标签: 永动机

[转载]经济周期理论的弗里希模型之谜

pchen87 2018-3-13 21:41

\0 经济周期理论的弗里希模型之谜: 均衡经济学和永动机模型 \0

个人分类: 复杂科学|1808 次阅读|0 个评论

分享第一个诺贝尔经济学奖的弗里希模型是永动机猜想

热度 3 pchen87 2018-3-13 21:33

我在1985年发现经济混沌的经验证据，1987年以“非线性动力学与经济周期”为物理学博士的论文题目，通过德克萨斯大学奥斯汀校区的跨学科博士委员会的论文答辩。委员会成员除了主席是1977年诺贝尔化学奖获得者，非平衡态热力学与自组织理论的奠基者普里戈金(Ilya Prigogine)之外，还有大爆炸宇宙模型的首创者和交通流科学的创立者赫曼(Robert Herman), 提出经济成长阶段论的经济学家和政治家，曾任美国总统外交委员会主席和国家安全事务特别助理的罗斯托(Walt Rostow), 发展新货币指数理论的经济学家巴奈特(Willianm Barnett), 以及其他在物理化学生物等领域做前沿研究的教授。答辩后德克萨斯大学研究生院院长根据委员会的报告，专门给本人写了一封贺信。数理经济学的创始人，诺奖经济学家萨缪尔逊（Paul Samuelson)也对混沌研究非常感兴趣。除了自己也提出一个差分方程的微观混沌模型，还在1995年给普里戈金研究中心评价我的研究成果时预测，我的工作可能建立经济学的新范式。然而主流经济学和主流科学杂志都拒绝发表我的论文。最后是麻省理工学院系统工程的旗舰杂志，系统工程评论的主编听说我的成果以后，主动邀请发表我的经济混沌的论文, 见本网站博客上发表的： “Empirical and Theoretical Evidence of Economic Chaos,” System Dynamics Review,Vol. 4, No. 1-2, 81-108 (1988)。只是因为郝柏林编著的《Chaos II》(1990)在混沌研究的实验部分收录我的这篇论文，成为唯一收录的经济混沌文章，才在复杂科学和混沌研究的领域中，以经济混沌的代表者知名，没有被西方主流经济学封杀。我奇怪的是，受到两位诺奖经济学家（Samuelson, Simon)和一位诺奖物理学家支持，有全面经验数据和理论模型支持的研究，为什么在西方主流科学界遇到如此大的阻力？而且非线性方程数学并不难，没有爱因斯坦相对论和量子场论那样的高深数学，为什么经济学家拒绝相信，甚至拒绝讨论？ 我在1996年彻底解决宏观经济观察的哥白尼问题（观察参照系问题）和用基于维格纳变换与伽伯空间的时频非稳态时间序列分析，分离强噪声数据的混沌信号与噪声信号问题，发现宏观金融指数中普遍存在（连续时间的）“色混沌”以后，觉得经济混沌的存在已经确认。剩下的问题只是研究主流经济学害怕经济混沌的原因在哪里？ 我和计量经济学家布洛克(William Brock)和诺奖经济学家格兰杰(C.W.J. Granger)的辩论，发现一个荒唐的现实：经济学家竟然把数学模型贴上意识形态的标签。经济学的核心问题是经济周期的起源。凡是认为经济周期有决定论模型的经济学家，都被贴上“社会主义”的标签，因为决定论周期模型支持马克思批评资本主义有内生矛盾产生经济周期，它意味做有可能走向社会主义，假如模型参数处于发散振荡解。而相信亚当-斯密看不见的手的经济学家，只许用随机过程建模。 作为物理学家，早就知道决定论方程也可以写成平行的随机过程。随机过程如果是单峰分布，均值存在，方差有限，则决定论方程的轨道和随机过程均值的时间轨迹大致吻合。更让人惊奇的是，我在德克萨斯大学做莱西尔(Linda Reichl)教授统计物理的研究生作业的第一道题，就是谐振子的布朗运动模型。三个理论物理学家和几个实验物理学家研究的结果，都证明在布朗运动冲击下的谐振子的周期运动是指数衰减的周期震荡。这和大家荡秋千的经验一致：如果你是随机推动秋千，秋千很快就会停摆，不可能产生持续震荡。 令我震惊的是，主流新古典经济学家和计量经济学家，反对经济混沌的主要理由，是他们坚信，市场本身是稳定的。所有的经济波动，价格涨落，都是外来噪声（例如信息或技术）冲击的结果。只能用随机游走和布朗运动描写，号称“有效市场假说”，在2008年金融危机之后，还给提出有效市场理论的法玛 (E. Fama)和反对有效市场理论的西勒(R. Shiller)一起发诺贝尔经济学奖。而噪声驱动理论的鼻祖就是1933年提出，1969年分享第一个诺贝尔经济学奖的弗里希模型(R. Frisch). 我是不重视经济学教科书，只读经济基础模型原著的人。我读弗里希模型的结果，发现他的建模和物理学的谐振子布朗运动是一样的，但是结论完全相反。弗里希在大萧条中，用他的模型来挽救对市场稳定的信仰，宣称他已经证明模型的解是噪声驱动可以维持有摩擦力的钟摆持续震荡。因为他本人是新创立的计量经济学旗舰杂志(Econometrica)的主编，他在一次非正式的纪念某经济学家的论坛发言，定性描述他的噪声驱动周期模型，并在他的杂志上连续三期预告他的论文即将发表，给出他的数学证明。然后从1934年起再也不提这件事了。然而经济学家欢呼万岁。在1969年的诺奖颁奖典礼上，给这一从未正式发表，又在1930年到1945年间，三次被物理学家否定的结论视为原创而颁奖。更奇怪的是，弗里希本人在获奖演说中从物理学讲到数学和经济学，但是只字未提他的获奖模型。而后来经济学多次颁发诺贝尔经济学奖的经济周期理论，包括弗里德曼(M. Friedman)的外生货币理论，卢卡斯反凯恩斯的理性预期和微观基础理论(R.Lucas),以及真实经济周期(RBC)理论，基础都是弗里希的噪声驱动理论。 我发现弗里希模型的荒谬在它等价于单热源的永动机，也就是热涨落可以做功。我批评弗里希模型的文章同时在德克萨斯大学的ICC研究所和北大中国经济研究中心以讨论稿的形式在1999年发表，2010年收入我的英文论文集： Economic Complexity and Equilibrium Illusion: Essays on Market Instability and Macro Vitality , London: Routledge (2010)。并在牛津大学批评计量经济学为炼金术的著名计量经济学家 亨德里(D. Hendry)主持的讲座报告，引发热烈讨论。中文版（2015）附在下面，请对物理学，数学，和经济学都有兴趣的读者自己思考当代计量经济学的市场自稳定的神话。然后判断：究竟是线性随机过程，还是非线性动力学与非线性随机过程能更真实地描写宏观和金融的市场波动？ 陈平，“ 经济周期理论的弗里希模型之谜：均衡经济学和永动机模型 ”, 《清华政治经济学报》， 2015 年，第 3 卷，第 2 期 , 41-54 页 。

个人分类: 复杂科学|7303 次阅读|6 个评论

我的民科兄弟

热度 35 张海霞 2017-5-10 14:02

【题记】 前几天各大媒体热炒的“凡伟发现电荷不存在”的惊天发现，迅速在全民直击的情况下被揭开真相： 5月7日云南大学发布声明：凡伟不是云南大学的师生，凡伟发表在相关平台上的论文已被撤稿。至此，这起 “民科闹剧”草草落幕，扼腕之余，冷静反思，这些真正的民科到底什么样？为何如此执着和不理智？我在北大门口见过太多民科的表演，也在科技馆见过民科当面挑战诺贝尔奖获得者，还有一位这样的“兄弟”，他们的案例也许可以给大家一些提示，希望有人能够去深入了解、合理引导这些在黑暗中挣扎而且执迷不悔的“民科兄弟”。 我的民科兄弟 民科问题又上头条，我正好写写我见过的民科兄弟。 距离2012年8月在科技馆现场直击我们一个毫无科学素养的民科以自己大无畏的科学精神挑战诺贝尔奖天文学家 Brian Schmidt 的事已经过去好几年了，可情景还是历历在目，他根本听不懂也并无视科学理论和观测工具对于科学发现的重要性，一味地强词夺理以自己站不住脚的天方夜谭占用了大家宝贵的提问和交流时间，令在场的人都十分不快，想起来依然如鲠在喉。 还有一个离得更近的，就是我的中学同学Z。Z是我的高中时候的同班同学，一个很有个性的男生，中学的时候就卓尔不群，数理化不错，但是也不是很顶尖的那种，比较喜欢物理，自视甚高，基本不与看不上的同学来往，那时候我属于文科比较好的那种，数理化成绩中等偏上，不突出，因此和Z的交往不多，高考后，他去了江西一所高校，后面大家几乎也没有再见过面。 十多年后，一个偶然的机会又联系上了，那时候我已经在北大工作，这位同学也在北京，具体做什么我不清楚，但是约了老同学叙叙旧，由于当时孩子很小，我就约他来家里聊聊。老妈的记忆力超强，我跟她说有同学Z要来家里叙叙旧，她一下子就想起来了：他呀，我记得，那个眼睛长在脑袋顶上的小子！这可以说是Z给外人留下的年少轻狂印象吧！按照约定时间，Z来了，从外表上看不出来有啥重大变化，聊了才知道：他现在还是一个人，属于北漂，租住在西三旗的一个民房里，业余从事推销保险的工作，但是 主要是一个人闷在家里从事挑战物理极限的研究，还撰写了论文 ，这次也带来了，要我转交给北大物理系相关的教授，求专业教授的点评。 我一下子就懵了，真的没想到我的同学，已经30大几的人了，现在还没有一份相对稳定的职业，一个人孤独地在从事着臆想天开的研究，没有系统的科学训练，其研究建立在经不起推敲的理论分析上，也没有相应的实验条件来支持，更不了解世界上相关领域的最新进展，我问他这些问题的时候，他的回答基本上可以用“孤独呓语”来形容：“这是世界难题”、“现有的理论是错的”、“你不是物理教授，你不懂”、“你帮我找到一个物理系的教授就可以啦！”…… 我留下了他的论文Copy，答应帮他找个物理系的教授问问，后来我拿着资料去跟物理系的一个老师咨询，他看到后一声长叹： 又一个不可救药的民科！ 我无法把原话传给Z，只好跟他电话里说： 物理系的老师说你的理论不成立，劝你尽快放弃。 电话那头传来的是Z愤怒的声音： 他根本看不懂！ 这答案我提前猜到，这次老同学联络就这样失望地结束了。 回来后，我跟老妈讨论这个问题：你说好好的一个人怎么就成了民科了呢？！老妈一针见血： 眼睛长在脑袋顶上，小事看不上，大事做不了，不装得高雅一些，还能干啥?！ 这就是我的同学Z，一个疑似民科，如今距离上次联系又是10多年过去了，也不知道他现在哪里，是不是还在继续着他的研究还是已经回到了正常的生活轨道？无论如何，祝福他，有梦想解决世界难题是非常值得尊敬的，但是必须要有专业系统的训练，才能走上真正的科学研究的道路，一个人在家里臆想或者凭借一些小聪明小技巧是解决不了真正的科学问题的，更难以形成真正有意义的科学发现和见解。如果确实放不下自己关注的科学问题，不妨先从阅读相关的科研文献和科学家的故事开始，也可以尝试写科幻小说和故事，或者主动申请到相关科研单位来做些辅助工作，既可以学习和提高自己的能力，也还可以挣些小钱来养活自己。不管怎样，祝福民科朋友！ 凡伟“电荷不存在”闹剧风波后，我们需要反省 民科的炒作为何总有人跟风？ 作者：倪思洁赵睿来源： 科学网 www.sciencenet.cn 发布时间： 2017/5/9 21:12:20 近来，不少人在朋友圈里看到了一个名为“青年传媒”的头条号连续发布《重磅，中国科学家发现电荷并不存在，将改写教科书！》《为什么说牛顿第一运动定律是错的？》《为什么说电荷是不存在的？（证明过程）》等多篇文章，称云南大学科学家“凡伟”在相关平台发布论文，证明了电荷不存在。 5月7日，云南大学物理与天文学院发布声明称，经查证，报道中提到的凡伟不是云南大学的师生。凡伟也承认，头条号“青年传媒”就是本人所开。目前，凡伟发表在相关平台上的论文已被撤稿，凡伟也被列入非诚信作者黑名单。 又是一场民科闹剧。唏嘘之余，我们不得不面对一个问题——民科的炒作为什么总有人跟风？ “民科”的话为啥总有人信 和许多物理学领域的科学家一样，中科院国家天文台研究员陈学雷也经常遇见民科的叫板。他第一次遇见民科，还是在学校做研究生的时候。 “有个人想要论证相对论是错的，为了证明自己，找到各种书，寻章摘句的给自己辩护，但是他用来证明自己理论的很多东西都是误用，或者根本就是断章取义。”陈学雷说。 不过，并非所有民科都能闹出与凡伟事件类似的大级别风波。“过去民科还比较老实，可现在很多人为了炒作而发表一些观点。他们有些是被名利熏心，总想着如何出名，如何成功，而不是把发现问题作为研究的乐趣和动力所在。”陈学雷直言。 而民科们盯上物理界也并非偶然。“物理学不是应用型学科，研究的是最基本的规律，很多物理学理论简洁、基础，所以就吸引了大量人涌入这个领域。加之历史上最有名的科学家也大多出现在物理学界，所以很多民科也想着能在这个领域弄出些名堂来。”中科院高能物理所研究员曹俊告诉记者。 物理学的历史上发生过很多次真理被颠覆的例子，这些成为吸引民科的“诱饵”。“比如，爱因斯坦的广义相对论和量子力学都对之前的经典理论产生了冲击。所以有些民科可能因此而受到了鼓舞，也想能推翻一下经典的理论。”陈学雷说。 在中科院理论物理所研究员黄庆国看来，公众之所以会盲目相信民科，与科学素养偏低有关。“公众的整体科学素养有待提高，公民要有基本的科学常识和科学素养，要有质疑的精神，很多事情应该问问是不是对的。”黄庆国说。 遇到民科该如何“防伪” 凡伟的闹剧可以说是民科的炒作，媒体的乌龙，科学的无奈。那么，我们究竟应该怎样防止轻信民科的“伪科学”炒作呢？采访中，科学家们为公众支了几招“防伪”技巧。 “越是真正的科学家，越不会一上来就推翻其他人的观点。那些喜欢用耸人听闻的说法来引起关注的，都是公众需要注意的。”陈学雷说，判定是否是“伪科学”的标准不在于提出者是否是“民科”，而是他们写的东西是否规范，研究问题采用了什么方式，是否有逻辑。 陈学雷告诉记者，真正的科学家在研究问题时有基本的规范和逻辑，采用科学的态度和科学的方法来解决问题，研究成果是建立在规范的实验验证基础上的，能够展示证据，解释原因，而民间科学家热衷于推翻，写文章缺乏严谨的态度，“民科的文章很多是在吹牛，做出的判断很武断”。 在黄庆国看来，公众在分辨出来是否规范和是否有逻辑之外，还需要注意民科最大的特征。“他们不知道已经被证实的事情。” 黄庆国说，“很多理论是已经过证实和严谨论证的，他们不了解，也不愿意去了解这些成就，缺乏对现有知识的掌握。” 不过，甄别“伪科学”并不仅是公众的责任。曹俊认为，科学媒体应该承担起更多的责任，很多科学媒体要培养向专家咨询的习惯，很多事情要确认真实性后再进行传播，切忌不加分辨地盲目跟风。 “科学家也应该积极普及科学知识。只有公众的科学知识丰富起来，科学素养提高，才能拥有辨别真伪的能力。”陈学雷说。 “民科”该不该被“一棒子打死” 近年来，民科闹剧一再上演。从哈尔滨普通司机王洪成宣布发明“水变油”，到下岗工人郭英森号称首提“引力波”概念，再到现在凡伟声称“电荷不存在”并将“改写教科书”，“民科”几乎与“伪科学”直接挂上了钩。 那么，民间是否真的能出科学家呢？ “民间科学家是可以存在的，我们也不应该去杜绝，这并不是一件坏事。”黄庆国说，“科学本身就是应该争论和探讨的，科学家所做的事情也不一定全都是对的。对一些科学问题搞不清楚，或者存在争议，最好的办法是把两方都请过来，探讨并得出结论。” 不过，在曹俊看来，凡伟等人与其被称为“民间科学家”不如被称为“民间科学爱好者”。 “科学发展到现在，业余的科学爱好者想要能够紧跟科技前沿开展研究，几乎不可能。所以民间的那些不能叫科学家，只能说是业余的科学爱好者。”曹俊说，科学研究是要经过长期、系统的推理演绎，通过反复的试验和实践的检验才能得出的合理认识。而且真正的科学研究成果是要进行同行评议的，科研论文也要经过专家评审。” 中科院高能物理所研究员张新民也曾表示不认可“民科”概念：“科学家不分庙堂之高与江湖之远，不分‘专业’与‘业余’，关键在于是否尊重科学精神。”

