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学术“创新”的湍流现象 精选

已有 1395 次阅读 2017-11-12 21:33 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

       学术“创新”的湍流现象的基本定义是:由于研究者多(管流速度很大),研究时间长(圆管长度很大),导致在某个时期(圆管的某个下游位置)出现毫无实质性研究进展的停止现象(出现湍流的阻流现象),而且,在近期及当前(有时,局部学术团体)进一步出现在学术上的倒退现象(湍流区可能出现沿管壁的回流现象)。

       对于湍流的研究已经有一个多世纪了,很多学者声称,这个问题的解决还遥遥无期。

       但是,正是因为这个问题的基本机制的理性形式(严格的公理化结构)并不完整,甚至于还谈不上具备公理化的主要特征,因此,为学术上的“创新”保存了巨大的空间。

       湍流现象在日常的航行活动中是可以直接观测到的,也是日常生活中可以充分体验的现象,抛开学术用词的严格性,可以把湍流定义为:确定性的随机现象。我们可以用雷诺数的大小来判断是否出现湍流,这是确定性的;但是,我们几乎无法具体的确定湍流的流线模式(或涡流模式),更谈不上确定气泡、串珠等的大小、数量等,这是随机性的(它们对环境条件极为敏感)。

       在湍流研究的早期(1823年),数学上的非线性偏微分方程成为湍流研究的基本理论,也就是Navier-Stokes方程的求解问题。到1894年,雷诺判据建立,从而,在力学理论和实验证据基础上,奠定了湍流理论的基本特征。

       到了1941年,Kolmogorov完善了雷诺的随机过程理论,此后,经历几十年,建立了湍流的统计学理论。

       这样,到了20世纪中后期,谱域的湍流理论和确定性的NS理论并列,就是目前的湍流理论。

       它的理论基础NS方程,几乎是每期的期刊上都有各类不同推导的论文,但是,属于小打小闹;NS方程的数值求解(理论解析解是不可能的)论文是期刊的主体论文,总是在“发现”各式各样的湍流解模式,并总结出各式各样的“创新”观点,或是发现(或证明)新“规律”。

       在实验类论文上,各类实验被不断的重复进行,但是,在缺乏理性理论支撑的背景下,实验曲线的绘制各行其是,基本上全部的沦落为定性实验曲线(尽管它是数值化的连续曲线,但是横轴的自变量、纵轴的因变量的严格理论意义缺失)。

       从而概括为如下特征:1)基本理论很多很多,缺乏一个能容纳大多数有实验证据的片面理论的“一般理论(理性理论)”,从而,缺乏基础理论的创新;2)所有的实验要么屈从于NS理论,要么屈从于湍流谱理论,以各类不同的理解,在无法去除实验的几何及环境因子的情况下,实验之间的比较成为定性的,而不是定量的,从而大量的实验数据处于“待进一步整理”的状态;3)对于任意一篇论文,读者基本上不会产生理论上的共鸣,也不会在实验现象上看到本质上的协调性,从而被列为“可疑”的论文。而实质上,大多数论文一眼就能看透,毫无科学价值。

       因此,在湍流论题上,4)在理论上,本质上没有普遍性的、可靠的“共识性理论”,也就是没有基本的定理(有环流定理,但是它不适用于解释湍流);5)在实验上,缺乏共识性的经验公式(有雷诺公式,但是对其尺度参数,缺乏基本的理论公式,从而有很大的不确定性);不同的经验公式间,因含有不确定的参数,无法直接的建立相互间的理论联系。一句话,实验缺乏严格的理性理论的指导,从而沦为一盘散沙。6)基于这个背景下的数值模拟就是数学计算的游戏。

       也正是如上的原因,由于群体大,总是形成“热点”(孤立漩涡),从而,总是有“创新”(一个涡演化为一串涡旋),期刊的论文也就越来越多(涡多得很,形成混沌),群体也就越来越大(扩散到全流场)。

       在这样一个学术“创新”湍流下,7)建立共识性的理性理论的难度极大。8)由于以上的全部因素,即便是出现了实质上是正确可靠的理性理论,也会同时的被理论研究者和实验研究者所忽视,从而不会向形成共识的方向前进。

       从湍流研究的百年历史,我们看到:9)基于共识,也被共识所限定,几乎所有的理论“创新”在本质上还是以共识为基础,是假创新;10)几乎所有的实验,由于没有严格理论为实验基础,基本上是定性实验,无论有多少“新发现”,基本上是没有科学价值的“情景再现”,也可以视为“魔术表演”(没有科学目标的实验)。

       我国的学术湍流现象是:11)大量的只有部分经典共识性理论基础的研究生在做历史上的难题,在追求创新。他们的切入点恰好是不可能取得实质进展(湍流的阻流现象)的时间段。12)面上发表论文的目标,几乎所有的研究都基于共识,也被共识所限定,从而,根本上就对理性的理论建造不屑一顾。

    由于这两个客观的原因,出现在学术上的倒退现象就是必然的。

       我们要寻求的是,13)基于学术上的理性批判原则,对现有的(文献上可见的)理论进行挑选,再展开实验研究,然后在有限证实基础上进行进一步的理论开拓的创新研究;14)或是基于归纳现有实验现象的,在消化吸收经典理论基础上进行的、(新的)抽象理性理论建造类的研究;15)对于有可靠理论基础和实验基础的新理论的工程化应用研究。

       总之,共识化原则,不能用于评价“创新”;违反共识,并不是真“创新”。

       违反共式(否定已有的学术本质成就)+无法包容多数实验(就几个实验而立论)=假创新。

       本质上的创新(吸纳和消化共识的本质)+形式上的违反共识(重新解释相关多数实验)=真创新。

       

 

 



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