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人性高于崇高—答周筑宝先生对“总理也需要有个赞”一文的回应

已有 2200 次阅读 2017-11-1 17:27 |系统分类:人文社科

看了《致胡亚元同志—对胡亚元发布的“总理也需要有个赞”一文的回应》后,再谈一点感想。

   1 谢谢周先生用了这么多伟大人物的名言警句来激励我。对于这些名言警句,多少知道一点,但随着年龄的增大,体会却越来越淡漠。我是一个普通的科技工作者,平时科技知识接触的多一些,喜欢用事实和逻辑来观察人与事。随着社会阅历的提高,越觉得人生实难超越人性的自然束缚。正如外部世界由可知之理与不可知气所组成的一样,德性也具有可知理性之德和不可知自由之德。崇高作为一种理智之德性,与人性相比不过是一表象耳。中国古典文明崇尚明明德,刻意排斥不可知之德性,固有儒林外史一书传播。圣贤之名言不足为喜,于事实之道德才真可贵。事实之道德需要求是之心,故五四文明把真放在善的前面,强调的就是崇高必须以事实为前提;“人性高于崇高”,是真善美这一认知在社会人基于统计学意义上的基本属性的体现。在我看来,西欧科技健康发展,与普通科学工作者优厚的生活待遇和平等的竞争关系密切相关。周先生常常以麦克斯韦激励自己,但如果麦克斯韦创建电磁学后不担任世界上鼎鼎有名的柯文迪许实验室主任,而是抓住理论未得到实验明确验证有意对他边缘化打压,像你一样冷板凳坐到死,像我这样七级副教授做出头,英国的伟人再多,在统计学意义上也将是几乎处处为零,它的科技也一定会像明清时期的中国一样萧条枯萎,几百英兵就不可能像鸦片战争那样在中国如入无人之境。官办洋务运动确实史无前例地促进了中国现代化进程,然而进化论强调的是同类现时竞争,当刘公岛上北洋水师众多官兵在提督衙门下跪祈求丁汝昌向日本投降时,我想对洋务运动的再多赞美也黯然失色。因此,只有高举事实之道德,弘扬“人性高于崇高”所赋予的求真本性,才能开启民智固本强根,民族才有望复兴。周先生以伟人圣贤为榜样,甘于献身于基础理论研究,让我心生仰慕;然而,曹雪芹在康乾盛世有意攀附达官显贵,却落个求告无门,不得不“残羹冷炙有德色,不如著书黄叶村”,“戚戚然”地唱出了一曲精英阶层难逃历史宿命后迷失精神家园的的人生挽歌,也属普通人之常情。在这科学的春天里,物理创新需要实验和逻辑。实验需要真金白银,非我类所能有,我最后与周先生殊路同归,实属迫不得己的选择,所以不愿以道德豪言自欺。

  2 科学研究强调独创性,在《总理也需有个赞》里,我叹息《最小耗能原理及其应用》的思想价值曾有可能光芒万丈,但最后无奈变成百草园中的一棵小草,永远失去了出露院墙的机会。只所以得出这样的结论,主要理由是:

   (1)塑性力学虽然经过一百五十年的发展,但在上世纪末,它的热力学基础问题依然没有解决。《最小耗能原理》为解决塑性力学的热力学基础提供了切实可行的思路萌芽。然而,在1997年,Collins 和Houlsby在Ziegler研究成果基础上,这个问题得到彻底的解决。而《最小耗能原理》还是在事实和逻辑混乱中不能自拔,失去了运用能耗势理论解决粘塑性本构关系热力学基础的宝贵机会。直至今日,《最小耗能原理》中的缺陷依然没有改观。造成这一局面的一个原因在于,《最小耗能原理》中一些可贵的思想在1997年前传播面窄的可怜,难以得到中国科学界的应有重视,社会化智力的投入过少,最后只能像中医一样永远在原地踏步。当Collins 和Houlsby的科研成果在全世界传播之后,由于科学强调独创新,对《最小耗能原理》的理论改造工作又变得续貂了。

