jietuo
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对站长一篇文章的一点想法
“从物理学的角度讲， 构成物理体系出发点的物理学原理及其直接对应的数学表述才是 foundamental 的， 而在此基础上可以用数学推理得到的所有东西都被认为是可以由那些物理原理所解释的， 因而不是 foundamental 的 (换句话说， 物理学上所说的解释本身就包含了数学推理)。 拿非线性理论来说， 按照这种理解， 它显然不是 foundamental 的， 因为非线性理论中的那些模型 - 比如 Lorenz 的气候模型 - 只是物理原理的粗略简化， 谈不上 foundamental， 此外的一切都只不过是那些近似方程式的数学推论， 其中没有任何东西是物理意义上 foundamental 的。”
====================
我对这样的说法有点不同于我最近对物理在观念上的认识，不过我物理学的还不多，有什么概念的错误请站长和各位网友指出。
从物理学的历史来看，就我的理解至少有两个事件能够说明我的观点：第一，统计方法原本只是为了解决一类非基本的问题而作为一种数学处理手段进入到物理学中的，它一开始并没有带来任何真正基本的物理，但是量子力学建立以后统计性已经本质地进入到物理学的基础中了，甚至原来统计方法所基于的“基本的物理”也被用更基本的东西“统计地”解释了。我想这是量子论产生前的物理学家们做梦也想不到的。第二，“场”原本也只是数学概念，但Maxwell完成了电磁学的工作后“场”也变成了一种不可简约的基本物理概念，甚至有用之取消“粒子”概念的想法，好象Einstein就有这种企图。
一类特殊的现象往往意味着其中隐藏着一些新的物理本质，一种新的成功的数学方法也常常意味着它适应一类新的未知的物理本质的的描述。对于非线性科学的这种评价我感觉不是很恰当。这门科学现在还太年轻，但我认为它的前途不可限量。
| 发表时间：2006-01-11, 08:53:59 |
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yinzhangqi
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
量子力学的统计解释并不是量子力学最本质的东西。
统计力学建立时，量子力学还没有出现。统计力学背后有许多物理思想。
麦克斯韦的电磁理论也是如此。他引人场的概念进入物理学，是很了不起的。
场这个概念应该一开始就是个物理学概念，后来进入数学的。
关于非线性理论我不做评论。
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| 发表时间：2006-01-11, 09:02:11 |
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卢昌海
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
jietuo MM (或 DD) 所提的这个问题（以及这一类接近于科学哲学的问题）并没有标准答案， 我那篇文章所述的只是我的个人看法。 有一点需要补充的是， 并不是只有物理上 fundamental 的东西才是重要的。 细心地研究一组物理上已知的原理所蕴含的信息其重要性并不亚于原理本身， 虽然从 fundamental 与否的角度上讲那些信息只是推论。因此我的那段文字不是要低估非线性理论的重要性， 它与后者的 “前途不可限量” 并不是对立的。
另外还有一点需要补充的， 那就是我那段文字讨论的只是网友提到的一些简单非线性模型， 那些模型及其数学推论我认为都不是 fundamental 的， 但是一些我们目前认为 fundamental 的物理理论（比如广义相对论）往往也是非线性的， 那些理论不在我那段文字的讨论范围之内。
至于统计性及 Maxwell 电磁理论中的场， 如我在那篇短文中所说， 构成物理体系出发点的物理学原理及其直接对应的数学表述是 foundamental 的。 因此这些概念， 当它们作为物理学原理或其直接对应的数学表述出现时， 是 fundamental 的概念， 物理上什么是 fundamental 的 － 正如 jietuo 网友所说 － 并不是一成不变的， 不过目前非线性理论中所用的那些模型即使在未来我认为也不会成为物理上 fundamental 的东西（once again， 这并不意味着它们不重要， 它们对于理解物理原理背后可能蕴含的种种复杂性有着至关重要的启示作用）。
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| 发表时间：2006-01-11, 10:22:46 |
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快刀浪子
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
::物理上什么是 fundamental 的 － 正如 jietuo 网友所说 － 并不是一成不变的
有一个很好的例子：电磁场的势
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| 发表时间：2006-01-11, 19:47:09 |
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jietuo
