丹尼斯·沙利文对纳维-斯托克斯方程的新解读

“欧拉方程简单地说,涡度(vorticity,一个其性质需要讨论的数学对象)是由流体运动传递的。”实际上,欧拉方程表示一种涉及涡度的流动,其中矢量场在物理空间中沿着流线传输时旋转。“我喜欢这种结构传输的想法,”沙利文说。他认为,也许纳维-斯托克斯方程可以沿着类似的思路提出,重新表述问题使得更容易解决。在传统公式中...

物理学是一场没有尽头的远征: 理论的不完整就是探索的方向

正是这种思路——爱因斯坦后来称之为思想实验——让爱因斯坦提出了狭义相对论和光速的普遍性,为理解长度收缩和时间膨胀概念提供了物理基础。弥补麦克斯韦理论与牛顿力学之间的不完整性正是狭义相对论诞生的原因。可以写下各种描述宇宙的方程,比如麦克斯韦方程。我们可以用各种方式写下它们,但只有通过将它们的预测与物理观...

冯·诺依曼的“算子代数”可能揭秘“时空全息图”

垂死的恒星会穿透它,形成极度扭曲的区域,称为黑洞,在这些区域内广义相对论的方程失效。即使是在时空较为平静的区域,当你放大到最小的尺度时,量子涨落似乎也在将其撕裂。因此,许多理论物理学家认为,时空将像水、金属和其他许多物质一样,逐渐揭示出其真实本质;看似平滑和简单的介质实际上由复杂的原始量子实体的集合...

如果物理书是这样的,一定看得意犹未尽

后来在在哈佛大学的演讲中,他甚至说:学物理的人用不着对物理方程的意义操心,只要关心物理方程的美就够了。那么,物理学之美包括哪些内容呢?杨振宁先生曾经说存在三种美:现象之美、理论描述之美、理论结构之美。美国物理学家温伯格,1979年获得诺贝尔物理学奖。在《物理学的最终定律》一文中,他多次赞赏杨振宁对物理学...

张朝阳、Cumrun Vafa谈时空观:相对论让物理学迈出了一大步

瓦法教授对此表示认同，数学会引导你并告诉你什么是物理的结果，而且数学在某种程度上比我们更聪明。张朝阳进一步提到，薛定谔方程是一个非常好的例子，复数本来只是一个数学结果，但薛定谔接受并运用了它，得到了量子力学的基本方程。瓦法教授则以狄拉克方程对正电子的预言和对自旋的解释为例，认为数学的一致性推动了...

Navier–Stokes方程的200年

2什么是N-S方程?Navier-Stokes方程(N-S方程)是一个非线性偏微分方程,它控制着真实粘性流体的运动,可以看作是流体的牛顿第二定律(www.e993.com)2024年11月3日。它描述了许多科学和工程领域感兴趣的流动现象的物理学,可用于模拟天气、空气和海洋流、这些流体介质中的污染扩散、管道中的水流、机翼上的空气流动、动脉中的血液流动等。它可以...

人大Sora 思辩:Sora 到底懂不懂物理世界?

类比人类世界,人类的建筑师、画家,他们能画出这个世界、甚至能创造出这个世界的实体,但也并不代表他们真的懂物理世界。因为在人懂物理世界之前,比如原始时期,我们就可以用石头搭房子了、在石壁上画下壁画。那个时候可能还都还不存在真正意义上的懂不懂物理世界这一回事,但是已经可以去创造相应的艺术作品或相应的客...

理解王中林院士“拓展的麦克斯韦方程组”

原创王青物理与工程摘要笔者的理解，王院士对麦克斯韦方程组的拓展之一是用运动的场线的观点讨论运动介质中的麦克斯韦方程组，对照用惯性参考系之间各种场量和时空坐标的变换来讨论，相当于认为电磁场是一个不随参考系改变而变换的标量。Accordingtoauthor’sunderstanding，oneofthekeypointsfor...

包刚院士:用数学破解有重大意义的科学难题

什么是包刚长期从事的数学物理反问题研究？数学物理反问题是根据物理规律演化的结果，从可观测的现象中探求事物的内部规律或所受的外部影响，起着由果溯因的作用。其中，波动方程反问题主要通过研究系统外部观测的波场来确定介质内部结构与特征，是该领域的核心难题之一，极具挑战性。包刚曾用“盲人听鼓”形象解释。在...

是什么让他成为现代计算机之父?丨纪念冯·诺伊曼诞辰120周年(下)

这种方法的另一个例子是,给定一组函数方程,试图将其转换为具有概率论或博弈论解释的等价方程。人们在计算机上将这些等价方程进行模拟,以表示随机过程,所获得的分布将对原始方程的解给出一个合理的推测。更进一步,希望直接获得所讨论的物理系统行为的“同态象”。必须指出的是,在目前研究的许多物理问题中,最初通过某些...