了。其实无论自组织还是涌现,对于复杂事物的描述都很表象,远不能令人满意。

王宝瑞1.你说贝纳对流产生的花纹并不是因为输入的能量导致了神秘的有序化,但是输入能量是个必要条件,没有能量输入,就没有贝纳对流。我还是不同意你的论述。你说肥皂泡没有能量输入可以存在,这恰恰反映了二者的区别。六角结构的东西也包括蜂巢,不能因为有相似性就忽略其差异。我说的的差异正是指能量输入导致的非平衡。2.你说可以考虑失重状态下是否存在贝纳德花纹。其实,随着深入解释,贝纳德对流后来在理论上有一种不需要重力的,不管存不存在,这相对于是否能量输入只是细节。3.贝纳德对流按照还原论的思想已经可以很好的计算,用格子玻尔兹曼的分子动力学方法去模拟。这并不等于问题全部解决了,就跟量子力学我们已经用的很好,但是哥本哈根解释的那个坍缩概念仍然是困惑。4.当我们不知道其中机制的时候,正是需要发散思维,避免象爱因斯坦当年对量子力学的那样类似的看法。

博主回复(2015-11-9 16:09)我所持的观点是贝纳德花纹无需自组织这个神秘的概念来扮演关键角色。那么像你指出的那样,贝纳德流需要输入能量以保持有序化,而肥皂泡无需能量输入同样展现贝纳德花纹,这是表面相同,机制不同。我觉得这个现象就是液面的张力形成的效应,无论静态的表面张力还是流体表面形成的应力,都是在液面上的张力,他们的效应相同。在稳定的对流中,液体被分割成不同的小块,其外表面流速要快于内部的液体,也因此导致内部的液体产生向外膨胀的应力,有点类似飞机机翼产生的应力,这个向外膨胀的应力尽管是动态的,但是从整体角度上看其效应,与静态的表面张力异曲同工。对贝纳德花纹不借助复杂的流体力学计算,只关注平衡状态下的表像,才能将问题简化成为静态的肥皂泡。其实只有在平衡状态下,对流才可能形成贝纳德花纹。失重状态不产生对流,不会有贝纳德花纹。量子力学的塌缩,平行宇宙,退相干都否定了确定性和因果关系,甚至意识锻造了宇宙,这些创新不奇怪爱因斯坦会强烈反对。你不感到奇怪吗?设想我们在坚持因果、确定的同时,认同世界是不可预测的,那么是否能够缓解量子力学与爱因斯坦的争执?我想这才是真正有价值的新思路。

 

abc314181029自组织确实够神秘,但是我想这是流体力学的问题,随着理论的深入化,应该能解决此类问题。普里戈金在他的许多科普作品中鼓吹时间的真实性,以及热力学中的不可逆性应该作为未来的基本理论的出发点,我很不喜欢他的这些思想,尽管他有可能是正确的。现在有很多思考太过于激进了,不像科学家的严谨作风。那些在科学上尤其是物理学上做出革命性贡献的科学家,往往是在做出革命性的一步时显得格外谨慎,视乎到了不可避免时才做出选择。因此,他的理论能够产生了很大的影响。而那些局限于某一复杂系统的一些基本观念,一般都没有产生多大的影响。历史上曾宣称是普遍规律之理论的最终都被证明不是普遍的。

博主回复(2015-11-9 16:26)不借助自组织是否能够解释贝纳德花纹,我觉得能,而且非常简单。按照奥卡姆剃刀原则要求,没有必要用这个例子来证明自组织。这不在证明自组织是个伪科学,也不仅仅是普利高津,很多新颖的观点层出不穷,但对于复杂系统能够说清楚的还不多。我没有提出新理论,也不会被证伪,我只想说明不管是谁都可能犯错误,甚至很低级的错误,或者说在科学这个殿堂里每一个人都是上帝。

 

方锦清我觉得不能简单的以“肥皂泡”说明非平衡自组织机理。这种解释无法令人信服,也不能否定别人总体理论。要创新,需要更多的符合实际的实验来验证。博主显然没有做到这点,就轻易下结论了。

博主回复(2015-11-9 17:09)我只是否定了把贝纳德花纹看做自组织理论的一个范例,从来没有因此否定整个耗散结构论。我的这篇文章没有创新,只有质疑。其实更多的不是质疑普利高津,而是看过这个贝纳德花纹的专家们,几十年了为什么没人提出质疑,我在想这未必是一个好征兆。