个人分类: 科研心得|15455 次阅读|50 个评论

值得思考：为什么有时候“外行评议”更可靠？

热度 10 lwg 2016-11-27 17:00

值得思考：为什么有时候“外行评议”更可靠？ 根据作者曦古介绍的《美国的陪审团制度》（ h ttp://www.sina.com.cn）： “ 陪审员随机抽样，来的人五花八门，人种肤色各异，有业无业不论，知识文化不论。在美国，最强大的就是法律队伍了，为什么偏偏要找一帮“外行”来做“法官之上的法官”呢？……美国的第三任总统杰斐逊就认为，陪审团制度在维护民主所起的作用上，比选举权还要重要。 ” 就是一项典型“外行评议”的制度安排！ 靠内行评议，久议不决的一些“难题”；或许，换作“外行评议”，就会出奇的简单（关键是请求评议的事件，需要向外行讲清楚）。 以本人提请内行严格审议的那个“第二类永动机方案”为例，申请已经提交了两年多时间，在科学网也已经发布了两年多时间，一直未能得到内行大佬们的肯定或公开否定。难道我的方案对大佬们而言，真是什么内行大佬们都吃不准的难题了吗？我还真没有那个水平，提出让内行大佬们都吃不准的难题来。 其实，讲得通俗一些，外行都能很快明白的东西，以为内行大佬们两年多时间都搞不明白，那真是不可能的—— 例如，众所周知—— 1.将钢珠自U型钢管一端射入，可从另一端射出； 2.将光子射入光纤一端，光子可以从另一端射出； 3.如上类比，将氦分子自碳纳米管狭管一端射入，分子可以从狭管另一端射出； 如附图1所示，主体是一个大的箱体， 1代表在箱体中的一个氦分子，2代表一根（一端开口在主箱体，一端开口在汇流管中的）碳纳米管，3代表一个汇流管，4代表汇流管出口位置； 对于任一位接受过基础教育的正常人， （ 1 ）我们可以这样提问：“ 1这个氦分子，在随机运动足够长的时间后，一定发生过多次从碳纳米管2中穿过的事件。对吗？ ”，可以期待得到肯定的答复； 继续， （2） 我们可以这样提问：“对于氦分子 1而言， 由于要先通过 汇流管出口4这道大门才可以从碳纳米管2开在汇流管内这个端口冲入碳纳米管2；所以，从碳纳米管2开在主箱体这个端口冲入碳纳米管2的几率，要大于从另一端口冲入碳纳米管2的几率。对吗？ ”，也可以期待得到肯定的答复； （3） 我们可以继续这样提问：“当主箱体内氦分子数量很多， 2那样的碳纳米管也有很多，并且，开口在汇流管内的碳纳米管出口横截面面积之和远远大于汇流管出口4的横截面面积时，任意时间段，从汇流管出口4处冲出的氦分子量，要远远多于从汇流管出口4冲入汇流管、且又能从汇流管内端口进入碳纳米管的氦分子量。对吗？ ”，仍然可以期待得到肯定的答复。 （4） 那么，这个在汇流管出口 4处进出氦分子量不平衡的回答，就是说：在出口4处，安放叶轮，它将可以永远转动，带动发电机向外输出电力！ （5） 电能是从哪里来的呢？来自分子无规则的热运动能量！ （6） 就是说，通过一定的装置，我们是可以将分子无规则运动的能量，在没有初始温度差的前提下，也能转化为宏观可以利用的能量！烧水、做饭、开车散失到环境中的能量，我们可以回收再发电、利用。能量竟然也可以循环再利用！！ 现在，如果请“外行评议”，请美国法庭的陪审团评议。结果会怎样呢？ 不妨请各位读者发表自己的意见。 这个例子，是否能够说明：有时候“外行评议”更可靠呢？ Update 1 : 　　由于 4楼，5楼朋友先后以不同方式提出了同样的质疑，在回复跟帖状态无法粘贴图像，相继建议他们看自己论文中和附图3有关的内容，不够直接方便；为此，将论文中对应环节复制粘贴于此，更加方便大家评议—— 1. 汇流管出口的横截面面积远小于其中所有狭管出口横截面面积之和； 2. 每个从狭管冲出、进入汇流管空间的分子，所遇到的碰撞，绝大多数情况都发生在刚刚冲出狭管、进入汇流管的分子之间； 3. 第２点条件下的碰撞，由于碰撞双方都具有指向汇流管出口方向的动量分量，所以，如附图3所示，这样的碰撞，绝对不会导致分子逆向冲入狭管； 附图3 4. 当第３点成立的条件下，汇流管内容许有很高的气体密度，同时又不会形成遏阻“自动流”的负向气压差； 5. 在以上（ 1~4 ）条件下，冲出汇流管的射流是定向、且高密度的分子流，分子逆向冲入汇流管这件事本身，就构成违背热力学第二定律的事件（微观来说，大量偏撞，使分子逆向进入汇流管的几率降低到几乎为零）。 6. 即，系统一旦形成“自动流”，该自动流可以永动。 Update 2 : 由 4楼、5楼朋友提出的质疑，应该是代表怀疑论者的一个最主要的疑点所在。为了彻底打消疑虑。又想到了一个较为有力的证明思路如下： 假定狭管在汇流管内开口指向是完全随机分布的，我们必须接受——该系统不能构成永动机工作（从汇流管空间逆向返回狭管的分子量将和正向进入狭管的分子量取得动态平衡）； 因此，欲证明该系统不能构成第二类永动机工作，需要证明一个从牛顿力学基本原理来判断，不可能的命题——“狭管在汇流管内开口一律特意安排为指向汇流管出口的情况，和狭管在汇流管内开口指向完全随机分布是 等效 的。” 　　我们在“ Update 1”中的论述，相当于从牛顿力学基本原理出发，对“狭管在汇流管内开口一律特意安排为指向汇流管出口的情况，和狭管在汇流管内开口指向完全随机分布是 不等效 的。”的一个证明。 Update 3 : 深究一下—— 当外行对正文 （ 2 ）、 （ 3 ）提问做出肯定回答时，实际上，无意中利用了狭管 2在汇流管中开口指向汇流管出口这个条件，并根据来自日常生活大量的符合牛顿力学基本原理的反射运动经验，确定了从狭管2冲入汇流管空间的氦分子，必定会通过汇流管出口4，进入主箱体空间；假如没有这个隐含条件，例如，狭管在汇流管中出口指向垂直于侧壁、甚至指向与汇流管出口方向相反的方向，那么，每次从狭管冲出、进入汇流管空间的氦分子，有更多几率逆向返回狭管，很可能将导致正向通过狭管的次数和逆向通过狭管的次数达到平衡——不能得到我们需要的结果。 　　所以，狭管在汇流管中开口指向汇流管出口这个特征，具有极其重要的意义。 Update 4 : 科学是老老实实的事情，为了个人追逐名利，蒙骗作假是耻辱的行为（骗取的荣誉，终究会演化为最大的不荣誉）；因此，愿意将个人思考、有可能不利所述结构构成“第二类永动机”的可能诘难介绍于下，供反方深入研究—— 特意安排的狭管出口指向汇流管出口结构，必定形成汇流管锯齿状纵截面，出现一系列外法线指向汇流管内的小反射面，使得，即使动量在汇流管轴向投影指向汇流管出口的氦分子，被这样的反射面反射后，其动量在汇流管轴向投影指向也会改变为相反方向！——这可能成为堵住人类利用“狭管——汇流管”结构构成第二类永动机希望的唯一可能。但是，要将这个“可能”转化为“必然”，（鉴于狭管指向是一个连续变量）中间需要一个奇怪的、一般性的数学证明——由于那一系列小小反射面的存在，将使得，“ 狭管在汇流管中开口指向和冲出狭管后的氦分子能否冲出汇流管的几率无关 ”！ 如果上述一般性的数学证明难度太大，可否利用计算机模拟实验来证明呢？ 　　期盼反方杰出智者，可以给大家做一个证明。 　　当然，更期盼有智者做出相反的证明。 =========================== 　　已经有新的、改进后更易于实施的新方案。为了更有利于吸引企业风险投资，加快实施过程，决定对新方案申请专利。新方案将在获得专利申请号后，再予以公布，接受朋友们的评议。 Update 5 : （1） 从狭管进入汇流管空间的氦分子，初始具有“动量在汇流管轴向投影指向汇流管出口”的特点；假定这个特点的确可以被“ Update 4 ”所述那“一系列小小反射面”所反转，抵消掉这些氦分子初始所具有“轴向投影指向汇流管出口”的宏观动量；那么，这意味着一系列（如下图 1 所示， 1是管道（左端口是出口端），2是其内壁分布的纳米级弹性纤毛或薄膜 ）特意安排的微小反射结构，是可以令宏观动量为零的分子系统，获得不为零之宏观动量（构成第二类永动机）的！ （2） 如图 2所示 （3是管壁密布小孔的锥形管，4是锥度小于锥形管的锥体） ， 将原汇流管内表面由柱状，改为锥状，消除那“一系列小小反射面”所可能产生的反转作用，使第二类永动机（基于牛顿力学基本原理，理论上）可以立于不败之地。 为保持“汇流管出口横截面面积小于汇流管内狭管出口面积之和”的特点，添加“芯锥”，而且，锥状形态可以取三棱锥形态以强化该特点。 　　（3） 在人类对分子运动难以达到纳米级操控的时代，热力学第二定律是难以撼动的铁律！随着技术进步，人类正在获得纳米级操控能力，使得（ 1 ）、（ 2 ）两项设计，已经成为虽然难度很大，但却是技术上可以实现的设计了。 　　当我们人类认识到上帝为我们留有这样实现第二类永动机的机会时，自然界漫长的生物进化过程，难道就没有产生纳米级结构利用分子无规则运动能量、产生宏观可利用能量吗？ 　　原来，自然界生物进化早就进化产生了能够利用纳米级结构，产生宏观可利用能量（位能）的系统——半透膜、渗透压系统！ 　　如果想在自然进化形成的半透膜——渗透压系统基础上，构造第二类永动机，需要解决的关键问题是——如何让溶质在溶剂中形成不均匀分布？ 　　从严格意义上讲，受重力场影响，胶体粒子分散在水中，一般说来，溶胶的浓度就是不均匀的，因此，如图３所示的系统是可以构成第二类永动机工作的。 　　图３中， 5是管道，6是半透膜，7是分散在液体中的胶体粒子，8是储液池 。 如附图3所示，将管道（5）下端浸没在下部储液池（8）所储液体（水）中，使图中下部半透膜（6）和水接触的条件下，由于重力场作用于胶体粒子，使其在上下两个半透膜（6）处的密度有差异，导致，有水分子从图中下部半透膜（6）渗入中段，且有水分子从中段透过图中上部半透膜（6）反渗透渗出，并且，渗出液可以从管道上部缺口弯管流出，冲击叶轮带动发电机发电——构成第二类永动机。 　　如果仅仅靠自然重力场造成的上下两个半透膜附近的不可透过性粒子浓度差太小——从而，产生的水位差太小，那么，我们可以利用附加静电场、或静磁场作用于不可透过性粒子，强化上下两个半透膜附近的浓度差，从而，产生显著可利用的水位差——其中一个构想是：利用溶质离子带电、趋近静电电极的特点，在下部半透膜附近，添加一对静电电极，使溶液中不可透过性离子（阴离子或阳离子）均更加接近下部半透膜分布、远离图中上部半透膜；另一个构想是：以抗磁性非常显著的“热解石墨”胶粒作为分散在水中的不可透过性粒子，在上部半透膜附近设置高强静磁场，使得，热解石墨胶粒无法靠近上部半透膜（如果效果显著，甚至可以省去上部半透膜！）。使得，上清液和储液池之间可以持续存在一个可以利用的液位差，构成具有实用价值的第二类永动机。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 以上构想，是否真的成立？欢迎朋友们批评、评议。 郑重声明： 　　外行评议的前提是：需要论辩双方充分表达自己的观点。 　　虽然，我们的学术观点可能不同，但是，我们探求真理、祈望增进人类福祉的大方向是相同的。不同的学术观点，丝毫不会影响我对内行辩友学识的尊重。因此，个人真诚希望听取内行辩友宝贵的、有理有据的批评意见。

3127 次阅读|37 个评论

揭露：林宗涵:“(传统)热力学”的反科学本质

jitaowang 2016-8-17 15:12

众所周知 , “ 热力学的研究目的 ” 就是研究第一类和特别是第二类永动机是不可能被得到 . 特别是热力学第二定律 这不仅仅是一个 “ 时间箭头 ”, 还是一个 “ 与时俱进 ”“ 具有时间锁链 ” 的 “ 当今人类经验总结 ” 的科学发展课题 , 今天的热力学第二定律不一定就是明天的热力学第二定律 . 这是在科学上独一无二的宏观基础理论核心课题 . 林宗涵 :“( 传统 ) 热力学 ” 的反科学本质集中体现在整个书中的热力学 “ 第二定律 ” 除了熵增原理中不等式和等式以外 , 没有任何其他的时间特征 , 一片死气沉沉 . 而且竭力反对 “ 热力学第二定律 ” 对任何客观事实最新发展 , 所作最新人类经验总结 . 由这样的 “ 第二定律 ” 主导的热力学充分反应了它的反科学本质 .

个人分类: 现代热力学|3031 次阅读|0 个评论

科技创新以及永动机的无罪推论

热度 2 scientister 2016-7-10 11:08

科技创新以及永动机的无罪推论 周向进 我认为，中国的科学技术创新也要实行“疑罪从无，无罪推论”的原则。宁可容忍1000个错误的创新思路，也不放过不抹杀一个正确的思路。换句话说，1000个人研究永动机所造成的损失，也不会超过1个正确的思路所实现的颠覆性技术革命给社会带来的进步和价值。 我在技术创新的实践过程中，经常遇到两种人，一种人说“你这个技术不是新的技术，以前有人干过”，另外一种人说：“你这个技术根本不可能”。甚至有人：“你这个技术不是原创的，别人干过，没有一个取得成功，你也就歇歇吧”。真的叫人不爽快，让人气恼。 其中以：“你这个技术根本不可能”，让人最反感，最头疼。 我认为，以上三种人，三种言论是阻碍中国人创新意识愿意暴露出来的最大因素。容易打击和抹煞人们的创造性积极性和热情。 我设想国家除了专利局之外，应该有若干公益团体和机构，接受技术创新咨询和创新技术与资本融合的中介。尽量避免大规模资金用于研究永动机，但是一定不要讽刺挖苦打击研究永动机的人。一定要有这种文化和包容心。要鼓励创新思路像泉水一样的涌现。 如果一个人愿意研究永动机，就让他去研究好啦，他花自己的钱做自己喜欢做的事情，也许在研究过程中产生正确的意料之外的结果了呢？

个人分类: 我的思想|1101 次阅读|4 个评论

科技创新的无罪推论

热度 5 scientister 2016-7-10 10:48

我认为，中国的科学技术创新也要实行“疑罪从无，无罪推论”的原则。宁可容忍1000个错误的创新思路，也不放过不抹杀一个正确的思路。换句话说，1000个人研究永动机所造成的损失，也不会超过1个正确的思路所实现的颠覆性技术革命给社会带来的进步和价值。 我在技术创新的实践过程中，经常遇到两种人，一种人说“你这个技术不是新的技术，以前有人干过”，另外一种人说：“你这个技术根本不可能”。甚至有人：“你这个技术不是原创的，别人干过，没有一个取得成功，你也就歇歇吧”。真的叫人不爽快，让人气恼。 其中以：“你这个技术根本不可能”，让人最反感，最头疼。 我认为，以上三种人，三种言论是阻碍中国人创新意识愿意暴露出来的最大因素。容易打击和抹煞人们的创造性积极性和热情。 我设想国家除了专利局之外，应该有若干公益团体和机构，接受技术创新咨询和创新技术与资本融合的中介。尽量避免大规模资金用于研究永动机，但是一定不要讽刺挖苦打击研究永动机的人。一定要有这种文化和包容心。要鼓励创新思路像泉水一样的涌现。 如果一个人愿意研究永动机，就让他去研究好啦，他花自己的钱做自己喜欢做的事情，也许在研究过程中产生正确的意料之外的结果了呢？

个人分类: 我的思想|896 次阅读|7 个评论

[转载]德科学家证实NASA“永动机”可行

redtree 2015-8-15 22:11

德科学家证实NASA“永动机”可行 四小时内或可将人类送往月球 作者：刘霞 来源：科技日报 发布时间：2015/8/15 9:59:51 科技日报北京8月14日电 （记者刘霞）德国科学家近日发表报告称，美国国家航空航天局（NASA）此前提出的备受争议的“永动机”——EMDrive发动机确实可行，一旦完成，可大大加快飞行器的行进速度，从而彻底变革人类太空旅行和探索的方式。 EMDrive发动机的概念非常简单：通过一个密闭容器内不断跳跃的微波来给航天器提供推力，而太阳能可以提供电力来推动微波，这意味着推进器将不再需要推进剂，从而可使其体形缩减一半，速度大大加快。这将成为人类通往外太空之路的重大突破，人类或许能进入太空更深处。 相关概念由英国发明家罗杰·索耶于2000年首次提出，但备受诟病,人们认为其违背了经典的物理学法则——动量守恒定律。 虽面临诸多疑问，今年4月NASA对自己建造的EMDrive进行的研究表明，EMDrive确实产生了推力。 据英国 《每日邮报》 报道，德国德累斯顿工业大学太空系统部门负责人马丁·塔玛在提交给美国航空学会上的报告中写道：“尽管还需要进行其他测试，但在消除了各种可能的错误源之后，我们确实观察到推力接近实际预测的值。接下来，我们将用更好的磁屏蔽进行真空测试，并用更好的电子产品改进EMDrive，让其达到最佳状态。一旦获得证实，它将彻底改变太空旅行的方式。” 研究人员表示，EMDrive或能在4小时内将宇航员和装备送往月球。如果采用现有技术，人类抵达半人马阿尔法星系（离地球最近的恒星系统，距离为4.4光年）需6.7万年，但采用新型驱动器或只需要100年。NASA官网也指出：“在过去多年的科学研究中，很多‘荒谬’的理论已变成现实。”

