肖建华的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/肖建华

博文

热力学中的基本论题

已有 3029 次阅读 2009-9-23 11:46 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

热力学中的基本论题是:物质运动的微观表达方式。

布郎运动概念是理程碑式的,把无规性作为微观运动的表达方式,并由此建立其相应的热运动概念,随后的统计物理则把温度概念建立在无规运动能量的绝对量度上。这就是现代热力学的主线。

但是,在热力学的温度概念中,与之相关的能量的概念是非常含糊不清的。这是因为:温度,就本性而言是一个相对量,而不是绝对量。

统计学的方法导致把与概率性相关的运动作为与温度有关的能量。由此推断:与确定性的运动相关的能量就对温度无直接贡献。

进一步的,以特定温度为背景,确定性运动在此背景下运动,二者是独立的。当然,可以引入在不同温度下,确定性运动会发生与温度有关的变化。这就是所谓的:温度场与确定性运动的耦合。这条路线是目前的主线,也是经典著作的路线。但是,这是非常的勉勉强强。

由此而来的确定性与非确定性的转化条件也就成为热点论题。

理性上,这种划分是非常不可靠的,是经验主义的。

如果采用这种态度,则分子/原子尺度级的“操作”结果是确定性的还是非确定性的?

量子力学的回答是:非确定性的。但是,物质世界本身给出的结论是:确定性的。

因而,是理论的不完备性把随机性强加在物质运动上。

 

就量子力学的发展变化而言,她还是在追求确定性的方向努力:因为她力图把不确定性的尺度进一步压缩到“基本粒子”尺度。此前的微电子工业的成就/导向,使得建立有关分子/原子尺度级的“操作”的确定性的量子力学理论成为热门。

但是,这种对确定性的追求是以不抛弃非确定性概念为基本纲领的,这样确定性概念被偷换成“相干性”概念。

这种相干性概念能使她以隐蔽的方式来回到确定性运动。但是,与此相关的大量矛盾性概念导致量子力学回避理性,而借助于“假定”或“相干性”构造一个厐大的“实验室体系”。为了维持其“基本科学探索”的特权,大量的“成果”、“发现”、“新构想”等等在PRLPR上是很多的。

但是,很可惜,对“进行分子/原子尺度级的“操作”的“工程技术人员而言,还是要使用经典热力学的概念。

这是理论与实践的脱离。因为,日常的、进行分子/原子尺度级的“操作”是目前更为迫切需要解决的理论问题。(即所谓的材料科学、纳米科学)。

 

量子力学及经典物理在这一论题上的无为导致社会对基本科学失去兴趣。而是成为:为荣耀而战的“科学奥林匹克“。

 

这一局面应是早期反对量子力学的非确定性理论者能够看到的,尽管不愿意。

 

爱因斯坦对光量子的能量量子化是确定性的标度了温度概念,因而他无法接受量子力学的非确定性理论。

 

一个学科,一旦离开普遍性而成为:专利,则该学科的发展也就可疑了。一个明显的挑战就是“介观物理“概念的炒作。

 

因而,理性热力学将不会是建立在当前的量子力学上的。量子力学面临大的概念性变革。这种变革的推动力就是:热力学服务于工业发展方向的迫切需求。

一个基本的事实是:热效率的提高正是克服能耗的关键问题。

 

号称在整体思维上有优势的我国大牛们能抓住机会吗?

 



http://blog.sciencenet.cn/blog-39419-257319.html

上一篇:科学创新过程的可持续性问题
下一篇:工科大学:培养工程师?还是培养“通才”?

2 周鲁 yinglu

发表评论 评论 (1 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2020-1-24 16:33

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部