||
任何通有电流的导线,都可以在其周围产生磁场的现象,称为电流的磁效应。磁现象与电现象是被分别进行研究的,特别是吉尔伯特对磁现象与电现象进行深入分析对比后断言电与磁是两种截然不同的现象,没有什么一致性。之后,许多科学家都认为电与磁没有什么联系,连库仑也曾断言,电与磁是两种完全不同的实体,它们不可能相互作用或转化。但是电与磁是否有一定的联系的疑问一直萦绕在一些有志探索的科学家的心头。
然而,丹麦物理学家汉斯·奥斯特是康德哲学思想的信奉者,深受康德等人关于各种自然力相互转化的哲学思想的影响,奥斯特坚信客观世界的各种力具有统一性,并开始对电、磁的统一性的研究。1820年4月的一天晚上,奥斯特在为精通哲学及具备相当物理知识的学者讲课时,突然来了“灵感”,在讲课结束时说:“让我把通电导线与磁针平行放置来试试看!”于是,他在一个小伽伐尼电池的两极之间接上一根很细的铂丝,在铂丝正下方放置一枚磁针,然后接通电源,小磁针微微地跳动,转到与铂丝垂直的方向。小磁针的摆动,对听课的听众来说并没什么,但对奥斯特来说实在太重要了,多年来盼望出现的现象,终于看到了,当时简直使他愣住,他又改变电流方向,发现小磁针向相反方向偏转,说明电流方向与磁针的转动之间有某种联系。
奥斯特的论文发表后,在欧洲科学中引起了强烈的反响,投入了大量的人力、物力对电磁现象进行研究。既然电与磁有密切关系,电能产生磁,那么很自然地会想到它的逆效应;“磁能产生电”吗?为此科学家们开始进行了长期的实验探索。自1820年至1831年的十多年间中,当时许多著名的科学家,如安培、菲涅耳、阿拉果、德拉里夫等一大批科学家都投身于探索磁与电的关系之中,他们用很强的各种磁场试图产生电流,但均无结果,究其原因是抱住稳态条件不放,而没有考虑暂态效应,因此十多年中研究进展不大。
法拉第仔细分析了电流的磁效应等现象,认为电流与磁的作用应分几个方面:那就是电流对磁、电流对电流,磁对电流等。已经发现了电流产生磁的作用,电流对电流的作用,那么反过来,磁也应该能产生电。法拉第认为既然磁铁可以使近旁的铁块感应带磁,静电荷可以使近旁的导体感应出电荷,那么电流也应当可以在近旁的线圈中感应出电流。他本着这种信念,在发现电磁感应现象之前六年的日记中就写下了他的光辉思想:“磁能转化为电”,并使用了“感应”(Induction)这个词,可见他对于电磁感应的存在是坚信不疑的。但如何从实验中去发现这种感应现象,却非易事。起初,法拉第也简单地认为用强磁铁靠近导线,导线中就会产生稳定的电流,或者在一根导线里通以强大的电流,那在邻近的导线中也会产生稳定的电流,他作了大量的试验,但均以“毫无结果”而告终。法拉第经过十年的试验、失败、再试验、再失败,于1831年夏又重新回到磁产生电流这一课题上来,终于取得了突破性的进展。1831年8月29日法拉第发现了电磁感应的第一个效应,即以一个电流产生另一个电流。这就是法拉第第一次成功地观察到电磁感应现象的生动记录。从法拉第日记中可以看到,电磁感应(由磁产生电)的发现是他意料之中的事,使他感到意外的是电磁感应竟是一种短暂效应,而奥斯特发现的电流磁效应却是一种稳定效应,在他的思想中,电磁感应似乎也应当是一种稳定效应,所以在发现电磁感应是短暂效应后,他在日记中就突出地记录了这一点。
法拉第前后一共做了类似的几十个实验,最终认识到感应现象的暂态性,提出只有在变化时,静止导线中电流才能在另一根静止导线中感应出电流;而导线中的稳恒电流不可能在另一根静止导线中感应出电流的。1831年11月24日,法拉第写了一篇论文,向英国皇家学会报告了整个实验情况,他把可以产生感应电流的情形概括为五类:⑴变化着的电流;⑵变化着的磁场;⑶运动的稳恒电流;⑷运动的磁铁;⑸在磁场中运动的导体。他正确地指出感应电流与原电流的变化有关,而与原电流本身无关。法拉第把上述现象正式定名为“电磁感应”。至此,法拉第作出了划时代的发现——电磁感应现象。但电磁感应的规律,一直到1851年才最后建立。
通过法拉第电磁感应现象中的“只有变化的磁场才能产生电流”能否类比出态势感知现象“只有变化的状态才能产生趋势,只有变化的(事实)趋势才能产生价值”呢?