 

stupsci感觉耗散结构理论核心是过程从无序到有序,而您的解释是最终的表现并未包括过程如何产生。耗散结构理论指出,一个远离平衡的开放系统不论其是力学的、物理的、化学的或者生物的系统, 还是社会的、经济的系统),通过不断地与外界交换物质和能量,在外界条件变化达到一定阈值时,就可能从原先的无序状态转变为一种在时空上或功能上有序的状态。一个系统能够自发组织起来形成耗散结构,必须满足:1.系统开放2.系统远离平衡;3.系统内自催化的非线性相互作用;4 .涨落作用。

博主回复(2015-11-9 17:51)耗散过程或者更复杂系统的交互过程不是一个状态。状态是一个体系运行过程在某一时刻或达到相对平衡时的表象。对于这种表象的解释可能会有所不同,比如贝纳德流,如果说系统远离平衡,那是不确切的,当贝纳德花纹呈现的时候,内外交换的能量是可以等同的,并且都是热能,算不上远离平衡。此外,最神秘的就是自催化作用,其实就是自组织。自催化在贝纳德花纹里是怎么个过程?目前谁都说不清,我的意思是在这个例子里完全没有必要做这个假设,因为我们可以做出合理解释。

 

yunpeng3耗散结构的形成并不否定力学理论,正像生命的形成并不否定物理学化学理论一样。如果生命的形成能用物理学化学来解释,那么能否因此否定生命是一种自组织现象?

博主回复(2015-11-9 19:05)传统科学属于解析型,少有从整体来看待变化的,但是进化论是个异类。坦率说,部分的总和并不是整体,我们的数学还不够描述相互作用的复杂性,尽管传统的物理化学能够解释复杂系统的局部,包括生命系统,但是,这种局部理论离把握整体还相差甚远。自组织理论天生不足,只是提出了问题,发现了现象,更有力的理论有待进一步发现。

 

Hrrrli 自组织理论也是巧。物理学在中世纪后发展唯物科学,是神父学术的结束,科学家免不了都有点灵感之说,十九世纪后又开始回到中世纪,万物也不是乱跑。博主要直达物是不可能的,我的唯心规律是直达非礼。

 

柳渝因果性和确定性是日常经验和经典物理的哲学基础,但不能无视大量不确定性问题的存在,量子力学与经典力学的尖锐对立把这个问题充分暴露出来了。事实上,人们已经无可奈何地接受了既坚持因果关系和确定性,也承认不确定性或不可预测性现象。您提的问题也是这样一种现实,物理学追求大统一过程中的挫折、理想和雄心,都是这样一种情况的反映。

博主回复(2015-11-17 14:37)当科学更多依赖于数学的抽象时,也就逃避了很多检验它的机会。但是,科学发展仅仅依靠数学会有极大偏差的,好在以往已经通过实验和思考不断地纠正科学运行的轨迹。目前的科学基本成了少数专家的领域,他们的偏执很少能够得到纠正,以至于对理论的抽象使得多数人根本无法参与到其中的工作。我举了两个例子来说明科学界现在迷信权威理论,缺少足够的质疑精神,这是科学发展最令人不安的事情。波普尔提出了证伪说,通过实验条件对理论的证实或证伪都是非常困难的。对于确定性问题,我从来都认为要区分确定性和预见性,在没有弄清楚为什么之前不要轻易下结论,不要把认识能力的局限性当做自然界本身的不确定性。从我目前的考虑和仿真来看,即使两个独立体系可以产生各自的复杂现象,但这种复杂是确定性的,初始条件一致的情况下是可以重复的,并且是非时序对称的,体现出时间箭头的特性,遗憾的是不可预测的,找不到可以不经过具体过程而直达某个时间节点状态的捷径。对于爱因斯坦那种固有的因果和确定性情结我深有共鸣,至少从哲学上看,那些量子力学大师们还无法与之比肩,他们太数学了,他们活在数学世界中而不是物理世界中。现在,在量子力学原理上的解释充满了争议,没有哪个学科有如此深远的影响,这说明它的本质问题极端重要且又隐藏得如此之深。因果关系是一个时间或物质的起源问题,它同样是量子力学的救赎。如果允许超距作用,那么所有结论都可以看成是在给定公理和推理规则后的无关联的潜在存在,即是非定域化的。我不相信这是真的,不相信鬼魅般的量子纠缠。

 

柳渝是的,理论的抽象使得多数人根本参与不到其中的工作,比如算法理论就如此。我以为其中还有个原因:人们重视知识却忽略了常识。常识能唤起人们的经验和感觉,若无感觉,当然也就无从理解。您说初始条件一致是可以重复的,并且是非时序对称的,体现出时间箭头的特性,遗憾不可预测,找不到可以不经过具体过程而直达某个时间节点状态的捷径那么不确定性是什么?