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
不知道为什么前几天怎么都进不来。
关于yinzhangqi的回帖我解释一下，你说“量子力学的统计解释并不是量子力学最本质的东西。”我想你是看错了，我写的是“量子力学建立以后统计性已经本质地进入到物理学的基础中了”所以我建议站长是不是可以把字体调大一点，好象经常有这样的事故发生。
关于yinzhangqi网友说“场这个概念应该一开始就是个物理学概念，后来进入数学的。”
我后来查了下资料，好象应该是先在数学中有用于描述在空间中连续分布物理量的“场”的概念，并且先在流体力学中发挥了作用，然后Maxwell提出存在一种连续的有无穷自由度的“电磁场”的物理实体，再用类比流体力学的方法建立了电磁场的数学理论的。
yizhangqi：“统计力学建立时，量子力学还没有出现。统计力学背后有许多物理思想”
我刚学完统计物理，在整个统计物理中除了一些具体的模型假设好象只有一个非常直观的“等概率原理”，而且这个原理也让人感觉不怎么象真正的“原理”，很多人都想尝试把它用以前的东西解释，但是没有成功。
| 发表时间：2006-01-16, 06:17:47 |
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jietuo
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
“不过目前非线性理论中所用的那些模型即使在未来我认为也不会成为物理上 fundamental 的东西（once again， 这并不意味着它们不重要， 它们对于理解物理原理背后可能蕴含的种种复杂性有着至关重要的启示作用）。 ”
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to 昌海站长：我想这正是我们的分歧所在，所谓fundamantal的东西应该是那种“目前（我们不能证明一个到底是不是永远是fundamantal的）”不可再被解释和替代的原理和概念。你认为非线性不存在这样东西，而我认为存在。当然除非我证明了这个观点，否则正如昌海站长说言——只是哲学上的争论。我的这种想法的来源其实也主要就是前面的两个例子，那种“基本”物理的变化给我留下深刻的印象，我于是自然地从历史的角度做点推测。
| 发表时间：2006-01-16, 06:36:04 |
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卢昌海
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
:: 所谓fundamantal的东西应该是那种“目前（我们不能证明一个到
:: 底是不是永远是fundamantal的）”不可再被解释和替代的原理和概念
jietuo 网友认为目前非线性理论中哪个的出发点是目前不可被解释和替代的？
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| 发表时间：2006-01-16, 07:07:45 |
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dbrane
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
场论里面的对称性自发破却，郎道二级相变，量子的孤立子解，本质上都是一种非线性效应，它们好像是不能被什么FANDAMENTAL的东西替代的。
| 发表时间：2006-01-16, 07:31:36 |
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卢昌海
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
:: 场论里面的对称性自发破却，郎道二级相变，量子的孤立子解，本质上都是
:: 一种非线性效应，它们好像是不能被什么FANDAMENTAL的东西替代的。
这里有两处混淆，一处是如我在前一个帖子中补充说明的，我那篇文章讨论的并不是广义的非线性，而只是与混沌与分形相关的那些非线性模型。
另外一处混淆是象孤子这样的东西，它并不是任何非线性理论的出发点，而是推论。比如某些Yang-Mills-Higgs理论中的磁单极，它是场方程的解。我对什么是foundamental的理解是：如果某种东西是描述一类物理体系的基本出发点（基本物理量或演化方程等），并且它不是已知物理理论的推论或近似结果，那样的东西我把它归为是物理上foundamental的。
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| 发表时间：2006-01-16, 08:15:26 |
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萍踪浪迹
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
一种新的成功的数学方法也常常意味着它适应一类新的未知的物理本质的的描述。
==================================================
空想主义。并不是每种数学都有物理对应的。
对于非线性科学的这种评价我感觉不是很恰当。这门科学现在还太年轻，但我认为它的前途不可限量。
