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运动:绝对的和相对的

已有 4415 次阅读 2015-5-28 09:18 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

      力学史上,描写变形有两种理论体系:一类是传统的,绝对的变形,或称全量变形;另一类是不在教科书中流行的增量变形,它是相对的。

      在理性力学中,其理论的本质是增量变形,称其参考位形为任意位形。

      问题就来了:增量变形应变的积分等于全量变形的应变吗?如果回答是,则其前提条件是:全量变形与具体变形路径无关。如果答不是,则是全量变形与变形路径有关。

      很多的力学家在上个世纪为此发表很多的论文专著,基本上达成的结论是:全量变形在很大程度上决定了增量变形,但是又不能完全决定增量变形,从而变形是与路径有关的。然而,在简单加载情况下,与变形路径关系不大,可以忽略。

      实验室实验实际上是简单加载变形,从而,几乎所有的实验都支持变形与变形路径无关。然而,工程上的实际变形是复杂加载,从而总是与变形路径密切相关。

      流行理论与工程实践之间的矛盾是明显的。那么学者们会如何处理问题呢?采用全量理论(教科书上的理论),力图通过各类巧妙的办法把这种路径依赖性包含进来。这类技巧性的论文很多很多,但是没有普遍性。也正因为此,论文就更多。本质上,这是一种低水平上的重复研究。

      为何学者们不先学习增量变形理论呢?1)是教科书中不见,认为没有这样的理论存在。2)在期刊上少见此类论文,且其数学形式高深,基础不行的话搞不明白。3)少数服从多数,从众心理在学界也是普遍流行的法则。

      国际上的力学界基本上是全量变形理论支配的,而由于力学是很多工程学科的基础理论,因而,普及到其它学科的力学理论几乎是清一色的全量变形理论。半个世纪下来(1965年以后),力学界学者被其它学科的力学应用学者所裹挟,基本上把增量变形理论“忘却了”。很多的年青一代学者并不了解这个历史存在,在非常努力的建立一种能起类似于增量变形理论作用的“新理论”或是“学术创新”。这是徒劳的!本质上,这是撇开学术传承的另起炉灶。或者说是,创新基础不足,或是没有科学基础。

      在哲学上,这是没有能够区分开绝对运动与相对运动在科学意义上的区别。世界科学界认为相对论是上世纪最为重要的科学进步的根本原因是:第一次以基础科学理论的形式把绝对运动与相对运动区分开来。

      事实上,上世纪中叶,力学界以理性力学为代表的学者们研究全量变形与增量变形的区别在哲学上是受到相对论科学理念的推动。

      但是,随着把相对论赶到纯粹物理的风气全球化,其理念(区分绝对运动与增量运动)也被学界从传统学科中扫地出门了。

      这是一种学术思想的大倒退。从而,自上世纪中叶以后,全球的学术进展表现不佳。而进入本世纪以后,信息革命造就了学术理论的快餐化学习方法,人们的科学研究也快餐化。在这样一个大背景下,绝对运动观的理论因其简单直观而获得绝对的统治地位。而历史传统上的重要学术论文及专著则大多因没有与数字化,或没有数字化快餐版本而流行不了或是被忘却。

      人们把创新的希望寄托在快餐化上,但是,客观规律是无情的作用于现实。低水平上的重复研究,没有坚实科学基础的研究,这两个特征基本上是近半个世纪以来的典型特征。而这个特征性时代还在持续下去。何时学界会反省到这类问题?好象是没有任何动静。学界还在为论文发表而高喊,又取得了重大进展。




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