个人分类: 能源信息|1227 次阅读|0 个评论

物理学绝不相信超光速、永动机

热度 22 laserdai 2015-6-27 21:43

经过很多年的发展，从近代到现代直到当代，物理学也走过很多弯路甚至错路，但是物理学着很强的自纠能力，所以还会向前认真发展。迄今，物理学上有很多基本原则是不能违背的，比如能量守恒，动量守恒，熵增，光速极限等等。违背这些的，要么有错，要么是纯粹的玄学。 最近南开大学的光压驱动真空中的石墨烯飞行事件，明显违背了能量守恒，成了一个新的永动机事件，这是因为对实验事实和结果的理解与解释上有错，这是作者们的物理学知识不够深厚导致的，这里很多博文给予了积极的讨论，基本能解释清楚事实真相，相信国际科学界随后也会有正确的认识，这就是科学很强的自我纠错能力所在。 注释：对于这次认定是永动机的简单解释为，1。石墨烯飞行那么长距离可以换算成能量（E1），所用光照射消耗一定的能量(E2)（这不是全部照射的能量），把这两个能量对比下， 完美情况下应该相等E1=E2，而实际上总是E1E2，就是说光的能量总有一些损失（比如摩擦损失等），效率不能达到100%（热力学第二定律）；看那篇论文，输入能量小了，就是E1E2，这就是永动机过程了。实际上，这篇最大的错误是，环境是稀薄的空气而不是真空，论文当成了真空， 所以稀薄的空气中分子的作用以及相关的气压引起的空气动力学过程被忽略了；2。另一个严重错误是，采用光电效应解释（爱因斯坦获得诺奖的项目就是光电效应），光电效应对波长（颜色）有很强的要求（量子效应），石墨烯当然有光电效应，但是不是任何颜色的光都能做到的。 总的来说，这是一次科学研究过程中的错误/失误，将来会被纠正的，所以，不用担心。 当然，还有一个更加有名的错误，那就是几年前欧洲核子中心的意大利课题组的中微子超光速事件。那次他们使用了几百公里远的距离测量中微子的传输速度，得出了超光速的暂时结论，引来国际社会一片质疑。这里科学网上很多篇讨论，感兴趣者请搜索相关博文。他们的实验系统虽然严谨，但是比较复杂，因为复杂，其中个别环节很容易出错（实验物理学的常识！）。最后的结果，他们报告说有个光纤接头松动，由此敷衍过去。其实，大家都清楚了，其中的接头松动的地方多了去了，他们收回了超光速的结论，这事情就不了了之，因为物理学的尊严得到了维护和尊重。 如果是一般的物理学者，有时候兴致来了，利用手头的仪器设备也可以顺便测量下光速，也是很好的科研训练。如果结果接近光速，只要前人没有这样玩过，也算一篇不错的论文；如果结果超过了光速，则是一个更好的科研训练，自查自纠，看看那些地方出错了，本身也很好玩。 如果你是一个物理学的门外汉，你可以很勇敢，你可能大无畏，有勇无谋，或许是老糊涂虫？你也可以玩玩测量光速，同时可以学习点最基本的物理知识，比如光速怎样定义的，什么是相速度什么是群速度。因为光速很快，测量准确就需要很长的距离，否则实验精度根本达不到。较早的时候用两个山头，后来还用月亮上的一个反射镜。想要准确测量光速，当然很难的，结果超光速了，也不要紧，哈哈一笑，自嘲一番，再自查自纠，看看那些地方出错了，本身很好玩。 如果你太过火了，口口声声喊“革命了！”， 这就是你的过错了。弄几米长一根导线，一个jitter很大的示波器，去测量光速，这个简单系统其误差就是几个光速，测量出来的结果可以轻松得到10倍光速，运气好了，或许得到100倍光速。 这样的小玩意，我是不认真的，其实是不屑一顾的。正统物理学人也都各忙各的，无暇观看，随他们去玩。但是，如果一个这样的莽汉， 跑到我这里死皮赖脸的纠缠， 那我就不客气了。结果，还真有这样的蠢蛋，真的这样玩了，我当然很生气，大喊一声“滚远点！”。结果， 他拿去发了一篇博文 。 想起来鲁迅小说中，阿Q很高兴地宣布：赵太爷跟我说话了！ 众人很羡慕很好奇，问道，怎样的说话了？ 阿Q很得意洋洋的说，我走到赵太爷面前，他看了我一眼，说：“滚！”