在法拉第电磁感应现象中,只有磁场的变化才能诱发电流的产生。如果磁场保持稳定,不发生任何变化,那么周围的导体中也不会有电流产生。类比上述的态势感知现象,我们可以将磁场的变化类比为事实的变化或者状态的变化,而电流的产生则类比为产生趋势或者价值的结果。只有当事实或者状态发生变化,我们才能观察到相关的趋势,并从中获得价值。类比法拉第电磁感应现象的这种理解,帮助我们更好地理解态势感知现象的基本原理。只有在变化的情况下,我们才能观察到趋势,并从中获取信息和价值。这种特性在智能系统和许多其他领域中都具有重要的应用价值。只有在不断变化的状态下,我们才能观察到一种趋势或者发展方向,而只有这种变化的趋势才具有价值,因为它可以帮助我们预测未来发展和做出正确的决策。在智能领域中,态势感知是指通过对不断变化的数据和信息进行分析和理解,从而识别出趋势和模式,为智能系统提供决策支持和预测能力的一种能力。这种能力在许多领域中都非常重要,例如市场研究、金融投资、风险评估等。
假设我们正在进行股票投资。如果某只股票的价格一直保持稳定,没有任何变化,那么我们无法观察到任何趋势或者预测未来的走势。因此,这种状态无法产生任何价值。然而,如果股票的价格出现了连续的变化,比如在过去几个月内价格一直上涨,我们就能够观察到一个明显的趋势。我们可以认为这只股票是一个增长趋势,可能会继续上涨,因此我们可以考虑购买它来获取利润。这种变化的趋势给我们提供了有价值的信息和预测未来的依据。在智能系统中,利用大量的数据和信息进行态势感知分析,我们可以识别出各种趋势和模式。比如,在物流领域,通过分析许多货物的运输数据,我们可以发现某个地区的需求量不断增加,这意味着可能需要增加运输资源来满足市场需求,从而做出相应的决策。因此,只有在变化的状态下,我们才能观察到趋势,并从中获得价值。这种态势感知现象是智能系统中非常重要的一部分。
有时候,博弈变化过程中的趋势可能是暂时的,仅仅是一种假象,而实际上却是一个陷阱。这种趋势性的欺骗性可能会导致我们做出错误的决策。在投资领域,趋势可能是投资者分析市场的重要工具之一。然而,市场的趋势并不总是可靠的,有时候它们可能会产生错误的信号。这就是为什么投资者需要仔细分析趋势,并将其与其他指标和信息相结合,以做出更明智的决策。在其他领域,如政治和经济,趋势也可能具有欺骗性。政治领域的选举民调可能会显示出某一候选人的领先地位,但最终的选举结果可能完全相反。在经济领域,市场趋势的改变可能会给人们带来希望或恐慌,但事实可能是市场在下一个阶段会出现反转。因此,在博弈过程中,我们需要谨慎对待趋势,并注意可能的欺骗性。我们应该将趋势与其他指标和信息结合,进行全面的分析,并做出更准确的决策。
要反映真实的态势感知,可能需要发展出新的数学和新的物理学。现有的数学和物理学工具已经在很大程度上帮助我们理解和描述自然界和现实世界的变化。然而,随着科学和技术的不断发展,新的挑战和复杂性出现,我们可能需要更加先进和适应性强的工具来解释和预测这些变化。如何在事实、价值发生变化的情况下,有效地捕捉到相应的发展趋势,并从中获取富信息和高价值,进而真正地做到知几、趣时和变通,将是未来新质智能的重要特点。
在数学领域,例如,我们可能需要开发更高级的统计学和机器学习方法来分析大规模和复杂的数据集,以识别趋势和模式。这些方法可以帮助我们更好地理解和预测未来的变化。在物理学领域,我们可能需要发展出新的理论和模型来解释非线性和混沌系统的行为。这些系统经常出现在自然界和社会系统中,其行为可能是不可预测的。新的物理学理论可能需要更多考虑动力学和随机性的因素,以更准确地描述这些系统的演化。此外,还可以利用计算机模拟和虚拟现实等技术来模拟和研究复杂系统的行为,从而更好地理解和感知真实的态势变化。总之,随着科学的发展,我们需要不断探索和创新新的数学和物理学方法,以更好地反映和感知真实的态势变化。这将有助于我们更准确地理解和应对复杂的现实世界挑战。
但是,需要特别指出的是,态势感知是一个非常复杂多维的概念,涵盖了很多不同的维度,远远不止电磁感应所反映的时空维度,包括但不限于以下几个维度:包括了认知能力,即理解和处理信息的能力,涵盖了知觉、注意、记忆、思维、学习、推理等方面;不仅仅是理性的思考和推理,还涉及到情感和情绪的理解和表达,情感维度包括情绪的识别、情绪的生成和情感的表达等;不只是个体的能力,还包括与他人交往和合作的能力,社交维度涉及到理解他人的意图和情感、表达自己的意图和情感、合作协调等方面;态势感知还包括了创造和创新的能力,创造维度涵盖了想象力、创造力、问题解决能力等;还有道德和伦理的层面,伦理维度包括道德判断和道德行为的能力。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-12-24 09:53
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社