yinhow
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(第二重)
内力值: 469/469
生活中的力学
生活中的力学现象更有趣, 有不少好奇心强的人去研究它. 譬如说, 打水漂[1], 用理论力学分析以什么角度弹跳次数最多. 水流从倾斜的(木)板上滑下来, 两边的水流会绞在一起, 象小姑娘的麻花辫[2], 它有什么物理机制?? 高速物体在空气中飞行, 会产生激波(声波), 接近光速的物体在"真空"中运动[3], 也会产生激波(引力波)吗??,
[1]Christophe Clanet and Fabien Hersen and lydéric Bocquet,Secrets of successful
stone skipping,Nature,Vol.427,No.29,Jan. 2004
[2]Keith Mertens, Vakhtang Putkaradze, Peter Vorobieff,Braiding patterns on an inclined plane, Nature430, 165 (08 Jul 2004) Brief Communications
[3]Tevian Dray, Gerard 't Hooft (Utrecht U.), THE GRAVITATIONAL SHOCK WAVE OF A MASSLESS PARTICLE, Nucl.Phys.B253:173,1985
| 发表时间：2004-11-10, 22:37:46 |
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yinhow
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Re: 生活中的力学
| 发表时间：2004-11-10, 22:39:33 |
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wolf
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Re: 生活中的力学
大自然创造了很多有意思的东西，大家认为这些现象后面都有规律吗?人们能够发现这些规律吗？
| 发表时间：2004-11-11, 04:24:27 |
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群
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(第九重)
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Re: 生活中的力学
对于一部分规律想必是有的，但我觉得一个涵盖万事万物的理论未必有。
爱因斯坦的“圆”的比喻实在是很贴切。现在不过200年的科学历史，已经使通才类型的物理学家几近绝迹，而绝大多数人得学习大学4年研究生、博士生、……还仅仅是某一方向的。在往上发展几百年，人的专业应该更加细化，对非专业的东西了解得会越少，也应该妨碍人对于规律的追求吧
| 发表时间：2004-11-11, 05:45:27 |
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yinhow
发表文章数: 727
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内力值: 469/469
Re: 生活中的力学
最近化学所有一篇文章在自然上发表, 探讨水黾在水上行走的奥秘, 具体内容可参见化学所的主页, 摘要如下: 他们(江雷研究员课题组)的研究表明，水黾的这种优异的水上特性，并不是像以前的学者认为的依靠的是分泌的油脂所产生的表面张力效应。他们研究发现，水黾是利用其腿部特殊的微纳米结构效应来实现的。空气被有效地吸附在这些取向的微米刚毛和螺旋状纳米沟槽的缝隙内，在其表面形成一层稳定的气膜，阻碍了水滴的浸润，宏观上表现出水黾腿的超疏水特性。对其腿的力学测量表明：仅仅一条腿在水面的最大支持力就达到了其身体总重量的15倍。
Biophysics: Water-repellent legs of water striders
XUEFENG GAO AND LEI JIANG
Nature 2004，432，36
http://www.iccas.ac.cn/html/2004-11-9/2004119155931.htm
按: 这可与资剑小组用光子晶体的原理来说明孔雀羽毛鲜艳颜色的工作相媲美.
| 发表时间：2004-11-11, 06:50:43 |
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sage
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武功等级: 天山六阳掌
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Re: 生活中的力学
对于一部分规律想必是有的，但我觉得一个涵盖万事万物的理论未必有。
it depends on what do you call a theory of everything. if you are referring to the fundamental laws of interaction or a fundamental Lagrangian, it is already there. Now we have equations which governs pretty much everything we see in our everyday life.
On this other hand, although we know that those equations in principle explain everything, we do not know all of their solutions so that we could not precisely predict, for example, the trajectory of a falling leave. So if you mean we do not know all the solutions to the known equations, I agree with you.
| 发表时间：2004-11-11, 17:40:20 |
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卢昌海
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武功等级: 北冥神功
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内力值: 602/602
Re: 生活中的力学
Feynman has a nice description (in his lectures) of the the opinion sage just mentioned:
Often, people in some unjustified fear of physics say you can't write an equation for life. Well, perhaps we can. As a matter of fact, we very possibly already have the equation to a sufficient approximation when we write the equation of quantum mechanics:
HΨ = i∂_tΨ
We have just seen that the complexity of things can so easily and dramatically escape the simplicity of the equations which describe them. Unaware of the scope of simple equations, man has often concluded that nothing short of God, not mere equations, is required to explain the complexities of the world.