个人分类: 科普|6824 次阅读|100 个评论

[转载]经济周期理论的弗里希模型之谜

Fangjinqin 2015-6-19 15:55

弗 里希模型之谜1506.pdf 经济周期理论的弗里希模型之谜： 均衡经济学和永动机模型 ** TheMysteryofFrischModelin BusinessCycleTheory: EquilibriumEconomicsand PerpetualMotionMachine 陈平 * 1999 年 5 月原稿， 2015 年 6 月 18 日中文修订稿 《清华政治经济学报》 2015 年 6 月（将出版） 摘要 1969 年分享第一个诺贝尔经济学奖的弗里希，以噪声驱动周期模 型主导了宏观经济学和计量经济学的发展。实际上，弗里希在 1933 年 非正式会议上构想的模型，早在 1930~1945 年间就被物理学的研究所 否定，文章也从未在计量经济学期刊上正式发表。奇怪的是，弗里希 本人从 1934 年起就对该模型保持沉默，连他的诺奖演说也不置一词。 用弗里希模型分析美国实际 GDP 数据，也得不到持续的经济周期。破 解弗里希模型之谜，可以看清经济周期理论中周期外生论和内生论的争论，关系到经济学界均衡论和演化论的不同视角。非线性动力学的 最新成果告诉我们，只有非线性振子才能产生持续的经济周期，也就 是熊彼特提出的生物钟。 Abstract Ragnar Frisch shared theFirst Nobel Prize in 1969. TheFrischmodel of noise-driven cycles had dominating influence inmacro and econometrics since 1930s. Infact, the Frisch modelwas announcedinaninformalconferencein1933,butneverformallypublished in Econometrica. Frisch model was also rejectedby physicistsin1930to1945.Strangely,Frischkeptsilencetohis model since 1934 anddid not mention a word to hisaward-winningmodel. We analyzed the US real GDP databy means of theFrisch model,whichfailedtoproducepersistentcyclesinUSeconomy. ** 本文原稿完成于1999年5月，于2015年6月修订。由清华大学符云玲和王兴华依据陈平 1999 年 的英文论文译为中文（ Chen ， 1999), 作者对文字和文献做了修订和补充。 1 CrackingtheFrischmysteryaroundtheFrischmodelrevealsthe conflictingthoughts between the exogenous andendogenousschool in business cycle theory, and between equilibriumand evolutionary paradigm. The latest advancement innonlinear dynamics tells us that onlynonlinear oscillator is capableofgenerating persistent cycles that is theSchumpeter’s insighton biologicalclock in business cycletheory. 关键词：经济周期，噪声驱动，弗里希模型，永动机，阻尼振荡 Keywords:business cycles, noise-driven, Frisch model, perpetualmotion machine, dampedoscillation 科学的悲剧是：丑陋的事实扼杀了美丽的假说。 托马斯 ŸŸ H ŸŸ 赫胥黎（英国演化生物学家， 187 0 ） 视而不见比瞎子还瞎。 乔纳森·斯威夫特（爱尔兰作家 ,1667-1745 ） 一 引言:弗里希模型的历史之谜 经济周期理论中的一个焦点问题是持续经济周期的性质和起源。宏观和计 量经济学界主要有两派理论思维：经济周期的内生学派和外生学派（ Zarnowitz, 1992）。熊彼特将经济周期看作经济有机体的生命律动（ Schumpeter, 1939）。 古德温引入非线性和混沌振子来描述持续经济周期（ Goodwin, 1951、1990）。 然而，经济混沌的早期证据没有引起主流经济学的重视，因为经济混沌的存在 意味着对经济学的均衡理论和参数计量经济学的数学基础的严重挑战（BarnettandChen1988,Chen1988、1993、1996a、1996b；BrockandSayers * 陈平，复旦大学新政治经济学中心高级研究员，北京大学国家发展研究院退休教授，邮箱： pchen@nsd.pku.edu.cn 。 198 8 ）。与此相反，自 2 0 世纪 3 0 年代以来，外生学派统治了主流经济学；创始 人是拉格纳 ŸŸ 弗里希（ Kydland ，1995）。 哈耶克意识到，经济周期的经验主义特点很难用均衡理论来理解（Hayek， 1933）。 弗里希指出噪声驱动阻尼振子可以解释市场稳定和持续周期(Frisch 1933年)。他在一篇非正式的会议论文中宣传了他的猜想，但是没有给出数学证 明。弗里希模型对物理学家并不新奇，因为谐振子和布朗运动的相互作用已经 研究过了。与弗里希的信念相反，物理学家们从1930年以来就知道布朗运动影 响下的谐振子不能产生持续振动（Uhlenbeck andOrnstein，1930；WangandUhlenbeck，1945）。 今天弗里希的信念仍然被主流经济学家和计量经济学家所接受。这在科学 史上是一件咄咄怪事，因为弗里希从未发表他承诺的论文，他的猜测早被物理 学家的工作否定。第一届诺贝尔经济学奖竟然颁给一个从未正式发表，而且被 科学实验证明是错误的永动机模型，这在经济学思想史上是值得研究的一大谜 团。重新检讨弗里希模型，将有助于我们理解自由主义经济学的均衡思维是如 何数理化的。自稳定市场均衡模型的源头是外来噪声模型，而非内生周期模 型。主流宏观经济学研究经济周期理论的名家，从弗里希噪声驱动模型开始， 加上卢卡斯的微观基础论、萨金特的理性预期检验、季德兰和普莱斯哥特的真 实经济周期学派(RBC)，共四次获得诺贝尔经济学奖；再加上伯南克的金融加速 器模型，都是弗里希模型的变种 (Lucas ， 1972；Sargentand Wallace ， 1975； Kydland andPrescott，1982；Bernanke et al ，1996)。至今美联储 和欧洲央行指导经济政策的计算机模型，都是噪声驱动的计量模型。他们只是把弗里希模型的微分方程简化为差分方程组，把弗里希的一个噪声源，增加到 卢卡斯的三个噪声源，以至伯南克的几十个噪声源。他们企图用噪声驱动模型 来说明市场经济是自身稳定的，造成市场波动以至经济危机的源头只是外来随 机噪声的冲击，以此证明政府政策干预的效果有限。 为何经济学界在长达60年的时间里忽视布朗运动研究的基本理论，至今坚 持噪声驱动持续周期的错误信念，这是研究经济学思想史的一大历史谜团。我 们从小就会荡秋千。秋千是最常见的阻尼振荡，空气摩擦力会使初始起摆的秋千逐渐停摆。要让秋千维持摆荡，必须有人不时推动秋千来克服摩擦力。请问 大家：推秋千的方式是按照秋千摆荡的频率来推，还是胡乱推，才能使秋千继 续摆荡？小孩都知道推秋千当然要有节奏地推。即使不懂物理学或热力学，任何有常识的人都不难看出阻尼谐波周期不能通过外部的随机冲击来维持。每次 我问物理学家和经济学家同样的问题，物理学家都异口同声地否定噪声驱动周 期的可能性。只有经济学家被集体洗脑到失去常识的程度，即使有数理背景的经济学家也大多被我问的不知所措。至今没有几个主流经济学家敢直面我对弗 里希模型的批评。 本文原为讨论稿发表于1999年(Chen，1999)，投给西方主流经济学期刊被 拒绝发表。我们只能通过国际会议的邀请报告和笔者的文集向经济学家证明弗 里希模型的谬误(Chen，2005、2008、2010)。在2009年金融危机之后，我们用 中文重新发表，是启发年青的经济学人，不要盲目崇拜获得诺贝尔经济学奖的 理论。据我们三十多年用物理学方法分析经济学数据和模型的经验基础，统治主流宏观计量经济学的是以弗里希为代表的对自由市场的信念，而非实践检验 过的科学知识。金融危机之后，全世界的经济学人都在呼唤经济学的新思维。 我们就从弗里希模型的历史教训开始。 在这篇论文中，我们首先给出弗里希模型的简短历史，然后讨论它的数学 理论和实证内涵。我们说明经济周期的线性决定论模型有参数空间机制不稳定 性的缺陷。外部噪声对线性振子的影响可以通过朗之万方程和福克-普朗克方程 来研究。我们可以获得谐振子在布朗运动下的解析解。振幅和自相关函数的指 数衰减表明噪声驱动不可能产生持续的周期振荡。我们可以用美国实际GDP（国 内生产总值）的数据来估计谐振子的固有频率和摩擦系数。最后，我们讨论谐 振子布朗运动模型的主要启示，和经济周期理论线性模型的基本问题。只有非 线性的振子模型可以解释观察到的持续周期振荡(Chen，1988)。它的经济学含 义就是熊彼特把经济周期比喻为生物钟(Schumpeter，1939)。哈耶克提出的内 生自发秩序和物理学家普里戈金提出的自组织系统是复杂科学在经济学应用的 哲学基础(Hayek，1991；Nicolis and Prigogine，1977)。 二 有关弗里希噪声驱动经济周期模型的历史文献 从20世纪30年代开始，弗里希经济周期模型一直主导宏观经济学的经济周 期理论。1933年的一篇非正式会议报告中，弗里希提出，可以用阻尼振子来描 述市场经济的自身稳定性，而持续经济周期的存在可以由外来的持续冲击维持 （Frisch1933），这就是他的噪声驱动周期模型的核心思想。他说（标出重点的斜体字由笔者所加）： “ 当一个经济系统产生振荡时，这些振荡经常会衰减。但在现实中，我们 观察到的周期通常没有衰减。 如何解释维持波动的持续机制呢？ 我认为特别富有前景的方法，是研究一个决定论动力系统 暴露于一连串紊 乱的冲击之下 ，使冲击得以不断改变系统的时间演化， 这种机制可以引入必需 的能量来维持系统的波动 …… 我将讨论这些问题。详细的数学分析，读者可以参阅《Econometrica(计量经济学)》期刊即将发表的论文。” 作为物理学家，我马上意识到弗里希构想的实质是单热源的热力学第二类 永动机，它企图将环境波动的随机热能转化为动能做机械功，以克服摩擦力来 维持振荡。弗里希构想违反了热力学第二定律。有高中物理知识的学生都知道 这是不可能实现的。 弗里希在讨论阻尼振子的传播问题和噪声影响的脉冲问题之后宣称： “ 我们关注平均周期和平均振幅是合理的。换言之，这能给出实际统计观 察中得到的曲线类型。我这里暂不给出任何严格的证明，它将和大量的数据模 拟一起，即将发表在前面提到的《计量经济学》期刊最新的论文中。” 我们查阅了《计量经济学》期刊，在“近期论文预告”的栏目中三次出现 弗里希论文的标题： 拉格纳 ŸŸ 弗里希：“从线性算子和随机冲击的视角研究变化谐波”。弗里希的论文预告刊登在《计量经济学》期刊的第一卷，包括第2期（1933 年4月）第234页、第3期（1933年7月）第336页、还有第4期（1933年10月）。 奇怪的是，从第二卷第1期开始（1934年1月），这一预告消失得无影无踪。弗 里希承诺的论文从来没有出现过。这一怪事出现的原因不难理解：因为弗里希本人是这一新创的计量经济学学会旗舰期刊的主编。只有他能决定发表或撤下 已经公告的论文。 36年之后，弗里希因为在经济周期理论方面的工作而获得第一届诺贝尔经 济学奖。1969年10月，埃里克 ŸŸ 伦德伯格教授代表瑞典皇家科学院做了如下陈述 （斜体字由笔者添加）（Lundberg1969）： “…… 弗里希教授在（20世纪） 30 年代早期的开创性工作 涉及周期理论的 动态模型。他给出货币约束下投资和消费支出的微分方程，会产生波长为四年 和八年的阻尼振荡。如果让系统经受随机冲击，他证明这些不均匀的波动得以 持续，和现实的观察非常接近。 弗里希构造的数学模型走在时代前面 ，他吸引 了许多后继者。他对统计假设检验方法的贡献也是如此。” 在他1970年6月于斯德哥尔摩发表的诺贝尔经济学奖获奖演说中，弗里希大 谈炼金术到粒子物理学的故事，但是只字未提他获奖的经济周期模型（Frisch 1981 ）。我们从以上史实可以推测，弗里希早从1934年起就悄悄放弃了他的模 型。我猜弗里希从1934年起应当熟知随机过程的成果，因为他的出身是应用数 学家。但是弗里希从未公开承认他猜想的错误，只是令人奇怪地避而不谈自己 的最高成就。 伦德伯格宣称“弗里希走在时代前面”，他的历史知识不足。事实上，物 理学家在1930年就解决了布朗运动影响下的谐振子问题，并在40年代对证明做 了改进（Uhlenbeck and Ornstein ，1930；Chandrasekhar，1943；Wang and Uhlenbeck ，1945），其中钱德拉色卡还是获得诺贝尔奖的物理学家。 随机过 程的经典论文出过文集，有关布朗运动的成果数学家们早已熟知（Wax 1954）, 是笔者当物理学研究生修统计力学课程时熟知的参考文献。这些物理学家用不 同方法的研究得出同样的结论，布朗运动不能维持衰减的谐波振荡。1963年以 来对决定性混沌的发现进一步表明，只有内生的非线性振子才能产生持续的经 济周期（Chen，1988；Goodwin，1990；Hao 1990）。 三 线性确定性周期模型在参数空间的机制不稳定性 弗里希非常清楚线性周期的局限（Goodwin，1993）。众所周知，简谐波的 周期波动可以通过一个二阶线性微分方程或差分方程产生。只有当摩擦系数为 零时，周期波动才能持续存在。任何参数空间的系数偏差可能将谐波的周期振 荡转变为阻尼振荡或爆炸振荡。这种现象在数学模型中被称为参数空间的边际 稳定，或机制不稳定性(regimeinstability)。 （一）离散时间（ DT ）的萨缪尔森模型 线性周期的一个典型例子是萨缪尔森的乘数 - 加速数模型（ Samuelson 1939 ）。早期版本的萨缪尔森模型用的是离散时间（ discrete time) 的差分方 程。 C t = aY t - 1 (1a) I t = b ( C t - C t - 1 ) (1b) Y t = C t + I t + E (1c) 其中， 0 a 1, b 0 , C 是消费； I 是投资； E 是政府支出； Y 是收入。 我 们得到一个二阶差分方程： Y t - a (1 + b ) Y t - 1 + abY t - 2 = E (2) 它的解是： Y = E + c l t + c l t (3) t 1 - a 1 ( 1 ) 2 ( 2 ) 其中 λ 1 和 λ 2 是特征方程的两个根 A ( l ) = l 2 - a (1 + b ) l + ab = 0 (4) 它的判别式是： = a 2 (1 + b ) 2 - 4 ab (5) a = 4 b (1 + b ) 2 当 = 0 时 (6a) 当 ∆ 0 时我们有振荡解。 周期解的条件是 ab = 1 (6b) 出于经济意义考虑，我们必须有： 0 a 1, b 0 (6c) 方程（ 6a 、 b 、 c ）组成了方程解主要机制 (regime) 的边界。模型有四种类 型的解： (1) 阻尼振荡机制 DO ； (2) 爆炸振荡机制 EO ； (3) 单调收敛机制 MC ； (4) 单调递增机制 MI 。 周期振荡只能出现于阻尼振荡机制 DO 和爆炸振荡 机制 EO 之间的边界线上。参数改变越界时，解的机制发生突变，例如从阻尼振 荡变为爆炸振荡。图 1 中给出了参数空间的机制分布图。可见，周期振荡机制 PO 只具备参数空间的边际稳定或周期振荡的机制不稳定。些微的参数变化就可 能使周期解不存在。这是当年弗里希反对 线性 决定论 周期模型的理由 (Goodwin ， 1993). 问题是线性随机过程的单位根 (unit-root) 模型和协整 (co-integration) 模型具 有同样的机制不稳定性 (Nelson and Plosser ， 1982 ； Engle andGranger ， 1987) 。线性随机过程的根在单位圆内稳定，单位圆外不稳定，只在单位圆上只 有边际稳定性。 只有非线性动力学系统才能克服线性系统周期解或随机冲击解 的机制不稳定性问题（ Chen ， 2005) 。 Samuelson DT Model 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 b 0 1 2 3 4 5 图 1 离散时间的萨缪尔森模型机制模式的参数空间。 MC 代表单调收敛； DO ，阻尼振荡； PO ，周期振荡； EO ，爆炸性振荡； MI ，单调递增。 （二） 连续时间 (CT) 的萨缪尔森模型 经济学家也研究过经济周期连续时间 (continuous time) 的微分方程模型 （ Scarfe ， 1977 ）。我们这里只讨论上述萨缪尔森模型的连续时间版本，以理 解离散时间和连续时间线性模型之间的关系。在萨缪尔森模型中，我们简单地 用导数代替差分。我们可以得到： C ( t ) = a (7a) I ( t ) = ab (7b) Y ( t ) = C ( t ) + I ( t ) + E (7c) 我们得到一个二阶微分方程 Y ''( t ) + 1 - b Y '( t ) + 1 - a Y ( t ) = Eb ab (8) Y ( t ) = ab E + ce 1 - a 1 l 1 t + c 2 e l 2 t (9) 其中 l 1 和 l 2 是特征方程（ 10 ）的两个根。 A ( l ) = l 2 - 1 - b l + 1 - a = 0 (10) b ab 当 l 1 = l 2 = l 时，我们得到 Y ( t ) = ab E + ( c + c t ) e l t 1 - a 1 2 (11) 只有当 b=1 时我们才得到周期解。类似地，这一连续时间模型也有 4 个动 态机制。它的参数空间的机制分布如 图 2 所示。与离散时间（ DT ）的萨缪尔 森模型相比，唯一的区别就是周期性边界位置的改变。周期振荡在参数空间中 仍然只有边际稳定性。 Samuelson CT Model 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 b 0 1 2 3 4 5 图 2 连续时间的萨缪尔森模型在参数空间的机制模式。周期边界从 POdt 移到 POct 。 四 谐振子的布朗运动模型 经济学中的弗里希模型，在物理学中叫做谐振子的布朗运动模型。在弗里 希 1933 年的论文中，他只是以如下方程的形式讨论了阻尼振子，但是没有给出解析解。 d 2 x ( t ) + k dt 2 dx ( t ) dt + w 2 x ( t ) = 0 (12) 弗里希知道，当摩擦系数 k 不为 0 的时候，这一方程式将产生角频率为 w 的 衰减振荡。如果加入一系列的随机冲击，弗里希模型就变成一个谐波振子的布 朗运动，这是自由粒子布朗运动的一个自然扩展。问题在于，是否布朗运动可 以维持谐振子的持续振荡。 爱因斯坦于 1905 年解答了关于自由粒子的布朗运动理论（ Einstein 1926 ）。谐波约束粒子的布朗运动理论于 1930 年得到解答，并于 20 世纪 40 年 代改进了数学证明（ Uhlenbeck and Ornstein, 1930 ； Chandrasekhar,1943;Wangand Uhlenbeck, 1945 ）。他们的主要发现是，在自由粒子的随机冲击 下，谐波粒子将产生阻尼谐振。我们引入朗之万方程来描述这个问题。 谐波粒子的运动可以通过以下方程式来描述： d 2 x ( t ) k dx ( t ) w 2 x ( t ) = X ( t ) (13a) + + dt 2 dt 1 2 1 2 X ( t ) X ( t ) = 2 G d ( t - t ) 条件是 2 Γ = σ 2 (13b) 此处 x ( t ) 是坐标， dx ( t ) 是粒子的速度， X ( t ) 是具有零均值且以 s 为标准差 dt 的连续时间的高斯白噪声， G 是扩散系数， k 是摩擦系数。 朗之万方程可以转换成福克 - 普朗克方程： P ( x , v , t ) =- v P ( x , v , t ) t x 2 P ( x , v , t ) + +G (14a) v v = dx dt v 2 (14b) P ( x , v ,0) = d ( x - x 0 ) d ( v - v 0 ) (14c) 可以用傅里叶变换的方法求解这一方程。我们计算它的平均位移和相关系 数如下： x = v 0 exp( - k t ) sin( w t ) 1 w 1 2 + x 0 exp( - k t ) 1 w 2 1 1 2 1 0 条件是时间趋于无穷，即 t àà ∞ (15) 若角频率 w 和频率 f 的关系为 w = 2 p f , 则固有角频率 w 可以通过特征方程 求得。对于布朗运动冲击下的的角频率 w 1 ，我们可以得到： 2 w 2 = w 2 - k 1 4 (16) 我们可以计算简谐粒子的均方位移和相关系数（ Wang andUhlenbeck ， 1945 ）。 ( x - x ) 2 = G k w 2 G 1 k t k 2 k w - exp( - ) } 1 k w 2 w 2 2 1 2 1 2 1 G k w 2 当 t 时 (17) G k t k x ( t ) x ( t + t ) = exp( - k w 2 ) (18) 此处 t 是时滞。 从式（ 18 ）可见，布朗运动下谐振子的位移趋于一个常数，而描述简谐周 期振荡的相关系数随时间指数衰减到零，最后只有剩余的随机扰动，观察不到 周期振荡。 爱因斯坦给出的自由粒子的布朗运动具有不同的结果，自由粒子的漂移随 时间增加，这是典型的扩散过程（ Einstein1926 ）。 s 2 = 2 G t (19) 方程（ 17 ）和（ 18 ） 的正确性 已经过 物理 实验的 检验（ Barnesand Silverman ， 1934 ）。我们确认，布朗运动影响下的谐振子没有带来扩散过程，它的振荡将快速衰减成残余波动，最终没有可观察的持续周期振荡。 （五） 谐振子布朗运动模型对美国经济周期数据的应用 布朗运动下阻尼振荡的主要特征可以通过它的自相关函数来估计（ Wang and Uhlenbeck1945 ）： kt k r ( t ) = exp( - ) (20) 位移的自相关函数表现出以指数衰减的振荡。我们可以将振幅衰减到初始 1 值的 ( e ~0.368 倍 ) 的弛豫时间定义为 T k T = 2 (21) k k 我们可以看到，所求得的振荡频率是由自由振荡的固有频率和摩擦系数决 定的。我们可以通过经验数据的自相关函数来直接估计 k 和 w 1 。噪声驱动的 阻尼振子仅形成短暂的周期 T 1 。实现周期 T 1 的时间尺度与弛豫时间 T k 相似。 可以通过自相关函数的第一个零值点 T ac 对所求得的谐振频率 f 1 进行估计。 2 p w 1 = T ac 和 T ac = 4 To , w 2 = w 2 + k 2 1 4 (22) 由于自相关函数只对平稳过程有定义，我们必须选择一种合适的方法消解 经验时间序列的增长趋势，把非平稳时间序列变换为平稳时间序列。趋势消解 方法的选择亦等价于观察参照系的选择（ Chen ， 1996a 、 1996b ）。经济计量 分析中的一阶差分（ FD ）趋势消解法意味着最小的时间窗和白化滤波器。对数 线性（ LD ）趋势消解法的时间窗最大，覆盖整个历史周期。 HP 滤波器确定了 一个具有中等时间窗的非线性的平滑趋势。 （ Hodrick andPrescott ， 1997 ； Kydland andPrescott ， 1982 ） 我们将剩余方差和噪声方差的比率定义为增益系数 G ： x 2 2 G = = (23) s 2 kw 2 用美国实际 GDP 的季度数据（ 1947-1992 ），我们得到的结果见表 1 。因为 实际 GDP 季度数据的自相关函数在仅仅一个或两个周期内迅速衰减，所以估计 的误差相当大。然而这些参数的数量级仍然处于可接受的合理范围内。通过表 1 可以观察到一些定量特征。 表 1 美国实际 GDP 周期的弗里希模型（时间单位是年） ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 滤波 \ 参数 k w 1 w T T 1 T k s G FDs 1.02 1.79 1.86 3.4 3.5 2.0 0.010 0.57 HPc 0.41 1.30 1.32 4.7 4.8 4.9 0.018 2.8 LDc 0.055 0.11 0.15 42 57 36 0.021 1600 资料来源是美国圣路易斯联邦储备银行。 w 1 1 这里， k 摩擦系数， w 是求得的角频率， w 是固有角频率， T = 2 p 是观察到的 1 周期， T = 2 p 是固有周期， T 是弛豫时间， s 是标准差， G 是增益系数。 w k 由表 1 可见，布朗运动冲击下的谐振子将迅速地在一个到两个周期内停止简 谐振荡，时间尺度从 2 到 40 年不等，取决于所选择的经济周期的观察参照系。 一阶差分（ FD ）趋势消解法的弛豫时间 T k 最短的，只有 2 年。对数线性趋势消 解法 ( LD ) 的弛豫时间最长，达 36 年。 HP 滤波器得到的弛豫时间和国家经济研究 局 (NBER) 定义的一个经济周期的平均长度差不多，为 4.9 年。显然，随机冲击 并不能维持阻尼振子的持续性经济周期。 同时，不同的时间窗显示不同的经济周期图形。一阶差分（ FD ） 序列的方 差最小且周期最短，只有 3.5 年。而对数线性（ LD ）周期的最大，周期长达 57 年。 HP 周期的方差和周期介于两者之间。其中，只有一阶差分（ FD ) 消除法对 外部噪声有阻尼作用， HP 和对数线性消解法均对外部噪声具有放大作用。这些 特征表明 HP 参照系相对 FD 和 LD 来说，比较接近经济学界定义的经济周期的度 量。 综上所述，均衡经济学的理论框架不能为经验分析提供理论自洽的分析方 法。新古典 的宏观 增长理论隐含着经济增长 的 线性对数 LD 趋势 （索洛 1956 ）。由于对数线性趋势的决定取决于起点和终点的边界依赖，等价于经济 观察的路径依赖。 弗里德曼是均衡视角的倡导者，他更青睐和历史无关的 FD 差分法（ 1969 ）。由于 FD 是把有色（即有周期信号）时间序列漂白化的功能， 一阶差分消解法被广泛应用于计量经济学和金融分析，以支持均衡理论的预 言。从表 1 可见， FD 差分消解法的问题是更难识别经济周期的外部驱动源，因 为外部驱动源的波动幅度必须比美国经济的波动幅度还要大。目前世界上不存 在比美国还大的实体经济可以制造对美国的随机冲击。 六 结论 弗里希的经济周期模型不能解释市场经济中观察到的持续周期振荡。由于 热力学第二定律的制约，布朗运动或随机冲击不能传送足够的能量去克服摩擦 力来维持周期振荡。计量经济学自创生起一直对噪声模型描写经济波动情有独 钟，从斯卢茨基开始做数值模拟（ Slutsky 1937 ）到弗里希建立噪声驱动周期 模型，他们着迷的是经济序列表面的紊乱无序。由于时代的限制，他们没有想 到经济波动的不规则周期其实和生命的生物钟相似。持续经济周期的非线性特 性在经济学界迟迟不被承认，噪声驱动经济周期主导主流经济学的错误信念要 负主要的历史责任。 话说回来，弗里希推测确实了提出科学上饶有趣味的问题，尤其是外部噪 声对决定性振子的影响。依据非线性动力学的知识，我们所知持续周期只由非 线性动力系统产生。例如范德波尔模型的极限环解产生的是振幅均匀的周期振 荡，这在经济数据中从未被发现 ( Van der Pol1926 ）。振幅不规则而频带有限 的色混沌和观察到的经济周期比较接近（ Rssler ， 1976 ； Chen ， 1988 、 1996a) 。当噪声值超过某临界值时，外部噪声可以改变非线性振子的稳定机制 （ Chen ， 1987b ）。 诺贝尔经济学奖怎么会授予给从未发表而且错误的弗里希猜测，这在科学 史上是一个前所未有的谜团。科学史的学者可能对历史细节更感兴趣，例如为 何弗里希放弃了他许诺发表的论文，为何从 1934 年起他对自己的得意模型保持 沉默，连诺奖演说也不置一词。我们更感兴趣对比物理学和经济学的不同文 化。在伽利略和爱因斯坦以后的时代，指导物理学家研究的不是哲学信念，而 是观察实验。似乎经济学界还处在哥白尼以前的时代，主流经济学家对自由市 场的信仰，超过对科学研究的好奇和对经验事实的尊重。当然，西方经济学家不缺有识之士。牛津大学的著名计量经济学家亨得理 (David Hendry ) 早在 1980 年就提出一个发人深思的问题：计量经济学究竟是科学还是炼金术（ Hendr y ， 198 0 、 2001)? 主持圣塔菲研究所经济研究和组织索罗斯基金会经济学新思维 的著名经济学家 , 纽约新学院大学教授伏里 (Duncan Foley ) ，对亚当 Ÿ Ÿ 斯密创立 的西方主流经济学的评价是“理论神学” (F ole y ， 2010 ) 。他们的深度批评， 值得中国的经济学家注意。和自然科学相比，经济学只是未经实验检验的前科 学而已。经济学真正的实验科学化，还有待于我们这一代人的努力。 我们对比研究经济周期的混沌模型和噪声驱动模型的经验，发现非线性和 非均衡视角优越性，受阻于均衡经济学的乌托邦学说，最典型的案例就是弗里希模型。弗里希模型的空想特征与热力学历史上的永动机非常相似。熊彼特认 为经济周期与心脏搏动相似，生物钟的这一特征是有机体的精髓（ Schumpeter1939 ）。根据非均衡热力学，生物钟只能出现于具有能量流、信息流和物质流 的耗散系统中（ Prigogine 1980 ）；因此，非均衡机制是经济演化的本质，非 线性动力学则是经济周期的根源。弗里希谜团给我们上了有价值的一课，就是 经济学家和其他学科的对话交流，将给跨学科研究创造累累硕果。 致谢 作者感谢与 VictorZarnowitz 、 DavidKendrik 、 LindaReichl 、 William Schieve 、闫沐霖、何祚庥等学者的讨论。作者也感谢骆颖浩对萨缪尔森连续时 间模型的研究， Julia Buxter 对我英文草稿的编辑，以及符云玲和王兴华老师的 中文翻译。 本文是笔者在美国德克萨斯大学研究和中国北京大学执教的期间完成的。 非线性经济动力学的跨学科研究是我在普里戈金统计力学与复杂系统中心用物 理学方法研究经济问题的长期努力的成果。笔者感谢伊利亚• 普里高金教授的 支持 , 美国 Welch 基金会和 IC 2 研究院的资助。笔者也感谢北京大学中国经济研 究中心林毅夫教授对跨学科研究的同情和帮助。当然，本文引发的争议和可能 的错误概由笔者负责。 参考文献 Barnes,R.B.andS.Silverman.1934.BrownianMotionasaNaturalLimit to all Measuring Processes, Reviewof Modern Physics , 6,162- 192. Barnett, W. A. and P. Chen （陈平）. 1988. TheAggregation-TheoreticMonetaryAggregatesAreChaoticandHaveStrangeAttractors:An EconometricApplication of Mathematical Chaos, in W. Barnett,E. Berndt, and H. White eds., Dynamic EconometricModeling, Cambridge: Cambridge University Press, pp. 199-246. Bernanke, B., M.Gertler, andS.Gilchrist,. 1996. TheFinancialAccelerator and Flight to Quality, Reviewof Economicsand Statistics , 78,1-15. Brock, W. A. and C. Sayers, 1988. Isthe Business Cycles Characterized by DeterministicChaos? Journal ofMonetary Economics, 22, 71-80. Chandrasekhar, S. 1943. Stochastic Problems in Physics andAstronomy, Reviews of Modern Physics, 15(1), 1-89. Chen,P. （陈平） .1987.OriginoftheDivisionofLaboranda Stochastic Mechanism ofDifferentiation, European Journalof Operational Research, 30, 246-250. Chen, P. （陈平） . 1988. Empiricaland Theoretical Evidenceof MonetaryChaos, System Dynamics Review, 4,81-108. Chen,P. （陈平）. 1993. Searching for Economic Chaos: A Challengeto Econometric Practice and Nonlinear Tests, in R. Day and P. Cheneds. Nonlinear Dynamics and EvolutionaryEconomics, Oxford:OxfordUniversity Press. Chen, P. （陈平） .1996a. Trends, Shocks, Persistent CyclesinEvolving Economy: Business Cycle Measurement inTime-Frequency Representation,inW.A.Barnett,A.P.Kirman,andM.Salmon eds., Nonlinear Dynamics and Economics, Chapter 13, pp.307-331,Cambridge University Press. Chen, P. （陈平）. 1996b. A RandomWalk or Color Chaos on theStockMarket? - Time-Frequency Analysis of SP Indexes, Studiesin Nonlinear Dynamics Econometrics, 1(2), 87-103. Chen, P. （陈平） .1999. The Frisch Model of Business Cycles:ASpurious Doctrine, But a Mysterious Success,” CCER WorkingPaper, #E1999007, China Center for Economic Research, PekingUniversity, Beijing, China; IC 2 Working Paper99-05-01, University of TexasatAustin, Austin, TX, USA. Chen, P. （ 陈 平 ). 2002. Microfoundations ofMacroeconomic Fluctuations and the Laws ofProbability Theory: the PrincipleofLargeNumbersvs.RationalExpectationsArbitrage, Journalof Economic Behavior Organization , 49, 327-344. Chen, P. （陈平）. 2005.Evolutionary Economic Dynamics:PersistentBusiness Cycles, Disruptive Technology, and the Trade-Offbetween StabilityandComplexity,inKurtDopfered., TheEvolutionary Foundations ofEconomics, Chapter 15, pp.472-505,Cambridge University Press, Cambridge. Chen, P. (陈平). 2008. Equilibrium Illusion, Economic Complexity,and Evolutionary Foundation of EconomicAnalysis, Evolutionaryand Institutional Economics Review ,5(1), 81-127. Chen, Ping. （陈平） . 2010. Economic Complexity andEquilibrium Illusion: Essays on MarketInstability and Macro Vitality ,Chapter13, London: Routledge. Einstein,A.1926. InvestigationsontheTheoryoftheBrownian Movement, edited by R. Fürth, Methuen, London. Engle, R.F.and C.W.J.Granger. 1987. Co-Integration and Error Correction: representation,Estimation, and Testing, Econometrica , 55(2), 251-276. Foley, DuncanK. 2008. Adam's Fallacy: A Guide toEconomic Theology, Harvard University Press. Frisch,R. 1933. Propagation Problems and Impulse Problems in Dynamic Economics, in Economic Essays in Honour of Gustav Cassel, GeorgeAllen Unwin, London. Frisch, R.1981. From Utopian Theory to Practical Applications:The Case of Econometrics, AmericanEconomic Review, 71(6), 1-16 (1981). Goodwin, R. M. 1951. The NonlinearAccelerator and the Persistenceof BusinessCycles, Econometrica, 19, 1-17. Goodwin, R. M. 1990. Chaotic Economic Dynamics, Clarendon, Oxford. Goodwin, R. M. 1993.My Erratic Progress toward Economic Dynamics: Remarks made at banquet, Tuesday, April 18, 1989, In R.H. Day and P. Chen eds. Nonlinear Dynamics and EvolutionaryEconomics ,Oxford UniversityPress, Oxford. Hao, B.L.（郝柏林）1990. Chaos II, World Scientific,Singapore. Hayek, F. A.1933, 1966. Monetary Theory and the TradeCycle, A.M. Kelley Publishers,New York. Hayek,F.A.1991. TheFatalConceit:TheErrorsofSocialism .The University of Chicago Press. Hendry,David F. 1980，2001. Econometrics: Alchemyor Science?Essays in EconometricMethodology, Oxford University Press, Oxford. Hodrick,R.J.andE.C.Prescott.1981.Post-WarUS.BusinessCycles: An Empirical Investigation, Discussion Paper No.451, Carnegie-Mellon University. Kydland, F.E.1995. Business Cycle Theory , EdwardElgar. Kydland, F. E. and E. C. Prescott. 1982. Time toBuild andAggregate Fluctuations, Econometrica, 50(6), 1345-1370. Lucas,R.E.Jr.1972.ExpectationsandtheNeutralityofMoney, Journal ofEconomic Theory, 4(2),103-124. Nelson,C.R.andC.I.Plosser.1982.TrendsandRandomWalksinMacroeconomic Time Series, Some Evidence and Implications, Journal of Monetary Economics, 10, 139-162. Nicolis,G. and I. Prigogine. 1977. Self-Organizationin Nonequilibrium Systems, Wiley, New York. Prigogine, I. 1988. From Being toBecoming: Time and Complexity in the Physical Sciences, Freeman,San Francisco. 中译本：普里戈金 著， 2007. 从存在到演化，北京大学出版社。 R ssler,O.E.1976.AnEquationforContinuousChaos, Physics Letters A, 57,397-398. Sargent, Thomas Wallace,Neil. 1975. 'Rational' Expectations,theOptimal Monetary Instrument, and the Optimal Money SupplyRule. Journalof Political Economy 83 (2):241–254. Scarfe, B. L.1977. Cycles, Growth, and Inflation, McGraw-Hill,New York. Schumpeter, J. A. 1939. Business Cycles, A Theoretical,Historical, and Statistical Analysis ofthe Capitalist Process, McGraw-Hill, New York. Slutsky, E. E. 1937. The Summation of Random Causesas the Sourceof Cyclic Processes,Conjuncture Institute, Moscow(1927); Econometrica, 5, 105-146. Solow, R. M. 1956. A Contribution to the Theory ofEconomic Growth, Quarterly Journal of Economics, 70(1), 65-94. Uhlenbeck,G.E.andL.S.Ornstein.1930.OntheTheoryofBrownian Motion, Physical Review, 36(3),823-841. Van der Pol, B. 1926.On Relaxation-Oscillations, TheLondon, Edinburgh and Dublin Phil. Mag. J. of Sci. , 2 (7), 978-992. Wax,N.1954. SelectedPapersonNoiseandStochasticProcesses, Dover, New York. Wang, M. C. （王明贞） and G. E. Uhlenbeck. 1945. On thetheoryof the Brownian Motion II, Review of Modern Physics, 17(23),323-342. Zarnowitz, V. 1992. BusinessCycles, Theory, History, Indicators,and Forecasting, pp. 196-198, University of Chicago Press,Chicago.