博主回复(2015-11-18 00:25):(柳老师在法国吧?我不大赞成将概率的东西看成非确定性,尽管科学界现在普遍接受不确定性。问题是如何在不确定性和确定性之间划分界限,是否应该对不确定性的起源有所探究。但这可能是一个打不清的官司,赞同确定性的人必须提出有效理论来说明为什么观察到的是不确定的现象,爱因斯坦没有成功就在于他手头没有这个理论,那个时候人们并不清楚复杂系统与简单系统是完全不同的,是不可解析的。同样,量子理论也没有遇到来自复杂专家的解读,因为对复杂系统的思考从来没有跟量子论相遇过,量子论基本还是解析型的思路,就像假如我们用生物场论来取代进化论,取代分子生物学一样是很荒唐的举动。所以我认为,类似量子论一定要结合到复杂系统中来考量,不确定性应该仍然属于定域范畴,只不过是更深层次或更广域的结构系统。我们目前所能知道的仅仅是局限在某个领域内的系统体现出来的概率分布,一个绝对封闭的系统一定是确定性的。客观上,复杂系统总是开放的,对于物质之间的相互作用或相互联系,我们的观测有可能还未纳入某些方面的结构因素及其自相互作用的变化。设想,如果电子的运动是电子内部结构与空间结构不断交换更细小的粒子,这些粒子是作用力的起源,而空间的任何不对称都将使得电子始终处于不平衡的震荡中。量子力学考察电子行为时并没有将这个更细的结构纳入其中,而从我的仿真模型中能够看到,这种震荡可以以极高频率发生。考虑到我们的时钟度量基准都要远比这种震荡更粗,在实验上也许无法扑捉到这样的震荡,我们所能观察到的只是电子的概率分布。于是把电子看做一个复杂系统,它体现出来的就是不确定性,但它是定域性的概率分布。总之,不确定性至少应该基于具体的复杂系统范围才比较稳妥。也就是说,不确定性是由于开放性带来的,不能笼统认为这是某个粒子或者某个系统具有的固有属性。这些概念的深入讨论涉及物理、数学的基本思想,也是认知领域的再认识。

柳渝复杂性与不确定性密切相关,但有层次之别。层次观念对理清相互纠缠的概念至关重要,需要时间慢慢琢磨。您的仿真系统经验对理解复杂系统非常有意义。(我在法国。)您说不确定性至少在目前应该基于具体的复杂系统范围,提示我们注意体系的开放性,不要笼统认为是某个粒子或者某个系统具有的固有属性,也就是说对复杂系统需要有更高更深的视角。我同意此观点。基于对算法是知识形式的最终核心的认识,我们集中在算法理论中研究不确定性问题(NP。回到您说的初始条件一致可以重复,并且是非时序对称的,从算法的角度,这就是说不确定性问题(NP不存在确定性的多项式时间算法(P。重新解读可计算性理论的停机问题、算法的本质及问题与算法的关系等基本概念,将有助于理清复杂系统中诸纠缠的概念。我们的讨论也涉及这个工作。

博主回复(2015-11-18 16:55)可计算性问题或者说停机问题是一个极难的问题。我也在思考计算机算法是否可导入复杂性问题,其实我说仿真复杂系统本来就面临这个悖论。这是专业的讨论,在博客上很难回应,因为科学网现在还是八卦多,精彩的文章少,精彩的讨论更少,我需要先理清思路,你是这方面真正的专家。http:///archives/author/fwjmath讲了一些有关可计算理论的历史路径,虽然不够深入,了解脉络还是有所帮助的。顺便说一句,我做的仿真系统即使函数都知道,也无法判定某个数值是否属于这个系统中的结果,除非从初始条件开始运行来验证该结果,如果一直无法出现这个结果,仍然不能确定是否之后会出现这个结果值。但是,能够确认的是这个值可能出现的概率,运行时间越长,给出的这个概率值越准确。

 

郑志刚 刚刚看到本文。我是研究非平衡统计物理的,普利高津的耗散结构理论本身没有问题,对Bernard对流的解释无论从原理、逻辑还是数学都是对的。楼主如果去仔细读一下耗散结构理论,包括物理学原理和数学建模,都是极其深刻的。如果仅仅从哲学上去读一些其他人的文章,未免会被误导。现今的复杂性理论也都没有超出自组织理论和耗散结构的基本思想。

