Re: [闲聊] 现实世界有哪些原理不明的科技

楼主: iuvat (disquietude)   2020-12-11 13:15:30
原文吃光光,
因为小的是做流体力学研究的,虽然不是气体动力学所以原本没有很想要回文,不过
看到大家这么踊跃的讲一些有点微妙的东西,所以跑来抛砖引玉一下。
1.飞机的力学算的出来吗?
答案是你可以估计,但你算不出来,这个问题牵扯到我们流力最重要的方程式
Navier-Stokes Equation,他的概念很简单就是牛顿第二运动定律配合连续体的概念
,基本上随便一个教科书都可以找到详细的微分型式的推导,然而正是因为他的微分
型式的长相太美妙了,其大域平滑解至今仍未有科学家解的出来,那你可能会想说,
那我们这群做流体力学的在干嘛,答案就是利用各种手段去描述或简化其方程式以达到
一定的分辨率,所以你说他算的出来吗?我倾向说我们可以努力去理解他但目前还有
很大段距离。
2.升力是不是一个被讨论到烂的题目?
答案是错,即使到近年来他还是一个很热门的研究领域,特别是法国,他们很多间学校都
以流体力学模拟见长,致力于发展不同的方式去描述理解升力究竟要如何计算,不过网络
上可以找到很多升力的物理意义的式子,就粗浅的理解来说应该算是有共识,但计算上还是
未知的领域。
3.白努利定律到底问题出在哪?
有人提到科学人上面的说明有问题,确实他具有不小的瑕疵,但流体力学毕竟不是当今
显学QQ所以我们原谅他(?,白努利定律的物理意义非常明确,他是在考虑非旋流以
及无黏流条件下的美丽产物,但问题便是出在,靠近机体旁边势必不是非旋流,所以你
要用白努利原理去硬肛飞机的空气动力学,其实对于其低压区的产生非常的薄弱,但
其实我还是支持给小朋友用这样的方式去说明,毕竟他确实很适合当科普教材,我们也
不能说他错,因为如上面所说,流体力学太难了所以人类也只是试着用各种观点去切入
而已,我并不觉得他真的是要说到是错的。
4.飞机的空气动力学有难度跟统一场论还有统计力学有关系吗?
答案是没有关系,今天流体力学的美丽之处就是建立在他是用连续体的想法去切入,你
要一个一个气体分子去算当然不是不行但我不知道多久以后的电脑才做得到,以现阶段
来说,基本上飞机的尺度下是不会突破连续体的条件的,所以专心在连续体的计算是比较
主流的切入点(注:但如果你要考虑会音爆的飞机,音爆的不连续层本身不符合连续体,
所以适用用统计力学切入)
5. 所以飞机算不算原理不明的科技?
我认为这题没有特别需要回答的,因为我们在做科学研究的时候,一来不会问定义
不明确的题目,二来也不会考虑这种像是茶余饭后闲聊想要得到的结论,基本上
人类就是非常的渺小,我们在不断努力增加我们的知识量,没有什么东西是具有完备
的原理的。
6.工程都被讨论到烂,生医才一堆迷一样的东西?
虽然我估计那个推文者不会看这篇,但我对此感到不太赞成,我不反对生医复杂度高,
人类对于这类领域的理解很少,但流体力学会缺乏人的关注,说实在是因为他的分析
所需的数学并不是当今人类能负担的,加上已经能用现在知识发展出不少科技,所以
渐渐的人们不再关注,但他就是难到爆炸然后有一群想不开的人想要继续钻研,
所以才继续会有进展,请尊重所有领域的发展性,我们拿不到太多经费不代表
我们不重要(纯粹牢骚
7.影响指数1.6所以不重要?