个人分类: 学术文章|2484 次阅读|0 个评论

这是第二类永动机吗(续)

热度 3 zhangxw 2015-5-29 10:07

这是第二类永动机吗 ( 续 ) （张学文注：以下文章作者是蒋健棠先生，欢迎关注、评论） 作者 : 蒋健棠 关键词 : 热力学第二定律 永动机 博文摘要 分析了溶液的蒸汽压随浓度升高而降低的微观机理，发现被溶质微粒所占据的液面对溶剂蒸汽总是净吸收的，揭示了汽液平衡在微观上并不存在，溶剂蒸汽流持续从溶液表面被溶质微粒占据的部分流向未被溶质微粒占据的部分。提出一个实验方案，论证了该方案可以把上述微尺度的净溶剂流整合成宏观尺度的定向流。 0. 引言 早些时候，通过张学文老师的博客发表了题为“这是第二类永动机吗”一文，该文的链接为 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2024do=blogid=832753 该博文探讨的是文献 中的一个具体的实验系统，如图（ 1 ）所示，文献 论证了通过该系统中的两电极施加一个保守的外电场时， P 形容器中的溶剂分子能从无序的热运动转化为持续的、宏观的定向运动，违背了热力学第二定律。本人就此问题继续钻研，在文献 提供了阐述该问题的新角度并在此博文跟大家分享，欢迎大家交流和赐教，再次向张学文老师提供的帮助表示感谢。本人认为基础性的论述是需要的，但想直奔主题的朋友可从第 3 部分读起。 图（ 1 ） P 形容器图 1. 溶质微粒使蒸汽压降低的微观机理 蒸汽压随溶液浓度升高而降低是溶液的通性，我们首先来了解此现象的微观机理。设有一个孤立的、已达汽液平衡的汽液两相系统，图（ 2 ）所示的是其汽液界面，液相为非挥发性电解质水溶液，那么汽相就是纯水蒸汽。实际溶液中的离子都是溶剂化的，水分子通过它们与溶质离子的相互作用而累积在离子周围，形成离子与水分子的络合物，此过程释放出溶剂化能。系统的所有水分子按势能可划分为 4 部分，图（ 3 ）是离子近区的水分子结构图， A 为化学水化层，该层中的水偶极子和中心离子的强大电场作用使得水分子与离子结合牢固并跟随中心离子一同移动，这层水分子完全失去平动自由度，最大限度地贴近了中心离子，这层水分子的分子势能 ε a 是系统的所有水分子中最低的。 B 为物理水化层，该层水分子与离子距离较远而结合得较为松散，不完全失去平动自由度并与外部的水分子进行着动态交换，所以此层水分子的分子势能 ε b 比 ε a 更高。 C 为自由水分子层，该层水分子离中心离子的距离已远至不受离子电场影响，此层水分子和纯水本体一样具有完全的平动自由度，此层的分子势能 ε c 要比 ε b 更高。而水蒸汽分子比液态水分子的分子间距更大，所以水蒸汽分子的势能 ε d 是所有水分子中最高的。离子所带的电性只影响水分子与离子结合时的取向，但溶剂化作用能的释放机理是一样的，所以离子的电性可忽略考虑。上述几部分水分子的势能按顺序可表达为： ε d ε c ε b ε a （ 1 ） 图（ 2 ） 汽液界面 图（ 3 ） 溶剂化离子 饱和蒸汽压是溶剂在液面的气化和液化过程达到稳定态的宏观效果，由此我们只需要聚焦于汽液界面附近的微观状况。图（ 3 ）和图（ 4 ）展示了离子撞击液面前后的状态，图中的虚线 op 是液面，撞击液面前，液面仍有完整的自由液态水分子层，而离子撞击液面的过程中，自由水分子层被撑开，与离子结合较为松散的物理水化层暴露于液面，离子挤压力和液面表面张力的共同作用使局部液面凸起， B 层中的部分水分子被挤向周围，如图中箭头所示，这些水分子远离了中心离子，在朝向外侧产生了残余的离子势场。显然，图（ 4 ）所示的状态是偏离平衡的，偏离平衡的推动力为离子的动能，上述过程中离子的运动速率骤降。 图（ 4 ） 被离子占据的液面 溶液表面按微观差异可划分为两部分，一部分是被离子占据的液面，剩余的是未被离子占据的纯水液面。从式（ 1 ）可看出，离子周围的 A 层和 B 层的水分子比 C 层（自由液态水分子）需要更大的动能才能逸出而成为蒸汽分子，因为 A 、 B 层中的水分子都受到中心离子的吸引。同一温度下，离子占据的液面其蒸发速率必然比未被离子占据的纯水液面要低。每个给定的时刻占据液面的各个离子其暴露程度不尽相同，对大量离子的统计而言，被离子占据的液面有一个平均蒸发速率 γ 1 ，从上述分析可知，其值必小于纯水液面的蒸发速率 γ 2 , 则 γ 2 γ 1 。离子对液面的占据在位置上和时间上都是随机的，以及蒸汽分子间存在复杂碰撞，单位时间回落到单位液面的蒸汽分子数是处处均等的，与是否被离子占据无关。也就是说，溶剂在被离子占据和未被离子占据的液面上的液化速率并无差异，但在被离子占据的液面上其蒸发速率则较未被离子占据的液面的蒸发速率要低。在宏观的汽液平衡态下，单位时间从整个溶液表面蒸发出的水分子数与回落到液面的分子数相等，则有： γ 0 A = γ 1 AX 1 + γ 2 A (1- X 1 ) 式中 γ 0 是蒸汽在溶液表面的凝结速率， A 为溶液的表面积， X 1 为离子占据的液面占溶液面积的比例， X 1 对应于溶质离子的量浓度， (1- X 1 ) 则是纯水液面占溶液面积的比例。由于溶液的表面积 A 不变， γ 2 γ 1 ， X 1 必大于 0 而小于 1 ，则 γ 0 只能介于 γ 2 和 γ 1 之间，则 γ 2 γ 0 γ 1 。从上式也可看出，随 X 1 的增大，溶液表面整体的蒸发速率和凝结速率一同下降，这跟溶液的蒸汽压随溶液浓度增大而降低的现象符合。 2. 水分子的定向迁移 有一点很有趣的是，上述结果中的 γ 2 γ 0 γ 1 揭示了 被离子占据的液面和未被离子占据的纯水液面与汽相并非平衡共存， γ 2 γ 0 表明在纯水液面蒸发过程是占优势的， γ 0 γ 1 则表明在被离子占据的液面凝结过程却占了优势，也就是从未被离子占据的纯水液面向被离子占据的液面的方向上存在净的蒸汽流，如图（ 2 ）中的箭头所示。这也并不奇怪，即使浓度在宏观上是均匀的，但微观上溶质微粒的力场不可能均匀作用在整个液面，这种微观的不均匀是上述汽液不平衡的基础。水蒸汽凝结所形成的新液面会削弱离子在朝向外侧的残余势场，但这并不导致上述蒸汽流随时间而消逝，因为离子对液面的占据是动态的，此处的离子在撤离液面，他处的离子又向液面发起冲击，此伏彼起，溶液表面在每个给定时刻总有一定比例的面积是被离子有效占据并受其势场所影响，所以水分子在被离子占据的液面和未被离子占据的液面之间的净迁移得以持续进行。 蒸发和凝结过程都伴随热效应，水蒸汽在被离子占据液面上的凝结会放热，使该部分液面的温度升高；而纯水液面的净蒸发也会使该蒸发面温度降低，从而导致被离子占据的液面和纯水液面之间存在温度梯度，自然就产生了热流。离子的零散分布使传热距离极其的短，温差在产生瞬间即被耗散掉，不可能有宏观的影响。 离子对溶液表面的占据是零散和动态的，前述的所谓“定向流”只具有从被离子占据的液面流向未被离子占据的液面的确定性，并非两个特定位置之间的、持续的、达到宏观尺度的定向流，不足以直接否定热二律。液面的各个部分被离子撞击的概率从统计上是均等的，若能破坏这种均匀性，使离子总是有更大概率出现在液面的某个特定部分，本来局限在微观尺度的汽液不平衡就变成液面不同部分的宏观尺度上的汽液不平衡，受离子撞击的概率不均等的两个液面之间必然存在持续的定向溶剂蒸汽流。 3. 微观定向流如何集结成宏观定向流 我们先作简单的假设，假设如图（ 5 ）的溶液系统中只含一个溶质微粒（正离子）。尽管只有一个溶质微粒，其对液面的撞击所产生的作用仍使此溶液的蒸汽压比纯溶剂的要低。在没有外电场的情况下，该离子撞击液面各个部分的概率是均匀的，不会形成宏观尺度的定向蒸汽流。若通过容器旁边的电极施加一个外电场，使正离子受到一个水平向左的引力，其出现在溶液左半部分的概率比出现在右半部分的概率更大，液面的左半部分受到离子撞击的频率自然也高于右半部分，由于离子占据的液面对蒸汽有净吸收的作用，自然就导致有蒸汽流从液面的右半部分流向左半部分，如图中箭头所示。单个离子的效应是微弱的，但值得乐观的是，此方法容许我们加入更多的溶质微粒使蒸汽流达到宏观可测的量级，所以我们又提出图（ 6 ）的用于实际验证的方案。 图（ 5 ） 单个溶质微粒的溶液系统 图（ 6 ） 实验系统的示意图 图（ 6 ）是一首尾相接、被折成方形的密封管道容器，位于下方的一段较为狭窄并围绕此狭窄段设有一环形电极，容器内装有一定量的纯溶剂（灰色部分），在容器的左右两竖直段分别形成一个等高的液面（ A 液面和 B 液面），紧贴 A 液面的上方设有一块位置固定的微孔滤膜，该膜用低表面能材料制造，由于液体有表面张力而不易穿过该膜，但气体分子仍能自由穿过膜孔。 当向 A 液面和环形电极之间的这段容器内注入一定量的带相同电性的离子（或微粒）并通过环形电极施加一个抗斥这些离子的外电场时，所注入的离子就会被约束在此段容器内而没有到达 B 液面的可能，但溶剂分子是电中性，外电场既不阻碍也不助推溶剂在容器狭窄段的流动。以环形电极为界，左右两个液相由于浓度不同（两液面受离子撞击的频率不同），从而有着不同的饱和蒸汽压，容器内的蒸汽不可能同时跟两液相平衡共存，必然导致溶剂在相间的净迁移。 A 液相比 B 液相的浓度高，所以 A 液相的饱和蒸汽压较 B 液相的要低，在 B 液面上蒸发过程占优势，而在 A 液面上凝结过程占优势，并形成从 B 液面流向 A 液面的溶剂蒸汽流。 A 液面的高度受到微孔滤膜的限制，凝结于 A 液面的溶剂只会通过容器的狭窄段回流到 B 液相并补充 B 液面蒸发掉的溶剂，这会形成定向的液态溶剂流并与溶剂蒸汽流构成如图中箭头所示的定向环流。离子总是被约束在 A 液相， A 、 B 两液相总是存在浓度差，系统无法过渡到汽液平衡，上述环流也就持续不断。而前文的论述提供了认识该机制的微观角度，该机制实质是通过外力场干扰溶质微粒的分布，使两个液面受溶质微粒撞击的频率（被溶质微粒占据的面积比例）不对称，从而诱导出两液面之间的净粒子流。 4. 讨论 热二律指出，自发过程总使系统向更平衡的状态过渡，直到熵值最大的平衡态。上文揭示了汽液界面微观上的非平衡及其所推动的流，还有伴随的不可逆热耗散，流和热耗散过程并不会随时间而终结，孤立体系可永恒地进行着不可逆过程，不管这发生在宏观尺度还是微观尺度，也是跟热二律有所抵触的。由于存在热耗散，自然就不具有时间反演对称性。简单地说，若把界面的分子运动状况拍摄成录像，通过被离子占据的液面和未被离子占据的纯水液面之间的水分子净迁移方向或热流方向就能判断录像是瞬时播放还是逆时播放了。也就是说，汽液界面可找到一个只进不退、永不停息的“时钟”。 能够产生定向输运的系统在物理上称为棘齿系统，棘齿系统能够从非定向驱动中吸收能量并将之转化为定向运动的能量，满足定向输运的条件是对称性破缺。从前文的分析可知，不管离子所带的电性是什么，不管离子暴露的程度如何（也就是离子在朝向外侧的残余势场的强弱），其净作用都是使其占据的液面的蒸发速率下降，这自然会导致被离子占据的液面和其余的纯水液面之间存在势的非对称。从前文的论述可知，偏离平衡及势的非对称源于离子对液面的冲击，正是无规永动的离子对液面的不断冲击成就了定向水蒸汽流的持续性。由此，本来不具有定向驱动力的离子热运动，在界面的特殊动力学条件下形成了对水蒸汽的定向驱动力。显然，这展示出一种动力学的对称破缺，所以我们提出，溶液界面存在一种能导致溶剂蒸汽定向输运的棘齿机制。 5. 结语 麦克斯韦妖的假说在热力学发展史上层引起广泛的讨论，与之功能相似但目前还没被验证的东西就是气体分子止逆阀。人们一直认为，无需耗费能量控制的止逆阀是不存在的。但思考一下上文所讨论的离子占据液面对蒸汽起到的净吸收的作用，其实也算是一种止逆阀，溶剂分子落入离子占据的液面相对容易，从离子占据的液面逸出相对困难，进出机率是不对称的，离子对液面的持续撞击也无需耗费有序能。热二律是经验定律，没有完备的数理逻辑能证明其绝对普适，对它的审判不应结束。关于系统的演化方向，笔者认为还是由动力学机制本身所决定，而不能举起经验定律的大棒盲目扼杀一切可能性，欢迎各位科学人积集探讨。 参考文献 蒋健棠 . 一种自发形成的非平衡有序结构及其可用性探索 . 嘉应学院学报（自然科学版）， 2014 ， 32(05): 40-46. 蒋健棠 . 一种导致定向输运的棘齿机制 ? ——藏于无序中的有序 . 嘉应学院学报（自然科学版）， 2015 ， 33(02):44-48.