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非线性科学最容易粗制滥造
它年轻吗？一百多年前Poincare就在天体力学的研究中发现了。
而现在的非线性科学学者都在干什么呢？
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| 发表时间：2006-01-16, 09:32:07 |
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jietuo
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
jietuo 网友认为目前非线性理论中哪个的出发点是目前不可被解释和替代的？
=======================
to站长：我现在也没有发现有什么fundamantal的东西，我的意思是它很可能会产生十分重要的fundamental的东西，就象当初的“电磁场”和量子力学“目前来说”不可再解释的“规律的统计性”。这些都是后来才确立的，一开始没人能想到。大家都知道，历史上一开始人们总会尽力用以前的理论来解释新东西，当实在不行的时候就开始想其他办法。
顺便说一下，我是DD，嘿嘿！
| 发表时间：2006-01-16, 22:04:51 |
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西门吹牛
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
1）回萍踪兄
萍踪兄对非线性物理的看法有失偏颇。事实上，物理学中，在其他领域发展相对停滞的当今时代，当今最热、发展最迅猛正是非线性物理，并且已经进入工程应用的各个领域（例如混沌控制，混沌信息加密，网络物理学等等），在那里涉及到的数学也很深奥，比如流形、微分拓扑（其中“芽空间”什么的，估计这里的人感觉比较偏僻）。
2）回昌海兄、给星空兄及其他
昌海兄的看法属于一种“还原论”或“归约论”，如同星空兄看待量子力学解释时的“追根原理”——大意是：如果一门理论从A,B,C等几个公理出发建立起来的，那么对该理论领域的一些结果进行解释时（例如对量子力学中的一些东西进行解释），其解释必然包含在该理论赖以出发的前提A,B,C之中，而不能有超出其外的想当然的新内容。然而，如今对量子力学的解释，显然没有按照这种逻辑法则，因此星空兄认为，有许多量子力学的解释门派，从一开始就注定是错的。
我不知道，除了本体论的东西，方法论的东西能否带来实质性的新内容。有些方程我们永远无法求解，就借助于实验和引进新的物理原理，这就显得凝聚态物理有自身新的内容，例如相变理论中引入的一些新的物理假设。然而，如果我们可以精确求解每一个QED中的方程，可能所有的一切原则上都可以得到。
一般人认为，当1＋1并不等于2的时候，可能就有新原理产生，这些原理无法归约到原始的公理集合中去。如同房子的特性，无法完全归约到建造房子的砖头中去。但是，如果再考虑到砖头之间的相互作用呢？所以反对“还原论”的人，是事先把“还原论”庸俗化了。持还原论的人，必然会考虑到组成整体的各个个体之间的相互作用，而不仅仅只是组成整体的各个个体层次以下的因素。
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| 发表时间：2006-01-16, 22:32:05 |
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快刀浪子
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
::如同房子的特性，无法完全归约到建造房子的砖头中去。但是，如果再考虑到砖头之间的相互作用呢？所以反对“还原论”的人，是事先把“还原论”庸俗化了。
很多反对还原论的人经常是这种思路：由部分组成的整体会出现一些原来不具有的性质（也就是平常所说的突现特征），因此整体大于部分之和。
其实还原论的整体不只是指部分之和，而是指部分及其关系之和。
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| 发表时间：2006-01-16, 22:50:46 |
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星空浩淼
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
正如快刀兄指出的，是西门自己庸俗化了反对还原论的学派。
我说明一下自己的看法：尽管我抛出“追根原理”，并不表明我是一个还原论者。我反对还原论的理由是：
1）即使你考虑四大相互作用，你也无法把一首音乐所表现的主题，归约到一个个音符上来解释；即使你考虑四大相互作用，也无法把一个建筑的整体艺术效果化归到一个个砖头上去。如此等等，不一而足。
2）持还原论观点的人，认为世界是由物质组成。其实世界是由物质和信息组成。信息依赖物质结构整体而存在，一旦还原成个体，原来的那种信息就失去意义。信息以物质的序结构和运动状态为载体，信息跟相互作用一样，也会影响到物质的运动和存在方式，如同人一辈子的生理成长历程，是由事先编排好的遗传基因信息决定好的。然而信息的影响可以完全不属于四大相互作用范畴。例如相互作用可能是标度相关的，而信息是标度无关的，是“共形不变的”，可以无限复制而不违背什么守恒。