... ... ... ...
The next great era of awakening of human intellect may well produce a method of understanding the qualitative content of equations. Today we cannot. Today we cannot see that the water flow equations contain such things as the barber pole structure of turbulence that one sees between rotating cylinders. Today we cannot see whether Schrödinger's equation contains frogs, musical composers, or morality - or whether it does not. We cannot say whether something beyond it like God is needed, or not. And so we can all hold strong opinions either way.
宠辱不惊，看庭前花开花落
去留无意，望天空云卷云舒
| 发表时间：2004-11-11, 18:41:49 |
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yinhow
发表文章数: 727
武功等级: 弹指神通
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内力值: 469/469
Re: 生活中的力学
生物中的物理也是很有趣的, 杨玉良的一次演讲中提到了几个生动的例子:
....我们来讨论蛋白质如何装配成最简单的“生命”－病毒。病毒没有细胞膜，细胞会分裂病毒不会。最为简单的病毒结构可以看作是由外面裹着蛋白质组装体的一条DNA链（或RNA链）所构成。实验的直接观察可见病毒一般都具有很好的对称性，常常是一个拼得非常好的正多面体。这就产生了一个问题：病毒的蛋白组装体为什么那么青睐正多面体？最近有人指出，这等同于一个困扰了人类100多年的“汤姆森问题”，也就是在一个球面上放置刚性小球的能量最低的构型问题。一个熟悉的例子是C60，即足球烯，它的表面有20个六边形，但必须还有12个反映缺陷的五边形。出现五边形的“缺陷”，蛋白在该处就会产生突起，但是这个突起只能在曲面的特定位置上，不能是任意的，球面上缺陷的数目也是固定的。所以，一方面一个折叠好的蛋白要装配成一个病毒的时候想要尽量紧密；另一方面，具有固定形状的蛋白必定是无法铺满一个球面，从而在特定的缺陷位置上产生突起而出现正多面体的病毒形状。由此看来，大部分病毒组装的时候与基因也没有直接的关系，而是需要满足一个简单的物理要求，即所谓的汤姆森问题。....
他特别提到了薛定鄂的名言:
我用薛定谔的一句话来结束我今天的讲演。他说：我们不必为物理学的通常定律不能解释生命现象而感到沮丧，因为这只不过是我们现在还没有研究得非常深透。由我们对构成生命的物质结构的理解，这正是意料之中的事情，生命本身就是一个非常复杂的现象。我们还要努力发现能够揭示生命现象的新的物理学定律。而这些物理学定律，除了被称作更高级的物理学之外，还能被称作什么呢？
全文连接:
http://www.whb.com.cn/wxpd/jy/zrykj/t20040816_175988.htm
| 发表时间：2004-11-11, 21:48:17 |
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yinhow
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武功等级: 弹指神通
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内力值: 469/469
Re: 生活中的力学
有了方程也不一定解的出来. 有严格精确分析解的情况是很少的, 大部分要考计算机来做.最近有人在做离散变分, 主要是从计算角度来想的. 计算过程中要保持辛结构不变. 计算物理(数学)是不可忽视的一门学问.
| 发表时间：2004-11-11, 23:21:24 |
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Milnor
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Re: 生活中的力学
Good!
What about the progress of Shrodinger's cat?
I'm looking forward to the article wrriten by Changhai on this topic.
| 发表时间：2004-11-12, 02:15:05 |
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西门吹牛
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Re: 生活中的力学
前面几个帖子其实属于科学哲学（方法论和认识论的）范畴。可见从事科研的，在理性思维中，关于科学的思想和以及关于科学的科学（所谓“元科学”）思想，总是纠缠在一起不分家的。
当我们把最基本的方程都了解了，这是否一定意味着我们原则上知道了自然界中的所有规律？整体不可以大于部分之和吗？我觉得整个非线性科学就是钻了这个空档，不然就没有这门科学存在的余地。局部同构的未必整体完全相同。
一舞剑气动四方,天下英雄莫能挡
形踪飘忽疑无影,冷面郎君傲雪霜
| 发表时间：2004-11-12, 03:55:36 |
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