个人分类: 科学原始创新|3901 次阅读|12 个评论

我们需要的是能量差，而非能量

热度 3 stj 2015-3-24 11:26

我们常常需要能量为我们做功，但注意能量并不能为我们做功，能量的差异（空间上的）才能为我们做功。能量的空间差异才能产生力（或者说就是力）。从这个角度讲，我们需要的是能量差，而非能量。 很不喜欢热力学教材的观点:能量即不能产生，也不能消灭，它只能...。能量差即可以产生，又可以消灭。依据能量守恒律制造永动机的错误在于，认为是能量做功，而非能量差做功。而教材对永动机不成的解释似乎也包含着这个错误。 由此理解热力学第二定律，当力的方向是东，物体的加速度方向难道向西？

2355 次阅读|5 个评论

这是第二代永动机吗？

热度 7 zhangxw 2014-10-3 12:41

这是第二代永动机吗？ 张学文 2014.10.03 注：下面的文稿是蒋健棠先生写的，他托我放在这里，欢迎大家提出看法。 文章关键词： 热力学第二定律 永动机 正文内容： 首先，感谢张老师帮忙通过他的博客让我能有机会在科学网跟大家交流和向大家学习。本人叫蒋健棠，过去几年都专注于热力学的理论研究，过去发表的论文都是关于热力学的，在最新的一篇论文《一种自发形成的非平衡有序结构及其可用性探索》中，我提出了有可能突破热力学第二定律的方法论和一个具体的可操作的验证方案。希望通过相互交流和探讨，实现共同进步。 在热力学第二定律确立的早期，人们对此定律充满质疑，此定律带来的悲观预期也让人难以接受。玻尔兹曼从统计角度出发，对熵增定律作出微观解释，但此定律在数理逻辑上的缺陷仍只能使其被定义为经验定律，目前仍没有自恰的理论能充分证明热二律是绝对普适的定律。 英国物理学家麦克斯韦层提出过被后人称为“麦克斯韦妖”的假说，由此带来的持久争论推动了热力学的发展，它成为了耗散结构的雏形。 20 世纪热力学的最大突破在于以耗散结构理论为代表的自组织理论的发展，让人们对各种有序现象有了更深入的了解，目前人们基本认同热二律具有普适性。从热二律可得，孤立系统必随时间而向平衡态过渡，微观粒子的热运动只能产生无序的微涨落，即使某瞬间在局部由分子热运动产生对平衡较大的偏离，随之而来的过程就是把这些偏离耗散掉，不可自发形成大幅度偏离平衡的有序结构，也不相信有动力学机制能把微观粒子的无序运动转化为宏观的有序运动。 我认为热二律是否绝对普适仍有待证实，而要突破热二律的限制起码具备以下两个条件。首先就是必须有源于微观粒子热运动产生对平衡的偏离，因为非平衡是系统演化的推动力；另一必备条件就是能截取并利用上述“非平衡”的动力学机制。实际系统都是存在由分子热运动产生对平衡的偏离，只不过这些涨落通常是微不足道和杂乱无章的。而说到构建一个能截获并加以利用这些涨落的机制，目前科学界的主流观点都认为是没有可能的。 既要有自发偏离平衡又要有能截获和利用非平衡的机制，其难度在于由分子热运动导致的涨落在时间上和空间上都是无序的，而且对平衡的偏离幅度也很小，针对这样的涨落构建截获和利用的机制实在太难了。由分子热运动产生的自发偏离平衡绝对是无序的吗？绝对是微涨落而已？不可能是偏离幅度很大而且又具有时间或空间上的序吗？我认为情况并非如此悲观。过去几年，我分析了多种系统的热力学特征，发现在汽液界面由分子热运动而在汽液两相之间的自发迁移会形成一种非平衡有序结构，此类结构偏离平衡的幅度相当大并具有空间上的序和势。进一步研究还发现，通过适当的动力学机制还能截获并利用分子自发偏离平衡作为推动力实现系统的持续演化。 我们知道，一种热力学力对应有一种热力学流，例如电压差导致电流、温度差导致热流、浓度差导致扩散流等等，而且自发过程中力和流的方向要一致。图（ 1 ）所示的是一汽液两相系统的相界面，即使此系统是孤立的，而且已到达汽液平衡，分子还是不停在运动的。不同时刻都有一定量的分子从液面逸出而成为自由气体分子，也有一定量的气体分子回落液面。由于液面层的分子在朝向外侧的键能没有得到补偿，由此存在表面势场。液面层的分子需要在朝向外侧具有足够的动能分量才能克服分子间的引力而逸出，逸出过程中分子的运动方向与受力方向相反，动能转化为势能。同理，气体分子在回落到液面的过程中是加速下落的，因为其运动方向跟受到的分子间引力一致，势能转化为动能。显然，在界面相中有两股由分子热运动导致的物质流，一种是顺势的，另一种则是逆势而上的，逆势而上的流会使系统偏离平衡，分子由此获得势能增益。也许大家会说，这已经是很熟悉的现象，还有新的东西可挖掘出来？当然有，除了上述两股流具有自发性外，在界面相中我们可找到某些很特别的特征，这些特征一般系统是不可能同时具备的。 图 1 汽液界面 首先，分子间力的作用能相当大，仅比化学键的键能小 1~2 个量级。以常温常压下的水为例，通过水的蒸发热计算可得，一个水分子从液面层逸出成为气体分子所需要的动能相当于 0.5 个电子伏，逸出后此分子获得等量的势能增益，此数值比微涨落大出多个量级。另外，图（ 1 ）所示的 A 点和 B 点分别在界面相的两侧， A 点是液面层分子所在的位置， B 点是刚逸出的分子所在的位置。在界面相（表面势场）内的分子受到的分子间引力总是指向液面，而且刚逸出的分子获得了最大限度的势能增益，也就是说 A 点上的分子都是低势能的，而 B 点上出现的分子总是高势能的，明显展示出空间上的序和势。自发偏离平衡当然有意义，为什么还强调空间上的序呢？正如我们前面所说的，既要有源于分子热运动的自发偏离平衡，也要有截获“非平衡”的机制，才可能实现微观的永动转化为宏观的永动。目前我们不能截获并利用分子热运动产生的微涨落并非全因为涨落的微弱，而是因为这些涨落是杂乱无章的。当高势能的分子总是出现在空间上的某个特定区域，构建动力学机制去截获并加以利用其势能就容易多了。 接着要讨论的当然就是如何截获并利用逸出分子的势能了。由于分子间力的作用范围只有几百个皮米，显然在界面相内建立动力学机制去截获分子回落到液面的过程所释放的势能是不现实的。从能量守恒可知，图（ 1 ）中的 B 点上的分子不管是直接回落到 A 点还是经过别的路径回归到 A 点所释放的势能是等量的。所以，必须要建立一个动力学机制，它能让分子从 A 点靠热运动自发逸出到 B 点后，再以特定的路径返回 A 点形成循环，并在此过程中释放势能做功。由此思路出发，我们提出了下面的实验方案，当中的动力学机制具有上述功能，能实现微观永动转化为宏观的永动。 如图 (2) 所示 , 一个 P 字形的容器 , 容器左边的竖直段其上下方各设有一个电极板，容器内装有一定量的电解质溶液（斜线部分），溶液没有充满容器，在左右两竖直段各有一个液面（ A 液面和 B 液面）。 A 液面上设置有一片如图（ 3 ）所示的微孔网罩，网罩用低表面能的材料制造（例如孔径在微米量级的聚四氟乙烯微孔膜），所以网罩不被溶液浸润，具有透气不透水的特性，网罩刚好贴附着液面并通过其周边固定于容器壁。本实验模型采用非挥发性电解质做容质 ( 使用高分子电解质更好 ) ，溶液浓度极稀，以使电解质能完全被电离成阴阳离子。由于溶质是非挥发性的，所以容器内的蒸汽是纯溶剂蒸汽。 图2 实验系统的结构图 图3 微孔网罩 假设上述系统是孤立的，初态为平衡态，则溶液各处浓度相等。当在上下极板施加一个电压时，会有如下自发过程： 自发过程 1-- 离子向 A 液面聚集。因为自发过程中离子会移向极板以降低其电势能，溶液中的阴阳离子分别向两极板永动，原来的稀溶液本体的离子数进一步减少。假设上极板带负电，向上极板移动的阳离子会受到溶液表面张力的限制而聚集在 A 液面层，使 A 液面层的离子浓度高于 B 液面层。而向下极板运动的阴离子对下面讨论的过程没有影响，可忽略处理。 A 液面受到微孔网罩的限制，不会因离子的推挤而整体上升，仍保持跟 B 液面持平。 自发过程 2-- 溶剂蒸汽从 B 液面流向 A 液面。自发过程 1 破坏了原来溶液的均匀性，使 A 液面层比 B 液面层有较高的离子浓度。溶剂的饱和蒸汽压随溶质的浓度升高而降低，这是溶液通性，所以 B 液面比 A 液面有更高的饱和蒸汽压， P 形容器内的实际溶剂蒸汽压只可能介于两者之间，不可能同时跟两液面平衡共存。此时，容器内的蒸汽对 A 液面来说是过饱和，对于 B 来说是未饱和， B 液面蒸发过程占优势，而 A 液面则表现为吸收溶剂蒸汽，从而导致从 B 液面流向 A 液面的溶剂蒸汽流。 自发过程 3-- 暴露于网孔的液面会自发收缩。假设外电场是匀电场，每个网孔都是大小均匀，那可简化为对单个网孔的讨论以了解整个 A 液面的状况。溶剂蒸汽在 A 液面的凝结会形成一层层极薄的新液面，此过程对液面层有稀释作用，紧贴于新液面的离子数量也就有所减少。把连续过程分割成间断过程，图（ 4 ）所示的是一个间断过程前后的液面形态的变化，一定量溶剂凝结所形成的新液面（弧 ODP ）比旧液面（弧 OCP ）有更大的曲率和表面积，因此新液面有更大的附加压强和表面能。施压于新液面的离子数减少了，而液面附加压强却变大了，随之而来的就是新液面的自发收缩。液面自发收缩有如下主要作用： 图 4 在网孔暴露的液面 1 ） 新液面的收缩能带动紧贴于液面的那些离子往后退，没有紧贴新液面的离子因外电场而总向液面靠近，两者的共同作用使迁移进液相的溶剂分子被挤离液面层而进入溶液本体，这会使 A 液面层的离子浓度回升，维持着 A 、 B 两液面层的浓度差。 2 ） 液面的收缩力对液体产生推挤力，推动了从 A 液面向 B 液面的液流，补充了 B 液面蒸发掉的溶剂。由此，液态溶剂流和溶剂蒸汽流在容器内形成如图 (2) 中的箭头所示的环流。 3 ） 有助于维持液面形态的稳定，不会因溶剂蒸汽持续凝结而使液面单调增大以至动力学机制崩溃。 虽然外电场对 A 、 B 两液面层的离子浓度差的形成和维持有关键作用，但离子到达液面后就受限而不能持续移近电极， A 液面层的离子浓度回升的机理实际上是液面收缩做功把刚凝结的溶剂挤进溶液本体，所以电场力并不对离子持续做功，真正持续做功的是表面张力（分子间力），做功消耗的是表面能，其实质是分子间作用能。液面收缩所做的功包括两部分，其一是推动从 A 液面流向 B 液面的液态溶剂流，其二就是使 A 液面层的离子回升从而维持 A 、 B 两液面层的离子浓度差，而两液面层离 子浓度差是推动溶剂蒸汽流的源动力，所以液面收缩所做的功实际上是推动溶剂环流的动力来源。 通过上述循环机制，我们看到溶剂蒸汽在凝结过程中有部分分子间作用能被截获并用于做功，推动了溶剂的环流。从功能和效果上看，上述装置无疑是一台第二代永动机。我们仅把论文《一种自发形成的非平衡有序结构及其可用性探索》的核心内容在此文中尽量撇开数学计算而简明地带出来，文中对汽液界面的热力学特征，相关的方法论和该动力学机制的原理及各过程导致的能量变化有非常详细的分析，欢迎细读后在此分享你们的真知灼见。个人因客观条件所限，不能对此进行实验验证。但相比那些完全无法进行的“思想实验”来说，上述方案更值得关注，因为它更有可操作性 , 希望有实验条件的科学家能进行验证。 请下载论文《一种自发形成的非平衡有序结构及其可用性探索》，《嘉应学院学报（自然科学版）》 2014 年 05 期 ,32 卷 ,40-46 页。 http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_jydxxb201405009.aspx 蒋健棠 2014.10.03 一种自发形成的非平衡有序结构及其可用性探索_蒋健棠.pdf

个人分类: 科学原始创新|5421 次阅读|34 个评论

再论终止“自动流”的另一必要条件的不可实现性

lwg 2014-5-12 15:03

再论终止“自动流”的另一必要条件的不可实现性 感谢各位关注。 继续批判性思考我所提方案系统，终止“自动流”，还有一个可能的途径——由狭管出口和入口之间形成负向压强差来终止“自动流”。 那么，当我们约定P1代表狭管入口处压强，P2代表狭管出口处压强，V1代表狭管入口处速度，V2代表狭管出口处速度的情况下，出入口两端的压强、流速，满足下列伯努利方程： 终止“自动流”，就是要求V2=0；那么，要求就是： 但是，我们知道，在同一箱体中，要出现并至少短暂维持一个显著的压强差是不大可能的；而且，即使能够在出口形成一个相对的高气压区域，由于我们狭管入口是可以设置在箱体内几乎任意一个位置的，我们也可以通过将狭管入口设置在距离出口附近的“高气压区域”范围内，使终止“自动流”所必要的压强差落空。

