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自动灭火袋的极值原理(引子)

已有 3911 次阅读 2015-4-18 18:43 |系统分类:科研笔记|关键词:学者| 极值原理

参考资料:最小作用量:大自然因简洁而美妙

早在1682年,德国数学家莱布尼茨就试图从数学和物理的概念来研究自然界的极值。此后,科学家更深入的研究发现,大自然的确遵循某种极值的原则,但并不一定是时间最短。再后来,科学家们将此概念推广为最小作用量原理,由法国数学家、物理学家皮埃尔·莫佩尔蒂(Pierre Maupertuis16981759)于1744年第一次提出。莫佩尔蒂当时的设想既是基于物理学,也多少包括了美学和神学的考虑。他认为,在冥冥中存在一个支配一切物理规律的原理,那就是最小作用量原理。但实际上,物理规律中的作用量并不总是表现为最小,也可能最大,也可能是稳定值。因此,现在看来,它应该被叫做极值原理




自动灭火袋被火焰烧穿后沙子的运动形态类似于沙漏,而这只“沙漏”自身似乎也在自觉遵循着这个“最小作用量原理”,由于数学能力的欠缺,本文试图作为一个“引子”,促成思维上的链接,以定性的描述去界定或不断逼近它,使其轮廓逐渐凸显,为将来定量的描述以及方程式的建立创造条件,期待广大博友仁者见仁智者见智。

       

之所以感觉这之间存在一定的联系,原因如下:

1.一只底面积固定的沙袋,在火势大小不同的情况下,泻下的沙量会明显不同,但是均能满足灭火的需要,随后戛然而止,似乎沙袋系统天生就具备这样的“思考”能力,根据每一次的火情来决定灭火剂的释放数量,不可不谓之神奇;

2.对于突发的火情,常规思维自然希望自动灭火系统的启动时间越早越好,最好是即时启动,而通过自动灭火袋看来,似乎又完全没有这个必要,它能结合现场火势大小“自动”掌控这一时间,绝不会即时,也不会拖延太久,时间刚刚好,整体受控。

由此看来,自动灭火袋在总体沙量配够的情况下,它能够根据具体的火情,做出精准的判断,自主选择,在适当的时间启动,释放出合适的沙量,恰好满足自动灭火的需求,相比于其它系统,它对火的应激性反应要平缓从容得多,并体现在对空间和时间的调节控制过程当中,从最终投入及实际效果来看,符合“最小作用量原理”。

“似至晦,实至明;似至繁,实至简;似至难,实至易。”

  自动灭火袋实验视频






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