    (2)《最小耗能原理》的缺陷在于:a).作者没有清晰地意识到最小耗能原理在热力学中的作用。提出最小耗能原理的目的是什么,我认为应该是运用耗散势来建立热力学力和热力学流之间的函数(本构)关系。比如在非平衡态线性区,它的作用是推导Onager关系,在塑性力学,它的作用是推导屈服函数和势,在粘性力学,它推导的是粘性流动本构关系。它在热力学中的地位与弹性力学中的自由能并驾齐驱,但《最小耗能原理》在这一点上没有清晰的意识。b). 《最小耗能原理》中的一些观念与事实不符,例如,作为耗散本构的理论基础不是最小耗散而是最大耗能,这一点在塑性力学中表现的特别明确。“最小耗能原理”显然不符合塑性力学中的Hill最大塑性功原理。周先生研究“最小耗能原理”,主要受普里高京的影响。然而,在固体应用力学领域,为了揭示材料的塑性变形,Tresca,圣维南、Mises、Drucker根据塑性变形的试验成果,提出了完善的塑性力学理论体系。由于应用力学家们受热力学的影响较少,束缚也少,因此他们就容易提出当时非平衡态热力学还未意识到的力学事实。Hill总结了塑性力学的试验和理论成果,提出著名的Hill最大塑性功原理。按照Hill最大塑性功原理,可以很容易地得到这样一个结论,材料塑性演变过程遵循的是“最大耗能原理”而不是“最小耗能原理”。当我在2003年根据自己的观测独立提出“最大熵产生原理”这一事实的时候,国内岩土工程界一片反对之声,国内的大咖们异口同声的说,只听到过最小熵产生原理而没有听到过最大熵产生原理的。后来我接触到Houlsby的论文,进而知道Ziegler的研究成果,把Ziegler的专著从浙江大学单本书库里翻了出来,发现我是这本1981年出版的专著的第一个读者。由于有外国学者为我的观点背书,国内岩土工程界才沉默不语。如果我是周先生的研究生的话,那么我一定会指出周先生的“最小耗能原理”是不正确的,在能耗过程中物质遵循的“最大耗能原理”原则而不是周先生所指出的“最小耗能原理”。而普利高津最小熵产生原理描述的不是演变过程中能耗性质,而是非平衡系统在趋向稳定状态的过程中能耗发展趋势,是一系列最大中的最小。单就演变过程中的某个瞬间过程,即使在线性非平衡态领域,能耗是以最大而不是最小的方式进行的。(3)周先生在逻辑推导上存在许多不严密之处。在周先生的专著中,凡是无法证明的就用文字说明。例如《功耗率最小与工程力学中的各类变分原理》中,式(2.44)到式(2.45)就是用的此类推导法。有些推导与微积分的基本理论部分,例如《功耗率最小与工程力学中的各类变分原理》中,式(2.6)式一个近似式,但在式(2.6)中能够近似成立的,对它的导数不一定就能够近似成立,因为导数是一个比原函数高一阶的无穷小量,所以在在式(2.6)中能够忽略的在它的导数式中就不能获得的,也就是说,在式(2.10)对热力学流的导数中要考虑L11、L12和L22这些近似系数一阶微分量的影响。显然,采用周先生在《功耗率最小与工程力学中的各类变分原理》中式(2.1)到式(2.10)来证明最小耗能原理成立从逻辑上是不严谨的。尽管在能耗过程中,最大能耗原理(周先生误认为最小耗能原理)是正确的。

   当然,上面所述均是小节问题,主要是《最小耗能原理》所涉及的理论问题被Collins和Houlsby在1997年以较为系统的严密的数学物理方法解决了,对《最小耗能原理》进一步完善从某种意义上说都在重复Collins和Houlsby的工作,对《最小耗能原理》的改进失去的理论创新价值,《最小耗能原理》这个曾经在世界范围内都是领先的思路,终于在边缘化的漠视中成为了百草园中的一株小草。

  当然,在Collins和Houlsby的基础上,还是有进一步发展的可能的。这个可能在于,以往有关材料的变分原理,都是建立在自由能的基础上。但是,Ziegler与Collins和Houlsby的研究表明,材料的本构关系是受两个势(自由势和耗散势)所控制的,而单一的变分原理在一般情况下只能反映一个势(自由势或耗散势)的力学性质,因此并不能表示材料的全部性质。材料的全部性质需要采用两个变分原理才能得到合理的反映。这就是我在《浙江大学学报》发表的《基于Hill原理的非相关联流动法则的机理研究》的力学意义。

   我没有把自己的博文设置为隐私,我的博文是被我不知道的人设置隐私的。

                                                                            2017.11.01




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