2069 次阅读|0 个评论

一个关于热力学第二定律的辩论纪实，欢迎加入，君子之辩！

热度 5 lwg 2014-5-4 12:18

一场关于“挑战热力学第二定律方案”的私下电邮辩论纪实 （以下内容，是一名山沟里中学地理教师和自己最敬佩的一位大学教授之间的电邮往来辩论纪实。为尊重个人隐私，本文做了必要的处理，修改了个别地方打字时出现的别字错误；并且删除了可能由本文猜到辩论双方真实身份的内容。除此之外，保证本文忠实于原始电邮辩论实情。） 一． Thursday, May 01,2014 2:53 PM Ｘ老师： 您好。 可能您已经不记得我了。但您的《》令我印象极为深刻，曾经通过电邮多次与您讨论相关问题，向您请益。 我今天打扰阁下，是希望就下面一个方案，听取Ｘ老师的批评、建议 —— 1. 将钢珠自 U 型钢管一端射入，可从另一端射出，忽略摩擦损耗，钢珠动能不减； 2. 将光子射入光纤一端，光子可以从另一端射出，频率不变（能量不减）； 3. 如上类比，如果存在一种狭管，将分子自狭管一端射入，分子可以从狭管另一端射出（动能不减，理论上，仅需要狭管接近理想刚体，其内壁对分子的约束力不做功，就可以）； 那么，当狭管足够狭窄（如碳纳米管），仅容大约一个流体分子通过时，如附图所示的装置， 在初始状态，虽然流体分子 1 ，理论上，有相同的几率从每一狭管 2 两端的任意一端进入狭管，从另一端出来；系统无法产生宏观动能。但是，如果给图示系统施加一个初始启动过程，则图示系统将可以从单一热源，源源不断地产生宏观动能（射流）；启动过程结束后，进入工作状态，工作状态可以自持，原因是：在进入工作状态后，每个狭管中都存在多个 “ 在途流体分子 ” 按照工作设定方向沿狭管前进，这时，即使认为随机运动的流体分子从每一狭管两端进入狭管的几率仍然相等，逆向进入狭管的流体分子也会被 “ 在途流体分子 ” 反向推出狭管，从而，可以不断从单一热源获得宏观动能（射流）。 启动过程可以是：真空机从汇流管喷口 4 抽吸流体分子进入图中主仓室，直到形成宏观射流。图中流体分子可以考虑采用氩气分子作为 “ 工质 ” 。清华大学已经可以制作长达半米的碳纳米管，似乎为实际检验图示系统的可行性提供了物质基础。 以上方案哪里错了？恭请Ｘ老师赐教。 如果没有问题，我该怎样推动这个突破热力学第二定律的重要观点被当代学术界认可？ 此致 敬礼！ 碰巧今天是五一节了，顺祝Ｘ老师节日快乐！ 陕西省安康市 XX 学校 地理教师 ＸＸＸ 2014.5.1 二． 2014-05-01 15:36:39 这是一个麦克斯韦妖的构想。 但是可行的可能性不大。 关键是任何速度的分子都会进入 “ 入口 ” ，也会以相同概率进入 “ 出口 ” 。 最后什么也不会发生。 局部真空当然会造成射流，但难以维持，最后归于平衡。 我预想此系统是这样动作，关键是分子不会认得出口与入口的区别。 三． Thursday, May 01,2014 5:57 PM 感谢赐复。 看来 X 老师的确是明白人。 关键是启动以后，即使假定 “ 分子都会进入 “ 入口 ” ，也会以相同概率进入 “ 出口 ”” ，由于，启动之后，总有大量 “ 在狭管中，按照正确方向运动的分钟 ”——“ 在途分子 ” ！ 它可以将逆向进入狭管的分子反向推出！正是因为，从两个口进入的概率相同，所以，启动后，任何时刻，正向运动的 “ 在途分子 ” 都比逆向进入的分子数量多！ 当我们假定有一个分子逆向进入时，近似说，也有一个分子正向进入，所有 “ 在途分子 ” ，动能之和大于逆向闯入的分子！（这个推理是就进入工作状态之后的任意时刻而言都成立的，因此，工作状态是可自持的。） 因此，工作状态是可以 “ 自持的 ” 。好比，有些发电机，需要外部电源励磁启动后，才能发电。但是，一旦进入工作状态，它就可以靠自身所发电力的一部分维持继续发电所需的磁场一样。 四． 2014-05-01 18:10:32 每 ‘ 推出 ’ 一个逆向分子，管子里的动量就损失一些，慢慢就没了。 五． Thursday, May 01,2014 9:10 PM 但是，每个新加入队列的正向分子，都为队列整体在补充着能量，补充的量，至少不低于推出过程消耗的量啊？ 而且，实际上，在工作状态建立之后，严格讲，从入口进入的几率高于从出口进入的几率，因为，从出口冲出的那些分子运动轨迹的反演进入路径被破坏了。 六． 2014-05-01 21:19:33 如果你要求入口 “ 队列整齐 ” ，那么它们出现的概率就会小于出口进来的反向分子了。 七． Thursday, May 01,2014 9:26 PM 入口和出口，在静态看，有同样的进入概率。这是没有问题，不需要特别限定的。 关键是在工作状态建立之后，每个狭管中的正向分子排成一个队列，加入队列之前的方向不起作用，加入队列（进入狭管）之后的方向只有一个，奋勇向前。 八． 2014-05-01 21:34:51 再考虑一个问题，出口出来的队列逐步碰上各方向的分子，逐步散射把能量损耗掉。 九． Thursday, May 01,2014 9:40 PM 出来之后的情况可以这样思考：恰能对消定向射流的分子运动，和恰能帮助定向射流的分子运动的情况至少一样多。 十． 2014-05-01 21:53:07 肯定不会一样多，迎面撞上的一定多于同方向的。 十一． Thursday, May 01,2014 9:56 PM 我明白您的意思。 或者还可以这样说：队列外的分子的动量和为零，但是，射流的束的动量不为零，动量又要守恒。 十二． 2014-05-01 22:22:20 这个算也算的出来，不过只要想一下也知道，你在前进中撞到迎面来人的概率比后面人追着撞你的概率高得多。 十三． Thursday, May 01,2014 10:27 PM 承认。但是，两个微粒碰撞前后，动量不变啊。不过，是我不直接撞击叶轮了，交给我撞击的人去撞击叶轮。效果不变。 X 老师比我整大一轮，希望保重身体。早点休息。我们明天再讨论，好吗？ 十四． 2014-05-01 22:39:11 这是不可能的，射流走不了多远就消失了。 十五． 2014 年 05 月 01 日 22:58 这个想法，来自日常宏观直觉。但是，我们完全可以在他消失之前就安排冲击叶轮啊。 这个宏观直觉的微观基础应该是：一个微粒向前运动的动量，会在一系列碰撞中，传递给多个微粒，虽然，那个向前的动量仍然存在，但是，却是被多个微粒的向前运动分量体现着，分散着，等于射流流束展宽了。但是，动量不变，要有效利用该动量，需要的叶轮尺寸需要更大一些。没有原则问题。 十六． 2014 年 05 月 01 日 22:52 好的，明天再说吧。 十七． Friday, May 02, 20147:38 AM 您好。昨天的交流让我把许多细节想得更清楚了。论述的角度可以更开阔了，受益良多。 全世界我最佩服的科学家以前是爱因斯坦，看过您的那本《》的书之后，就是您。 昨天的讨论，进一步对您思维的敏捷增强了印象。 我的手机号码是：ＸＸＸＸＸＸＸ 今天，无论何时，在您方便上网，看到我的这个电邮后，可以短信通知我上线，继续我们昨晚的讨论。 十八． 2014 年 05 月 02 日 10:00 其实你的模型理论上可以等效于一个无摩擦的轮子，一旦转起来可以永远转下去，但是只要你想使用能量，很快就没了。 十九． 2014 年 05 月 02 日 11:38 不是这样的。 如果没有能量输出，将出口堵死，分子回被反射回去，系统将退出工作状态； 如果在叶轮处让射流做功，吸收射流动能做功，使功率得以输出，那么，输出能量的地方（射流出口处附近）的温度会降低；使从出口方向逆向进入的分子动能小于从入口方向进入队列的分子的动能。系统更具有对外做功的潜力。 二十． 2014 年 05 月 03 日 09:34 怀疑是Ｘ老师认为找到轮子类比后，讨论就可以终结了。根本没有看我昨天的回函。 所以，以标题形式（附注，回函标题“做功，轮子减速；但方案是加速！太神奇了。”）将回函观点重发一次。 我们讨论的系统，看似很简单，但是，详细分析起来，却有非同寻常的奇妙性质： 原本假定的箱内均一温度，会因为射流出口处，射流对叶轮做功，聚集相对较多的 “ 低动能分子 ” ，呈现为一个相对的低温区域，在原先假定没有温差的箱体内部，产生出普通热机都可以工作的环境条件来！这真的可以说是太神奇了。仅仅由此出发，在箱体内高温区域、低温区域之间，理论上，都可以安排普通热机工作，对外输出有用功了。 热力学第二定律，的确面临着严峻的挑战。不是吗？ 二十一． 2014-05-03 09:48:28 还是没有说服我。 如果你对此模型真的那么自信，我只能说，不妨试制一个看看是否真的能转动叶轮。 然后你再反过来想，为什么不转？ 二十二． 2014 年 05 月 03 日 10:00 的确，我们是在讨论一个具有可证伪性的问题，最后的判决者一定是实验！ 由于清华大学有团队已经可以制作出长达半米的碳纳米管，这个判决实验应该可以设计出来。我也很期待判决实验给出一个结果。 但是，凭我一个山沟沟里的中学地理教师，没有那么大的影响力，去推动实验判决。 甚至，我现在的观点，除了私下几个人讨论之外，都难以登上正式学术刊物的大雅之堂。 对我来说，和您讨论的目的，除了想请您质疑、批判，让它经受您智慧大脑的砥砺之外；就是，如果真的挑不出什么毛病之后，您能够发挥比我这个山沟里中学地理教师大得多的影响力，扩大这个观点的影响、传播。 二十三． 2014-05-03 10:17:30 我还没有被你说服。 如果我同意你的观点，帮你宣传，估计我的影响力会很快消耗殆尽。 二十四． 2014 年 05 月 03 日 10:23 赞成。 但是，在您目前已经暂时对该方案提不出有力质疑的情况下，您可以找朋友一起提质疑，应该还是可以的。这样，既不至于让你丢丑，丧失影响力，又可以享受探索乐趣，帮助我传播观点。怎么样？ 二十五． 2014-05-03 10:30:30 我自认为质疑是有力的，只是你暂时还不理解而已。 二十六． 2014 年 05 月 03 日 10:34 即使如此，找朋友讨论一下，能否有什么更好的办法让我心服口服，总还是可以的吧？ 二十七． 2014-05-03 10:52:08 我现在只是一介宅男，找不到 “ 朋友 ” 啊。 二十八． 2014 年 05 月 03 日 11:02 您竟然也是宅男？也可以理解，否则，也思考不到关于ＸＸＸＸ过程那么深入的问题。 宅男没关系，在网上，我们这样，也可以交流甚欢吗。 二十九． 2014-05-03 11:21:21 我可以跟你说的，也不多，只是不可只想对自己观点有利的理由，无视不利的理由。 三十． 2014 年 05 月 03 日 11:30 谢谢您的指点。 我一直在找不利的理由。包括请您批评，也是想更好发现不利的理由。 现在，我们排除类比别推理，不可靠的质疑理由，还有什么可靠、有力的质疑呢？ 我的确不知道。不是我不想知道。 当然，类比推理往往也可以给人很好的启迪。但是，不能作为很好的、可信的东西。 三十一． 2014-05-03 12:10:27 其实，最不利的理由就是，分子为什么只想从入口进入，而不想从出口进入。 对此你提了很多理由，但我认为不成立。： - ） 三十二． 2014 年 05 月 03 日 12:31 这的确是最需要说清楚的地方。 归纳起来，理由可以是这样几点： 1. 虽然，静态看，分子从两端进入狭管的几率相同；但是，一旦启动，进入 “ 工作状态 ” ，那么，每个狭管中的很多分子，构成一个按照工作状态设定方向 “ 向前运动（即，向出口方向运动的队列） ” ；此时，即使认为，分子从两端进入狭管的几率仍然相等，从入口进入狭管的分子为动态队列补充的动能，也足以抵消逆向从出口进入狭管的负方向动能，使得，狭管动态队列具有的向前运动动能不减少，不断从狭管出口冲出，形成一个可持续的运动过程； 2. 何况，进一步说，出口附近，射流对叶轮做功后，分子平均动能降低，相对集中在狭管出口处附近，使得，从出口方向进入狭管的分子，负方向动能还比较小，可以进一步支持观点 1. 三十三． 2014 年 05 月 03 日 12:54 我突然产生一个想法：我们是否可以在做一定的文字处理，避免其他人猜到我们真实身份的情况下，把这个讨论放到一个适当的网上论坛上，继续进行？使得，可以有更多感兴趣的人可以加入我们的讨论？这当然需要先征得您的同意。 三十四． 2014 年 05 月 03 日 14:57 可以的，你去注册两个 ID ，给我个链接，到网站上讨论一下。 我所难以接受的就是你的这两个理由，我总觉得有些一厢情愿。

3183 次阅读|14 个评论

[转载]一部正能量永动机的诞生

xiaoyanghe 2013-6-20 08:48

作者：老愚 陈水总，一个卑微的中国人，因为纵火烧死47人、烧伤34人而进入公众视线。滥杀无辜，说他是恶魔也不为过。6月11日，《厦门日报》发表文章，这样发泄对他的仇恨：“民众的公敌！”“他留存在公众心里的，只会永远被唾弃与被谴责。” 罪犯死了，但他的灵魂并未安妥——在离开这个世界前，他怀有一颗复仇的怨恨之心。其罪孽百身莫赎，人们当然也不会去原谅他。物伤其类，我们应该充分表达对无辜死难者的哀思，并抚慰他们的亲人。但同时似乎也不妨对作恶者的灵魂施与悲悯，一个苦难深重的灵魂需要安抚，他既是不幸的承受者，也是罪恶的制造者。施与悲悯，我们才能得到道德净化，从仇恨的负性情绪中解脱出来。文明世界就是这样对待此类事件中的恶人的，他们视恶人为社会肌体分泌的毒素，一桩罪案往往引发对执政当局政策的检讨。 当地政府并无哀悼死难者的举动，也不让公众知道其亲友的内心感受，他们或许以为这样就可以平息愤怒的情绪，阻止对政府责任的追问，进而稳定局势。如此方能理解《厦门日报》的这篇评论。题为《陈水总丧心病狂 全社会必须共诛之》的主旨是：灾难乃十恶不赦的坏人所为，且已受到惩罚——被火烧死；在救助过程中好人涌现，他们传递出源源不绝的“正能量”——你若能自然地感受到这种东西，才是政治正确的国民；若由此探究坏人的生存处境，并试图报以理解和同情，进而追究政府的责任，就非常危险了。在同样的社会制度下，为何只有他去杀人放火？唯一的答案是：因个人心理缺陷所致。受害者应该恨的只是罪犯，这就是结论。 政府俨然成了一个终结者和永远的胜利者。坏人行凶，百姓受害，政府出面显示威力：破案，施救，赔偿。惟其如此，政府的存在就更不可或缺了。所以，一场惨绝人寰的灾难，无一例外地变成了功德碑，主流媒体按照主管部门的指示，轻而易举地将悲剧做成颂歌。读者看不到受害者的呼号，无从获知社会的真实反应，更难获得罪犯铤而走险的真实动因，政府也不想借此深挖犯罪根源，处理责任人，端给你的是冒热气的热情、爱心和责任大菜……每一场灾难过后，社会不会有一丝进步：坏人照样施暴，百姓无辜遭殃。 悲伤、绝望之类的“不良情绪”几乎完全消除了，仅仅剩下了政府所需要的感恩和安静。 陈水总的一生，可谓自生自灭，他是名副其实的国家弃儿。被迫下乡，返城后陷入困顿，42岁勉强娶妻，生活无着，摆摊被取缔，办理退休证明被政府部门踢皮球，因绝望遂生报复社会之心，点燃汽油与无辜者同归于尽，他死在耳顺之年。他几乎没有得到一个国民应有的待遇，无工作，自谋生计，屡受欺负，苟且度日。他好像感受不到多少政府和社区的温暖，独自在苦海里挣扎。他是中国绝望群体的标本，他们无能力走出困境，过上富足的日子，波澜壮阔的“中国梦”与他们无关。卑微的生，卑微的死，当他们不愿苟活的时候，社会的噩梦就来了。 不曾在底层呼吸过的人，是无从理解他们的屈辱与痛苦的。 有人说，他们应该把复仇的火焰对准恶人，比如欺压他们的官吏，为富不仁的商人等等。我想，他们本来是有善恶之分的，几十年也未做过什么恶事。他们活在基本的道德约束里，活在官方颁布的法律法规里，算是小小的良民。但当他们绝望的时候，眼里还会有好人坏人之分么？任何比他们生活得好的人，都是其报复对象，社会在他们眼里就是一个整体！贫民的绝望就是这样令人心碎！在那一刻，谁都是他们的敌人。 一个孤独的个人绝望了，其毁灭性后果要让全社会来吞咽，这才是悲剧所在。政府的责任就在于消除贫困，创造公平的生存环境，给予国民应有的救助，让贫困群体能感受到改变自己命运的机会，他们才会怀揣“中国梦”而善待他人。 两天之后，《厦门日报》在“传递正能量，我们在行动”的栏目里，又发表了一篇文字，文章名为《让我们携手传递正能量 回视BRT公交车放火案处置经过》，署名还是“夏仲平”。 他们是怎样传递“正能量”的呢？先指明“正能量”的发源地：中央。请看其一系列配套用词：高度重视，迅速作出重要指示，连夜赶赴厦门，第一时间赶赴厦门指挥，立即启动应急预案。随后把焦点对准地方正能量生产司令官——市委书记王蒙徽：“多次召开紧急会议，多次亲临各种现场，指挥若定，确保各项工作有条不紊展开，各种措施有力落实到位。”官员的常规动作，被作者深情铺排，企图造成抒情诗般的效果。紧接着是概括政府各部门的贡献：卫生、教育、交通、民政、安监、公安、消防等部门，在最短时间内调集精干力量赶赴现场施救，受伤的34名群众被及时送到医院，赢得了宝贵的治疗时间。然后是宣读功劳簿：公安部门“夜以继日，连续奋战”，“快速锁定犯罪嫌疑人，使这起放火案仅用22小时即告破。” 最后才拈出一堆产生“正能量”的群众，他们其实是为衬托政府的伟大而存在的：“为抢救伤员，主动推迟婚期的重症科情侣护士小陈和小许；扔下高考的女儿，忙着救治病人的张新合；老婆就要生了，没空回家照顾的夏继斌。看到不顾生命危险，连续拽出十多位乘客，直至负伤的时兵；自己爬出车窗，又回头拽出同学的男孩吕尚斌；驾驶私家车，火速运送伤员不留姓名的好市民。” 最后，该文大胆地对自己的上司进行褒扬：“在市委宣传部的直接指挥下，无论是中央、省属媒体，还是市属媒体，他们秉持正义，坚守底线，不缺位、不越位，不猎奇、不渲染，客观公正地报道事件真相，引导舆论，及时传递正能量。”还顺带进行自我表扬：“特别是厦门日报社记者，深入现场，日夜奋战，及时准确报道事件经过，反映伤员救治情况，表达市民呼声，回应社会关切，体现了一个主流大报的道义和责任，得到广大市民的充分肯定；不少市民来电，称赞厦门日报的报道是及时雨、正气歌，是有担当、负责任的主流媒体。” “夏仲平”以为这样，便可让人信服文章的结论：“回视这起BRT公交车放火案处置经过，我们看到了一个个紧张忙碌的身影，看到了一幅幅感天动地的画面，看到了媒体的坚守和责任，这一切所传递的正能量，使逝者能够安息，生者更加坚强，厦门更加温馨。我们说，这种正能量，源自于我们有中国共产党的坚强领导，有社会主义制度的优越性，有最广大人民群众的铜墙铁壁。” 这就是事发地“主流媒体”的作为。 一张大网罩住了灾难，遮蔽了民间的声息，受害者及其亲人成为彻底的沉默者。灾难来了，我们解决了，我们胜利了，我们是永远的胜利者，我们永远有能力处理任何悲惨的事情，而且，一次次灾难正好证明了我们的伟大，我们甚至应该感谢灾难、感激坏人，因为你们我们才有了表现“正能量”的机会。你还将看到，只要我们愿意我们就能呈现出你不敢正视的“正能量”。 从PX事件到陈水总纵火案，厦门日报出面发表评论的就是这个“夏仲平”，一个集体笔名，或许是“《厦门日报》中国评论”的简称。其文章可谓“四不像”，报道、综述、议论、训示兼而有之，其逻辑属于“硬讲道理”那类，文笔粗鄙、幼稚。荒诞的是，用其名发表的文章一概无任何标示，让读者误以为是个真实存在的作者。这个名字幽灵般出现在每个“关键时刻”，发出无比正确的声音。他不是一个人，他是全能神——市委宣传部的化身，当他煽情的时候，你知道他要感动你；当他露出牙齿的时候，你知道他代表专政机关不可抗拒的意志。 该报只是“正能量”生产线上卑微的一员，看一眼中央党报党刊近日来的标题，诸位便可知道“正能量”全国生产总公司的劲头了： 当代青年正能量浇筑中国梦 培养青年马克思主义者的新尝试 雷锋学他一次，他学雷锋一生 人人传播正能量 高举文化望远镜 只有去中国才能看到未来… 官媒正在迅速脱掉自己的媒体属性，倾情参与一场谁更像宣传工具的比赛——让主管者心花怒放，是他们舔菊的最高目标。于是，一个关键词造句的癫狂时代来临了。揣摩上意、服从神圣指令的“圣斗士”自天而降，精神亢奋，口吐妙语锦句，他们期望以此堆砌一个虚妄的天堂，让芸芸众生信服。他们也知道，那是一个永不会实现的世界，他们只是想靠这个谋取利益，他们自忖别人也未必会信，以为这样便无罪恶感。我想忠告这些进行政治投机的聪明人：传播妄言即是罪恶。

个人分类: 时政|1338 次阅读|0 个评论

永动机在理论上可以存在

hongque 2013-5-6 21:51

一直以来，受能量守恒定律的影响，科学界通常认为永动机不存在，且把研究永动机的行为当成一个笑话看待。这个观点，我觉得在不久的将来一定会被推翻。因为随着人们对微观粒子的了解和统一场理论有可能在不久的将来出现的可能，传统意义上的能量守恒定律将不再完全适用。 一个不容忽视的事实是，在没有接受任何外来能量的情况下，电子却无穷地围绕原子核运动。那么，可以想见，如果用一种巧妙的方式将这种运动能量放大，即有可能造出永动机来。 相传近一百年前，英国有个叫约翰·瑟尔的人曾做出过连他自己都无法解释原理的永动机，只是因为种种原因，反而遭了封杀，被官方宣传成一个骗局。稀里糊涂相信官方，不是科学的态度。笔者在观看了有关约翰·瑟尔的资料后，发现他可能通过一种巧妙的结构，在无意中契合了统一场理论。

个人分类: 我猜|126 次阅读|0 个评论

[转载]牛人用CPU风扇制作的永动机

热度 1 seawan 2013-4-28 08:05

牛，确实牛。 另一个直接用来点灯了：

个人分类: 博览|5274 次阅读|2 个评论

隧道效应：量子“永动机”可以实现？

热度 6 jmluo0922 2013-3-1 00:18

文克玲教授对于我不同意量子隧道效应，十分不高兴，在他的博文写到： 1. 没有隧道效应，扫描隧道显微镜就是骗人的，靠扫描隧道显微镜起家的白春礼就是一个“砖家”，一个砖家当了中科院院长兼党委书记，中国的科学就没有希望，．．于是中国经济崩溃，世界经济崩溃，天下大乱！ 2. 没有隧道效应，化学反应的催化剂就不起作用，化工厂全部停工 ,...... ，天下大乱！ 3. 没有隧道效应，原子核就不能穿透库仑位垒，穿透不了库仑位垒，聚变反应就不会发生，没有聚变反应，太阳就不会发光，太阳不发光，地球温度就会在绝对零度附近，没有生命，更没有人类，没有人类，就不会有罗教明和我来这里发博文，阿门！ 如果不同意他老人家的看法，后果的确非常非常严重。好吧，就满足这位老人家，但后果会如何呢？ 隧道效应原理图量子隧道永动机工作原理 图（1）是量子隧道效应的原理图，意思大家都应该知道，电子可以按波函数描述的那样具有穿越比自身能量大的能量间隙，当然是通过看不见的量子隧道。 按照这个原理制作一个隧道结如图2所示，低能极（左）上的电子E 0 ，以一定的几率通过隧道效应穿过ΔE能隙达到高能极E 1 （右）， 由于ΔEE 0 ,因此，E 1 E 0 ，显然通过隧道效应到达 右极板上的电子能量是高于左极板的 ，用金属导线连接两个极板， 电子就会从右极流向左极，就会有电流并可以驱动电机 W 做功， 右极板上的电子回到左极板。显然， 这个过程是可以无限循环下去的，电流和功率 W 就会不断的输出。 伟大的隧道效应，人类梦想的永动机被您不经意中实现！ 我们应该感谢量子，通过它神奇的隧道，招唤幽灵，将虚幻世界中能量输送到现实世界，从此解决人类的能源危机！ 是这样的吗？醒醒吧梦中人！

个人分类: 杂谈|16733 次阅读|27 个评论

超帅：永动机居然真的存在!