3）何谓 foundamental 原理呢？过去的 foundamental 原理，在今天看来可能是唯象的、第二性的结果；今天的 foundamental 原理说不定在将来就不再是了。如果这个“系列”没有穷尽，可能数学推导结论与 foundamental 原理之间没有绝对的鸿沟。在数学推导中，有时候是否会产生信息增量呢？如果有，得到的结果，就会含有原来的foundamental 原理中所不包含的新内容——毕竟数学本身也包含一些数学真理。
（这栋楼不妨放在哲学论坛保存，呵呵）
我在故我寻，我寻故我痴；我痴故我呆，我呆故我笨；我笨故我傻，我傻故我贫；我贫故我苦，我苦故我悲；我悲故我思，我思故我在，我在故我寻
| 发表时间：2006-01-16, 23:43:48 |
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快刀浪子
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
其实很多赞成还原论的人也会同意星空兄的观点，只是大家对还原论的定义不同而已
另外，我在上面不是指出西门兄的帖子中的问题，而是对其解释了一下 :-)
从原来不是fundamental变为fundamental的例子有哪些？请大家随便举几个例子
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| 发表时间：2006-01-17, 00:27:11 |
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萍踪浪迹
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
1）回萍踪兄
萍踪兄对非线性物理的看法有失偏颇。事实上，物理学中，在其他领域发展相对停滞的当今时代，当今最热、发展最迅猛正是非线性物理，并且已经进入工程应用的各个领域（例如混沌控制，混沌信息加密，网络物理学等等），在那里涉及到的数学也很深奥，比如流形、微分拓扑（其中“芽空间”什么的，估计这里的人感觉比较偏僻）。
====================================================
关于非线性物理的东西，我以前研究过一段时间，也发表了一篇这方面的paper，我的印象是这门学科是个两极分化的学科，好的极好，差的极差。
从微分方程的定性理论和稳定性理论，到中心流形定理到KAM理论等等，用的东西很高深，但是我以前都学过，所以我比较欣赏且很惬意。
但是。很多所谓的非线性方面的论文极尽粗制滥造之能事，几个数值模拟，几个参数改变，彻底庸俗。
我因此对这个领域的很多学者相当鄙视。
漫漫长夜不知晓 日落云寒苦终宵
痴心未悟拈花笑 梦魂飞度同心桥
| 发表时间：2006-01-17, 09:43:35 |
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西门吹牛
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
的确，许多垃圾论文就是拿某个非线性微分方程，把几个参数的取值作一下改动，用数学软件计算一下画出曲线，再对曲线作些分析（无非就是哪个地方上升，那个地方下降，那个地方达到最大最小值等等），一篇论文就出来了。这种论文一般不到四页，但比你花长时间苦心原创的、有些实质性的东西的论文好发表得多——即使在国外刊物都是如此！
不同学科领域差别很大，可能你发现你对面寝室的同学那学术水平连作你的学生都不配，结果他三年顺利拿到学位的时候，你坚持原则的反而可能因为发表的论文数量不够而推迟毕业。我周围有几个正在攻博的学生正在为此感到郁闷啦！他们不屑于造垃圾，总想有真正价值的发现，结果眼看着周围那些造垃圾的发表一篇又一篇（包括国外SCI期刊），而自己只有干着急。那些人都是拿别人的垃圾论文改几个参数，用数学软件画出几根曲线，分析一下，总共不到四页。如此乐此不疲。国外对实验结果的论文很好发表，要比理论论文好发表得多，这方面造垃圾论文的也多。
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：2006-01-17, 22:11:26 |
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萍踪浪迹
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
最令人费解的是这些所谓学者对于非线性的实质了解实在令人心寒齿冷
人云亦云展转抄袭，所谓的基础性理论云云
对于想做学问有要毕业的学者，可以一边造些垃圾论文一边坚持自己的理论探索
理论和现实必须结合
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痴心未悟拈花笑 梦魂飞度同心桥
| 发表时间：2006-01-18, 12:59:10 |
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jietuo
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Re: 对站长一篇文章的一点想法
现实真是悲惨啊！
| 发表时间：2006-01-18, 19:18:58 |
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