博主回复(2016-3-23 21:43)复杂系统理论中的耗散结构算是比较重要的吧,还有很多其它的观点,但到目前为止只有耗散结构获得诺奖,其影响力比较大而已。不过我觉得这个理论已近过时了。

郑志刚科学理论不存在过时一说,又不是时装。耗散结构理论不仅没有过时,在现代复杂系统理论研究中是非常重要的基石之一。

博主回复(2016-4-14 14:26)科学理论没有终极真理,当然他会被修正或者放弃,这不奇怪。复杂系统确实是人类认识领域面临的最严峻挑战,如果说到耗散结构论,我认为它已经是一个过气的理论。普利高津的很多论点就很成问题,至于论据就更不严谨。本文说到的过度解读,提出自组织概念意味着神秘之物,令人难以接受,因为这绝对不是有价值的规律发现。复杂科学还在发展,目前取得的成就并不多,还需要一个开天辟地的人物出现,普利高津肯定不是。

郑志刚我建议你去多方问一下真正的状态,你不了解这个领域。

博主回复(2016-4-14 15:57)我会尽可能了解各方面有关复杂科学的论述和观点,当然也包括耗散结构论。从目前我所做的计算机模型仿真来看,一个由多个简单规律约束下的系统组合而成的复杂系统,将有三个结局:第一是崩溃,第二是震荡,第三是平衡。所以我不需要自组织这个假设,因为它是复杂系统必然的结局。当然,我仍然不能确认究竟是什么导致这三种状态,并且后两种状态是否能够像量子系统那样呈现跃迁的现象。从目前仿真情况来看,确实呈现了跃迁现象,但是无法还原量子力学那样严格的跃迁规律,也许需要谨慎控制好复杂系统的交互条件,这也意味着某种程度上需要对量子力学原理做出一种新解读。计算机模型仿真还有很多新鲜的内容,不过从耗散结构论出发是没有办法得到这些结果的。我们需要的是能够有所预测的理论,而不是偏重于解释的假设理论。贝纳德水花就是典型的平衡态,这类问题其实是最简单的复杂系统,是可以简约化的系统,用简单的数学分析就能解释,确实无需借助自组织这个概念。自组织是个很糟糕的概念,耗散结构论将其作为论述的核心,这让我感觉不以为然。

郑志刚  你竟然认为Bernard对流是平衡态,那就没有讨论的必要了。

博主回复(2016-4-14 19:24)难道贝纳德水花不是一种动态平衡吗?从微观角度看,也许在局部处于不停的变化中,但对于维持对流花纹的形状属性而言,这是处于一种平衡状态。平衡从来就不是绝对,也不是从任何角度看都是绝对不变的,我谈到的平衡都是指某种属性的时间不变性,这在仿真模型中体现得很清晰。每个局部的输入或输出可能是随时间而变化的,综合起来的整体效应则体现了某种不变性。偶有小干扰或者涨落也会由于振幅逐渐减少的震荡而重新趋向于平衡,这也是复杂系统令人印象深刻之处。这里所说的平衡态虽然不是热力学中封闭系统所指的平衡态,但都应该是跟动态平衡这个概念相对应。热力学系统中静的平衡态应该不属于复杂系统,至少不属于典型的复杂系统。

 

方锦清 我同意郑志刚的观点,许多民科需要深入学习!再学习!

博主回复(2016-4-15 17:13)首先谢谢方老师的提醒,作为复杂系统的民科,我想我还达不到民科的水平,学习与独立思考需要持续不断进行下去的。不过从郑老师的评语缺少实质性的可讨论的内容,让我无从谈起。当然对于郑志刚来说,术语的精准性可能不是问题本身要讨论的前提。不过我还是有一些疑问,耗散结构论引入了自组织这个术语究竟是什么含义难道不该思考吗?这种随意性视乎在做哲学而不是科学。对于贝纳对流现象本身,我不赞成将其套在自组织的黑盒子里,这是我反对耗散结构论将其作为自组织范例的原因。既然能够解释的现象为什么重新套上一个神秘的外罩?如果耗散结构论对自组织的规律能够给出明确的说法那当然没问题,但事实上是将问题隐藏在一个无法解读的概念上。不独耗散结构论,复杂理论还有涌现、吸引子这样的现象缺少有效的解读,跟自组织其实应该是比较类似的。目前还没有人对复杂系统说得清楚,所以需要不断地学习,不断地思考与实验。
如果我对贝纳对流的独立思考的结论或解释有问题,当然可以推翻它,或者明白无误地指出这种解释的错误,或者告知流体力学有其它解读。不知道方老师或郑老师是否有对耗散结构论作出有价值解读的文章供参考?我从网上找到了一篇文章,其实是我多年前的文章经过几手拼凑出来的,但这里面的太极八卦以及宇宙空间之类的内容与我无关,其它部分基本保持原貌:
http://blog.sina.com.cn/s/blog_53d3accd0100gphz.html
耗散结构论如果不把揭示自组织奥秘作为理论的目标,那么它一定会被其它理论所取代,不知道方老师是否认同这个观点?

