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理性力学论评(3)

已有 5290 次阅读 2010-5-9 12:35 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

       近代理性力学,自1950-1970的高潮过去以后,就很沉默了。虽然Archive for Rational Mechanics and Analysis 杂志一直在出版,

       回顾上个世纪的有关研究工作,在抽象层次,对理性力学的打击来源于数学家对“二点张量”的概念及建立在其基础之上的整个理论构建的批判性意见。但是,理性力学以大大开掘了传统力学的应用范围,支撑了现代工业的强大需求而自成一家,与数学界分道扬飚了。

       只有在这一背景下才能理解理性力学代表人物与数学界的矛盾激化。就力学发展过程而言,“二点张量”的概念是一个实质性的进步。但是,理性力学代表人物力图用数学家习惯性的“坐标变换”概念来解释“二点张量”的概念显然是逻辑性的错误倾向。

       在理性力学发展初期,在理性力学代表人物用“坐标变换”概念来重新整理和表达连续介质力学时,与当时的理论物理道路是一样的。毫无问题的,物理学界欢迎这样一个理论体系。二者共同的合作,建立了非线性理论的框架体系,并延续到现在而不衰。

       此后,理性力学代表人物对物质运动客观性的追求,直接导致了“二点张量”概念的建立。这是理论物理界不能容忍的。而与此同时,由于缺乏对“二点张量”概念的数学性及物理性研究工作,而是在抢先创立相关理论体系的、过于急功近利的、未加深入研究的情况下抛出了大量的相关理论性论文,自身也出现了分崩离析。

       该学派的一个重要的学术进步直接导致了该学派的分崩离析。

       此后,少数物理学家用理性力学代表人物的方法对理论物理重新进行了思考,建立了“连续统物理”。但是,该理论也把“二点张量”概念的含混性代入到了物理中。因而,在短暂的红得发紫后也快消融了。

       直到最近,从 Walter Noll的有关论文上才看到,理性力学代表人物直到现在才大体上明白当年兵败如山倒的原因在于“二点张量”概念。但是,很令人婉息的是:Walter Noll以连续介质中的微元行为完全不同于质点行为作为立论依据来反驳物理学界对理性力学的批判是非常的勉勉强强。的确,在质点行为中并不能自然性的得到“二点张量”概念。由此看来,Walter Noll即将在最近几年发表的理性力学新体系并不能挽回败局。但是,可以预见,一定的进步是肯定的。(个人看法,Walter Noll的假想敌太多,不利于论文的流传。)

       以上是国外的情况。

       在我国,改革开放之初,钱伟长大力在我国推动理性力学。但是,在国外上述背景下,其结果也就可想而知了。

       但是,中国,之所以是中国,就是有一种不到黄河不死心的意志。在上世纪80年代,我国力学家筐震邦(西安交大,现上海交大)对“二点张量”概念的协变导数的研究工作直接导致给读者的、并没有直接陈述的概念化结论:初非使用协变偏导数的概念,否则,“二点张量”概念的协变导数是逻辑性的循环性概念。他的工作揭示了理性力学代表人物的、建立在“二点张量”概念上的力学理论的内在矛盾性。但是,我想,Walter Noll等不可能知道筐震邦的这段论述。如果知道,他将要发表的论文不可能不去克服这一致命缺点。

       我国力学家陈至达(矿大)抛弃了“二点张量”概念的有关形而上学理解,而是抓住其力学本质,使用黎曼几何的方法在单参数变换群的概念下建立了变形几何理论,在把“二点张量”概念的不合理性抛弃的同时深化了其力学的本质含义。该理论进步直接的宣称:连续介质的运动几何理论与质点运动的几何理论是根本不同的。我想,如果Walter Noll了解这部分工作,也就不会只是简单的断言、以连续介质中的微元行为完全不同于质点行为作为立论依据来反驳物理学界对理性力学的批判了。

       以上的事件表明,在理性力学的核心领域,我国超前国外至少50年。

       令人叹息的是,由于理性力学代表人物在上个世纪的四面出击,树敌太多,而本身又带着致命缺陷,因而,正如Walter Noll感到遗憾的、该学派论文很难发表也很难流传。

       然而,覆巢之下岂有完卵?在抛弃理性力学的连续力学理论以后,物理中大量的有关研究工作退回到经典的无限小变形力学及其相关的各种近似。这也就直接导致了连续介质物理领域的学术性退步。查看Physical ReviewReview of Modern Physics上的论文就可看出这点。而力学类相关杂志就更不用提了。

       Walter Noll对这一局面的直观感觉是对的。理性力学东山再起的客观环境正在形成,因而也就不难理解他为何有再次出击的念头了。

       看到理性力学的惨淡现实,我只能祝他好运。

 



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