虽然老实说我满惊讶科学人有影响指数的,但不好意思,流体力学最顶尖期刊JFM
影响指数只有两点多,在此建议热门领域的各位先进们,莫以影响指数当标准,
以我来说,要是我能发表到JFM那个喜悦程度可能会比发表上十几点的期刊还要
高兴好几倍,那个是对于实验以及理论上的双重肯定,他点数少理由也只能说
因为他太难了而且其他领域的人根本不在乎这么难的领域所以关注度不高,
导致其点数不高。
如果有人看到这里我在此致上感谢,虽然我个人是觉得讨论热度过了应该没人要看,
纯粹是忍不住想要做一些厘清而已。
作者: peter813270 (有点累啦)   2020-12-11 13:19:00
推一个
作者: Yanrei (大小姐萬歲!)   2020-12-11 13:20:00
觉得这一串文章讨论真的很不错
作者: e5a1t20 (吃饭)   2020-12-11 13:20:00
推 完全不懂流体力学
作者: WindowsSucks (大桥家的DD)   2020-12-11 13:23:00
作者: semiacicada (先这样)   2020-12-11 13:24:00
推,点数2点多真的是苦行
作者: Ed860227 (Phag125)   2020-12-11 13:24:00
IF值真的在生科领域比较看重,但是流体力学让我想到之前去中研院的院士在搞的细胞力学,我生科背景的看了头也很痛
作者: arrenwu (键盘的战鬼)   2020-12-11 13:25:00
所以从1.&4. 来看,其实并不是我们没有方程式去描述,
作者: Vulpix (Sebastian)   2020-12-11 13:25:00
希望那个方程式有解答的一天,虽然我个人其实不抱太大期望
作者: april1 (kdh)   2020-12-11 13:25:00
假装看得懂推
作者: dderfken (托雷迪亞(鬍鬚張))   2020-12-11 13:26:00
我那边好像翻层流
作者: Vulpix (Sebastian)   2020-12-11 13:27:00
就是了QQ PDE的技术要求实在太高,solve metric with a
楼主: iuvat (disquietude)   2020-12-11 13:28:00
回个楼上,生物物理又是个更微妙的领域,做生物的觉得太理论,做力学的又觉得不够理论,我是觉得他们也是很辛苦,上次还有个大师直接呛生物物理的说你这物理在哪,我听到都吓到了XDD
作者: Vulpix (Sebastian)   2020-12-11 13:28:00
given curvature 也是复杂得很恶心……
作者: lucifier (lucifier)   2020-12-11 13:29:00
作者: hvariables (Speculative Male)   2020-12-11 13:29:00
那个方程式不是完整的理论就算解出来也无法解所有问题
楼主: iuvat (disquietude)   2020-12-11 13:31:00
回个arrenwu,基本上就是连续体的牛顿第二定律,但就是算不出来,不过最近有用机器学习来结合力学计算减少计算量,算是目前正在蓬勃发展的分析方法。
作者: a58524andy (a58524andy)   2020-12-11 13:31:00
push
作者: arrenwu (键盘的战鬼)   2020-12-11 13:33:00
算不出来的意思是“要算很久,久到天荒地老”吗?
作者: drph (Peter)   2020-12-11 13:34:00
当代生命科学的问题是很多东西(或著说,大多东西)根本还没“尝试”认真用数学和物理模型解释。也可以说太新太复杂,但事实上就是这个很多学门都还很年轻、还在观测现象的阶段*这个领域很多学门都还太年轻
作者: StillAtNight (Rainy)   2020-12-11 13:35:00
推强者我同学
作者: Ed860227 (Phag125)   2020-12-11 13:36:00
生物物理真的很麻烦,像我刚刚提到生物力学、电生理学,会太理论的原因就是因为测量上困难度很大,例如:测dna结构要旋转成这样力学结构,所以才会很多都用程式模拟预测
作者: DarkyIsCat (黑肉猫娘赞)   2020-12-11 13:37:00
作者: drph (Peter)   2020-12-11 13:37:00
比起炒股炒得很凶的那些生技题材,一些比较古早味的学门如生
作者: yulis (笨蛋 尤莉丝)   2020-12-11 13:37:00
你很棒
楼主: iuvat (disquietude)   2020-12-11 13:39:00
回个h大,我部分支持你的看法,如果将Navier-Stokes equation理解成连续体的牛顿第二定律,那所有因素考量便是会影响其作用力项跟座标系的转换,配上边界条件跟连续体方程,我个人支持可以解决大部分的问题(算的出来的话)就生物物理来说,我觉得在当今速食文化的学界来说,会遇到很困难的取舍XD大家还是要赚钱养实验室XD连流力也都有这样的困扰,求快还是求质
作者: longtimens (阿卷)   2020-12-11 13:43:00
好奇是需要参数太多算不出来?还是拿不到足够需要的参数算不出来,还是都是啊??