方锦清霍金也有敌人,他们是中国民科
http://view.163.com/special/resound/minke20160414.html#f=www_news_attr

博主回复(2016-4-19 19:04)还真遇到正宗的民科,比如自称能够获得6个诺奖的神仙。不过说到荒唐走板,正宗的科学大师做得也不少,亩产万斤粮也是经过钱学森科学计算得出的肯定结论,并且钱晚年推崇人体特异功能是其污点。还有现在的朱清时院士有关佛教与量子力学的观点也足够麻人,这些都堪比民科。民科不在于是否经过严格训练,而是在于是否坚持科学的一些基本原则。再比如某国家大科学工程连起码的专家评审都不做,上百亿的资金就能够投进去,只要稍微了解一下原理和技术细节的都能够剥开华丽外表下面的丑陋面目,这样做科学的人其为害比民科大的多,起码民科还有那么点情怀在里面,而在这里不但污了自己的人品,更污了众人的智慧。对于现今的中国科学界,缺失了科学精神,才是最大的害。

郑志刚我不是不愿意与你讨论,只是觉得,我们是两个世界的人。对于自组织、吸引子、emergence(涌现)这些术语的内涵都没明白就去否定,解释也就没有必要了。流体力学方程,特别是Navior-Stokes纳维叶-斯托克斯方程等,众所周知是从非平衡统计物理可以推导出来的。楼主不说这些,还大谈平衡。什么叫平衡?流体力学里面没有热力学吗?Bernard对流里面没有热力学吗?这么明摆着的非平衡行为,愣是被你说成是平衡,你觉得我们还能讨论吗?(注:纳维叶-斯托克斯方程是流体力学中描述粘性牛顿流体的方程,尚未被完全解决,是最复杂的方程之一,目前为止被解出来的大约有一百多个特解。

博主回复(2016-4-15 18:34)谢谢你的回复与解释,所以我知道分歧在哪。局部的不平衡或者波动和系统宏观属性的动态稳定,恰恰是仿真得到的一个结果,我想可能属于观察的视角有所不同吧。

 

yiiyii欣赏你对量子力学以及量子传输的科学态度,但不知道你的科学态度是不是有选择性的(_)

博主回复(2016-4-20 13:41)倒不是把问题复杂化,而是每个文章背后其实都有自己的新的主张,只不过单有主张而缺少足够思考和全面审视是不能拿出来的。目的不是推翻一个理论体系,而是在原有的体系下给出一种新的解释,并且要解释得更好。比如说量子通讯这个关节,可能我对于单量子的状态的线性叠加有点看法,会有别样的解释,但是我赞同系综的线性叠加。原理层面的看法可以有所不同,涉及到技术层面就不会有任何造假的空间,能就是能,不能就是不能,没有回旋的余地。从这个角度考虑,我很有把握说这个工程是个骗子工程。
你所说的有选择应该是针对反相对论的那篇文章。有一点需要纠正,最后那段激光发射的阶段是处于惯性系中,而不是我说的非惯性系。不过不影响整个结论。如果认同光速不变,那么就是相对论的主张,在讨论问题的时候必须严格按照相对论的方法来分析问题。文章提到的一些情节其实在爱因斯坦的《物理学的进化》这本书里有比较通俗的解答。人们解答类似的问题很容易落入经典绝对时空的圈子里而不自知。我不是怀疑一切的人,试图推翻一个体系,但是我是修正主义者,我相信多数理论需要微调,所以不是科学态度的选择性,而是科学态度的坚持。相对论在宏观领域迄今为止的实验与发现的事实并没有明显否定这个理论的证据,并且我很赞同这个理论对于因果关系的坚持。硬伤太多的文章其实很难得到学术界评审机会的,我不是相对论专家,但是这些硬伤太明显了。不要用到同时这个概念,隐含用到也不行,那是绝对时空观。

博主回复(2016-4-20 03:31)理解好狭义相对论,就需要理解同时这个概念是相对的,例子中一直在默认事件的同时性,所以将时间与事件的关系绝对化了,这恰恰不是相对论的结果。爱因斯坦一直在说,不同的惯性系中,同时这个事情是不存在的,不可衡量。

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