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材料研究中的一点哲学思考

已有 3478 次阅读 2012-7-13 19:20 |个人分类:专业学习|系统分类:科研笔记| 哲学, 材料, 辩证

IMR研究生部开展了暑期的材料科学进展讲座,邀请了所里的“牛人”做讲座。

其中,卢磊老师的《金属材料的强韧化》给我留下了深刻的印象。

卢老师是纳米孪晶领域的专家,她研究的材料一反传统材料强度与韧性的倒置关系,做到了“又强又韧”。到底是什么样的机制能够颠覆传统呢?

卢老师给出的答案是多级复合。

只有粗晶,适于位错滑移,韧性较好,但强度很差;只有细晶,阻碍位错运动,强度很高,但相应韧性很差。如果两者复合,粗晶提供韧性,细晶提供强度,则就有可能做到“又强又韧”。

这是晶粒的尺寸大小带来的效应。不能全大,也不能全小。

从而,材料的其他属性又有何影响?

一维与多维对比;微观与宏观对比;各向同性与各向异性对比;均匀与非均匀对比;线性与非线性对比……

上述方面代表了不同角度的两极。是不是做研究时也应该像把大晶粒和小晶粒复合起来那样把这些两极也复合起来?

我的研究方向是凝固过程的数值模拟,与计算机打交道较多,发现这些很像是计算机最根本的语言:10

1代表“开”,0代表“闭”,不能全开,也不能全闭。有点复合的意思。

曾经想像自己有两项武学:右手持奥卡姆剃刀,左手出天山折梅手。一个是实体武器,一个是无相神功。一个来自西方的Ockham,一个属于东方的天山童姥。一个秉持“如无必要,勿增实体”,指挥我们专注于科研的三个核心问题——“what、why、how”;一个“以六路武功化尽天下招数”,指导我们凡事提问一下六个问题——“时间、地点、人物、事情的起因、经过、结果”。

用奥卡姆剃刀把事情削减到0,用天山折梅手把事情成形为1。两项武学皆不能废,换言之,也是多级复合。

我做的相场模拟,思想就是改变传统的明锐界面模型所认知的固液界面厚度为0,认为固液界面的厚度不为0,是一个弥散界面,通过引入一个相场变量来表示界面中的固相与液相的相对多少,解决了追踪界面的数学计算难题。

上面的这些又契合马克思主义哲学的辩证主义思想,任何事物都有两面,两个极端之间还有中间态。

或许,我们追求了10,还有中间的0.618更有黄金价值。



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