楼主: iuvat (disquietude)   2020-12-11 13:44:00
然后关于算不出来的问题就是如果不提解析解,就数值解来说
作者: hanmas   2020-12-11 13:44:00
"算不出来“是什么意思? 没有analytical solution? pde
作者: Retangle   2020-12-11 13:44:00
这东西再加上球座标跟旋转座标就变大气运动方程 更难
作者: iam1vol (Timmy)   2020-12-11 13:44:00
作者: hvariables (Speculative Male)   2020-12-11 13:45:00
问题在于牛顿力学本身就不是百分之百正确的理论就算硬算出来可能还是会有理论无法解释的现象
楼主: iuvat (disquietude)   2020-12-11 13:48:00
回h大,就这点我满支持的,我的论述比较偏我暂时认为目前的流体力学在连续体框架下应该满足于古典力学,不过确实不保证
作者: longtimens (阿卷)   2020-12-11 13:49:00
喔喔!懂了 大概就是为什么游戏没办法做出完全符合现实物理的虚拟世界的概念
楼主: iuvat (disquietude)   2020-12-11 13:49:00
long大我看到物理精美的都会一边赞叹一边觉得他们有病XD
作者: HeterCompute (异质运算)   2020-12-11 13:52:00
pde硬干真的很不容易,电磁波真的算是好算的了
作者: dangerousair (hihi)   2020-12-11 13:54:00
赶快推假装我看得懂
作者: butten986 (白色的恶魔)   2020-12-11 14:03:00
现实是很残酷的
作者: darkestnight (GG)   2020-12-11 14:10:00
作者: yannicklatte (Brandy)   2020-12-11 14:11:00
作者: fight40520 (回澜)   2020-12-11 14:14:00
太美妙了 每个字我都看得懂 这篇文章我却不知道在讲什么
作者: Khatru (.........)   2020-12-11 14:16:00
飞机的事应该用牛顿就够了,我可不认为要相对论修正或是考虑量子的事
作者: yellowd54321 (YellowD)   2020-12-11 14:18:00
专业推
作者: dolp (Unknown)   2020-12-11 14:21:00
作者: StayStyle (你看有流星)   2020-12-11 14:29:00
优秀
作者: hanmas   2020-12-11 14:34:00
我觉得硬干pde比找analytical solution可行多了
作者: darkdixen (darkdixen)   2020-12-11 14:48:00
太时代尖端了 得等某个爆炸性的突破才能高速再发展痛脚是 就算还没找到最佳解 光是粗略估计的假说就很够商业化 自然也没太多钱钱想要最佳解->得等超级电脑->得等半导体突破->得等材料科学突破 QQ
作者: ADYex (寵物狼音樹)   2020-12-11 14:56:00
作者: zxcapple0 (游离水)   2020-12-11 14:59:00
作者: aegis91086 (xo91086)   2020-12-11 15:01:00
感动推,现在也还在在学习流力的相关研究,真的越学越复杂==感谢你的说明现在是pde和analytical solution都有啊,只是后者在计算流力的部份还是很谜,20,30年的发展下,到变化没到多大
作者: palapalanhu (宅宅史莱姆Lv.1)   2020-12-11 15:06:00
真的
作者: Bigzha (Bigzha)   2020-12-11 15:16:00
推 跟我想的差不多 humu-humu
作者: Kokoro (抠抠搂)   2020-12-11 15:18:00
作者: johnruby (柳丁)   2020-12-11 15:29:00
作者: pbkfss (joker)   2020-12-11 15:35:00
专业推一下
作者: SKTP (SKTP)   2020-12-11 15:36:00
算不出来是在指没有解析解的部分,模拟就是网格超细然后电脑跑到死==
作者: Incentive   2020-12-11 15:46:00
专业推 另外数值解算不出来就是值没有收敛没有收敛则数学上数值解和解析解不等价意思是数值方法算出来的东西和方程式的解理论上要证明相同通常需要以收敛为条件
作者: aegis91086 (xo91086)   2020-12-11 15:54:00
网格也不是越细越好,网络在边界层的厚度,需要使用对应湍流模式SKIP大大,可以去了解一下,网格独立性分析,虽然固力比较常用
作者: Jungle520 (Jungle)   2020-12-11 15:57:00
推 强者我同学
作者: aegis91086 (xo91086)   2020-12-11 15:58:00
而且不同方式,结果还会有些微不同,主要是看趋势,但在实际应用也很够了
作者: tim96tim (小踢)   2020-12-11 16:01:00
用心推
作者: windr (天河银明)   2020-12-11 16:16:00
老实说看不太懂XD 但是给推反正真的要飞上天载客要经过充分的模拟/实测就好了
作者: rusi472 (虎爷)   2020-12-11 16:38:00
先推
作者: beck600325 (E8)   2020-12-11 17:01:00
推 好厉害
作者: Julibea (<(^ヮ^)>)   2020-12-11 17:01:00
推认真
作者: Vulpix (Sebastian)   2020-12-11 17:18:00
真的要追究起来,量子的"It just works."也是个大问题XD广相也还有dark卡在那边。但是现在物理就是一步步前进。PDE的网格跟ODE差很多,很多东西不是那么想当然耳。
作者: www54500 (夏恩)   2020-12-11 18:00:00
看不懂推
作者: jackliao1990 (jack)   2020-12-11 18:46:00
因为薛丁格微方解不出来 所以粒子处于叠加态
作者: create8 (念数学)   2020-12-11 19:25:00

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