热度 13 zlyang 2013-1-8 18:44

超帅：永动机居然真的存在 ! 科学网这两天猛帅《科博年轻了—由耍帅看见的。》 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=332266do=blogid=650220 《（火速收工）大家开心的有木有！真心不带再耍帅的啦~~》 精选 http://blog.sciencenet.cn/blog-540428-650499.html 作为新能源预测工作者，真傻近年公然发现： 永动机居然真的存在! 物理学家们早 就论证“ 不存在永动机 ” ： 可惜 他们是在封闭系统里 。 在开放系统里，永动机是存在的！ 对于地球上的生命，至少在今后亿年的时间里， 太阳，伟大的太阳， 就是我们地球生命的永动机： 取之不竭的能源！ 风能不是，用多了地球会自转会变换慢 ，有明显的副作用。 水能不是，潮汐能不是。 其实，风能、水能、潮汐、生物质能等，都源自太阳能。 http://www.geni.org/globalenergy/library/renewable-energy-resources/world/asia/solar-asia/solar-china.shtml 参考文献 ： Schiermeier Q, Tollefson J, Scully T, et al. Electricity without carbon . Nature , 2008, 454(7206): 816-823. McElroy M B, Lu Xi, Nielsen C P, et al. Potential for wind-generated electricity in china . Science , 2009, 325(5946): 1378-1380. Nature Editorial. China's wind-power potential . Nature , 2009, 457(7228): 357. David Cyranoski. Beijing’s windy bet . Nature , 2009, 457(7228): 372-374. 真傻 自己不帅， 请帅哥代帅！ 请 Brezhnev 代俺帅！来自internet，具体忘了。谢谢原上传者和大明星 Brezhnev 先生。 2003年2月底，俺博士答辩。 借来的图片。帅吗？原作者看到，请表态。 贾利军，2013-01-09，威武！大吉大利啊！ http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=232802do=blogid=651203

7030 次阅读|30 个评论

中国技术交易所惊现“永动机”项目。

huangsz759 2012-12-5 00:20

中国技术交易所惊现“永动机”项目。 http://ppm.ctex.cn/ppmweb/project/wsztView.jsp?projectID=1304674745672614638093 因此建议中国技术交易所对申请技术交易的项目进行筛选，将明显行不通的项目挡在门外。 中国技术交易所作为“媒婆”的角色，把歪瓜裂枣、没有眼睛、没有耳朵的“姑娘”跟“漂亮姑娘”一起摆出来。 这不好吧？

1899 次阅读|0 个评论

[转载]永动机--这是要逆天了么？

热度 2 jingpeng 2012-7-21 20:37

隔壁师兄推荐的，他喜欢研究些乱七八糟的东西，尤其是尼古拉·特斯拉。 最近有个叫Kesh的伊朗核物理学家，提出一些完全颠覆传统的理论，并可以从单个原子源源不断地提取能量。制造出了永动机，并且开始卖了！据说，香港有人买了。 隔壁师兄分析，这只有三种情况： 1. 这人是个骗子。但他宣称9月6日，要办个博览会，公开所有技术。如果是骗子，到9月份就露馅了。 2. 这人是个疯子。还是有点名望的物理学家，应该还是有理性的。 3. 他真的NB了。这就没什么好说的了，坐等科技革命。 各位看官，自己判断。我估计是个闹剧。 他们有一个Kesh基金会，是有组织的，这是官网：http://www.keshespace.com/ 宣称已经开发了飞碟，目标是星际旅行！当然还有各种民用的技术，看来很高端，都是小菜了。 下面的视频做了一些展示。 下面是一段介绍，感觉像是上帝到来了！ ---------------------------------------------- M.T.Keshe是伊朗核物理学家，他在最近的二、三十年来一直在研究等离子物理方面的应用，并取得了非常巨大的成就。他的研发成就超过了人类历史上任 何其它科学家，甚至他们的总和，这里包括爱因斯坦、尼古拉·特斯拉。为什么这么说呢，等你了解他的研发成就你就会同意这个观点。 　　 M.T.Keshe的研发成果让自由能源、星际旅行变成了现实。这两项只是他研发成果的很小一部分，他甚至可以造物，造出你所需要的地球上有的甚至没有的 物质，他可以造出无限量的黄金和钻石，可以造出地球上不存在的具有14种超导体属性的物体，或目前人类还无法合成的包含十几种化学元素的物体，他甚至能制 造出新鲜的蛋白质和牛肉。用他的话说，他可以创造出你所需要的一切。 　　这听起来似乎太过离奇和科幻，但是他已经做到了，他有团队、有众多的专利、有很多的在运行的设备、有经过科学检验的制成品。其实，如果你了解了他创造这一切的原理，你就会相信这一切都有可能。 　 　M.T.Keshe在16岁的时候就理解了“引力”的作用原理，而宇宙万物的有序运行正是基于这样的原理，他正是根据这种原理，模拟地球的“磁力”与 “引力”场制作出了他的造物机。换一种说法就是他制作了一个微地球。我们地球上的万物正是基于地球的工作原理造就的。而这一切的秘密与重点又归结于宇宙的 基本组成元素——等离子体，而他的这台机器所做的就是自由随意的打开等离子体。M.T.Keshe说，“当他打开了等离子体以后发现他简直就是打开了上帝 的魔术盒，里边有你所需要的一切。”M.T.Keshe的这句话何其像极了爱因斯坦临终前的那句话“我已经发现了上帝的密码”。 今天，M.T.Keshe告诉我们，“一粒等离子中蕴含的能量就足够人类用上千万年，只需要几个分子就可以点亮整个宇宙。”M.T.Keshe对能源的理 解已经跳出了电路、发电机、电池、电灯的范畴，他把能源理解为能源光谱。在能源利用方面，M.T.Keshe已经制作出了他自己的发电机，一个7公斤的装 置，不需要任何燃料，根据需要可以释放千瓦、万瓦、兆瓦，甚至你所能想像到大的电流，它理论上可以使用到地球不存在还可以正常运行。 　 　M.T.Keshe现在的主要研究方向是星际旅行，他说，运用他的技术“从地球到月球只需几秒钟，而跨越整个太阳系仅需数分钟的时间”。星际旅行不仅仅 需要的是速度，它是一个系统工程，还需要材料、维生、医疗等一整套的解决方案。M.T.Keshe几乎已经克服了所有这些困难，在材料方面他认为完全不需 要现代航天那样的耐高温、高压，因为他的航行原理与现代航天的火箭推动原理完全不同，不会产生任何的高温、高压，也不需要厚重的航天服，他的系统甚至可以 让他裸身行走在火星表面。在维生方面M.T.Keshe可以在太空中制作出你需要的任何食品，甚至牛肉和面包。而在医疗方面M.T.Keshe已经做的相 当完美，他不需要医生以及现代医学中用到的任何医疗器械及**，他的能量疗法几乎可以医治任何的疾病。他曾经让一位瘫痪15年的病人下地行走自如。他并且 早已制作了他自己的航天器，我甚至相信他已经做过太空遨游。 　 　　M.T.Keshe也说目前他所做的一切能不能实现完全不是 技术上的问题，而是金融寡头和世界各政府能不能接受的问题。因为他的发明将改写整个人类社会的运作模式，将推翻这个靠金钱操纵的社会，将消除人类社会的贫 穷、饥饿、疾病、战争，消除人与人之间的不公与剥削，消除人类社会中的控制或统治。看起来这是个非常理想和人人向往的社会，但一些人已经习惯了特权与统 治，他们不愿意放弃这一切。另外，由于人类精神文明的滞后，一些未知、不可控的因素也存在。不过，M.T.Keshe又说，这种趋势是任何人和力量都无法 阻止的。只要人类有意愿朝这个目标走，我们有能力和智慧解决所有问题。既然天堂就在眼前，我们还会在乎脚下的一块拌脚石而止步不前吗？这个美好的目标需要 你、我、他、大家一起的努力来实现，哪怕只是拿出你的关注，也是缩短了与天堂的距离，我们不能让它就此埋没或不断推迟。 　 　继2012年4月21日邀请世界各国大使在布鲁塞尔举办的会议之后, 凯史基金会决定于2012年9月6日再次通过各国驻比利时大使及官员邀请世界各国政要参与在比利时尼诺纲凯史基金会总部举办的科技展示会，凯史基金会将于 2012年9月21日发布其太空科技的首期科技以及其研发的引力磁场系统. 此次发布将对世界各国科学家同时展示.以利于其进行生产和复制，从那一时刻起,世界各国的国界将不再拥有任何实际的意义.这是由于,一旦首个飞行系统制造完成并籍由公众投入使用,从德黑兰到纽约的旅行时间至多不会超过10分钟。 ---------- 这是另外一个永动机，类似的视频很多，只要有一个是真的就够了。真空里是可以产生粒子，量子世界就像大海，会有波浪的起伏，产生能量或者粒子，所以凭空产生能量，应该并不违背科学认知。 但也可能这就像共产主义，非常美好，总会有市场的，人的心里总是忍不住会往这方面靠。但结果可能是不现实的。

个人分类: 技术-方法|4090 次阅读|5 个评论

公开坦诚地讨论 “永动机”

热度 9 jitaowang 2012-7-14 07:56

个人分类: 现代热力学|6364 次阅读|12 个评论

"分析热力学"不同于"热力学"

热度 3 jitaowang 2012-7-9 05:51

"分析热力学"不同于 "热力学" 作者: 王季陶 在我的博文 “ 热力学的适用范围之广是无可比拟的! ” 中有insuye和沈老师的热烈讨论.对这部分(和常规的 “ 热力学 ” 不同), 我不了解, 也不参与讨论. 同时也有沈老师和我的讨论部分, 甚至还涉及 “ 是不是可以造出第一或第二类永动机? ” 对这样根本性的基础问题. 尽力把来龙去脉列在下方, 自行纠正或判断! 直接相关的评论和回复按时间排列如下: ================ 删除 回复 沈惠川 2012-7-7 07:09 Einstein认为，只有相对论和热力学才是 “ 原理性 ” 的科学。 不过，热力学也有一些隐含的假设，例如认为 “ 时空 ” 是Newton的。实际上，能量守恒及其数学表达形式就来自Newton力学。 博主回复(2012-7-7 08:18) ： 如果不采用 , 结果应该得到什么? 两者能不能通过实验来进行比较? 删除 回复 沈惠川 2012-7-7 12:18 热力学也有一些隐含的假设。除了认为 “ 时空 ” 是Newton的之外，还假定了空间是3维的。这可以从热力学公式中看出来。 统计力学中的等几率假设，实际上也可以改成 “ 非等几率 ” 。 博主回复(2012-7-7 12:30) ： 如果把热力学的 "一些隐含的假设"去掉, 是不是就可以造出第一或第二类永动机? 删除 回复 沈惠川 2012-7-8 07:03 博主回复(2012-7-7 12:30)：如果把热力学的 "一些隐含的假设"去掉, 是不是就可以造出第一或第二类永动机? ----------------------------------- 要仔细研究才知道. 博主回复(2012-7-8 08:42) ： 热力学和其他学科一个很大的不同点就是: 它直接基于人类大量宏观经验事实的总结 ——“ 第一或第二类永动机不可能得到(不包含整个宇宙) ” . 实际上, 热力学第一定律就是第一类永动机不可能得到; 热力学第二定律就是第二类永动机不可能得到. 热力学从来就不认为其他学科可以从更基础的 “ 理论 ” 出发可以来 “ 证明 ” 或 “ 推翻 ” 热力学第一定律和热力学第二定律. 其他5, 6, 7楼就等insuye的讨论. ======== 同时把该博文的全部评论和回复附上, 避免理解上的偏差. 发表评论 评论 (8 个评论 ) 删除 回复 insuye 2012-7-8 20:18 很抱歉没注意到讨论的范围已经扩大，之前的评论需要重新交代一下。 我同意非平衡态热力学 “ 流 ” 和 “ 力 ” 的理论形式达到了精致流畅的标准， except for one or two small points 。我所指的需要从 “ 古典 ” 到 “ 分析 ” 的提升是指从热力学第一定律一直到导出第二定律全微分这一部分（范围较古典热力学大一点，因为导出第二定律全微分就意味着非平衡态热力学，后面主要是全微分的数学展开）。我觉得它离精致流畅还有不小的距离。比如我曾经提过的那个问题：熵的克氏定义必须附加可逆路径的限制，但恰当微分的数学理论不允许状态函数的定义附加任何路径限制，因此我们需要做出一个选择，要么修正熵的克氏定义，要么修正恰当微分的数学理论，允许状态函数的定义附加可逆路径限制，但到目前为止，这两者都没有被修正。一个理论体系在它的基本概念的定义都存在疑难未能完全澄清的情况下，很难说明这个理论体系已经非常完备，进而精致流畅了（这个疑难涉及了后续一连串的问题，如熵和各种热力学势、第二定律的热力学解释，基本方程等等）。非平衡态热力学已经隐含了对这个问题的修正，但仍然存在 one or two small points 。 我也同意分析热力学所关心的问题与分析力学有所不同，但热力学作为描写基本动力学过程（和现象）统计集体行为的理论，在统计集体行为和基本动力学过程两者之间必然存在共同的主线，因此分析热力学与分析力学应当在 “ 主线 ” 上存在自相似的理论结构，我比较关心的是这一部分。或者说有形式相同的理论框架，或者说是有数学形式相同的主方程。从自相似的理论结构这样一种观点来看，这意味着从基本动力学过程到统计集体行为的主线描写在数学形式上基本统一。也就是说，应当存在这样一个理论结构：在数学形式上包含分析力学主线的分析热力学，并且两者的数学形式存在自相似性（分析热力学的理论框架大于分析力学，除了集体行为的原因外，它还涉及了化学位项和分析力学搞不定的热力学第二定律）。如果我们希望以哈密顿动力学方法为基础之一，如何选择正则变量真的是个难题，我很乐意看到不同观点，您是否有新文章？欢迎赐教。 统计力学的有效范围小于热力学是原理性的，计算是否精确则与测量和数学方法以及非线性因素有关。有大量的实例在原理上是不能用统计概率方法解释的，比如结晶、偏析、平衡态的多相共存等等。更重要的是，统计力学带来了一种与我们周围世界真实景象并不完全吻合的自然观，我们是否愿意接受这样一种观点：我们周围的世界所发生的 “ 变化 ” 都是因为 “ 相空间 ” 的 “ 微观状态数 “ 在增大？答案显然是：有一部分是，但不全是。 博主回复 (2012-7-9 05:25) ： 谢谢讨论很有深度 . 数理方面是我的弱项 , 但是并不害怕 . 有需要也会学一些 . 我的 email: jtwang@fudan.ac.cn 希望有机会和你进一步沟通和交流 . 删除 回复 沈惠川 2012-7-8 07:23 统计力学的有效范围小于热力学 --------------------------------------------------- 也许是 , 当然也许不是 . 因为有时候用统计力学来算更精确 . 比如用 Boltzmann 方程算 , 比用流体力学 Navier-Stokes 方程算更精确 ; 而流体力学 Navier-Stokes 方程实际上就是非平衡态热力学的基本方程 . 删除 回复 沈惠川 2012-7-8 07:16 比如您尝试过分析热力学，最基本的问题就是如何选择正则变量，您考虑的方向是对的，数理方法也正确，但就是很难得出像分析力学那种精致、流畅的结果。 ------------------------------------------------------------ 分析热力学我认为很精致、流畅 . 只不过它所关心的问题与分析力学有所不同而已 . 在选择正则变量时我曾走过弯路 . 删除 回复 沈惠川 2012-7-8 07:12 但是热力学的理论框架实际上并不受这些隐含假设的限制，它只是我们目前在这样的范围内讨论热力学的一个结果。 ----------------------------------------------------------- 前苏联有一个热力学家就曾将现有的热力学理论框架改掉 ( 他将热力学量改成协变的 , 而不认为热力学定律是协变的 ). 当然他的改动我不认为是对的 . 由于书不在手边 , 故书名暂缺 . 删除 回复 沈惠川 2012-7-8 07:03 博主回复 (2012-7-7 12:30) ：如果把热力学的 " 一些隐含的假设 " 去掉 , 是不是就可以造出第一或第二类永动机 ? .----------------------------------------------------------- 要仔细研究才知道 . 博主回复 (2012-7-8 08:42) ： 热力学和其他学科一个很大的不同点就是 : 它直接基于人类大量宏观经验事实的总结 ——“ 第一或第二类永动机不可能得到 ( 不包含整个宇宙 )”. 实际上 , 热力学第一定律就是第一类永动机不可能得到 ; 热力学第二定律就是第二类永动机不可能得到 . 热力学从来就不认为其他学科可以从更基础的 “ 理论 ” 出发可以来 “ 证明 ” 或 “ 推翻 ” 热力学第一定律和热力学第二定律 . 其他 5, 6, 7 楼就等 insuye 的讨论 . 删除 回复 insuye 2012-7-7 15:12 沈老师，您好 目前的热力学只能看作是 “ 基础水平 ” 的理论，如您所述，它确实包含 “ 牛顿时空 ” 的隐含假设，但是热力学的理论框架实际上并不受这些隐含假设的限制，它只是我们目前在这样的范围内讨论热力学的一个结果。 问题在于热力学理论体系的拓展被一些问题给绕住了。比如您尝试过分析热力学，最基本的问题就是如何选择正则变量，您考虑的方向是对的，数理方法也正确，但就是很难得出像分析力学那种精致、流畅的结果。依我管见，问题之一就在于正则变量选择，这个问题在现有理论基础上没有办法做出更好的选择，它与我和您还没有讨论完的那个 “ 小问题 ” 有关。热力学确实需要一个从 “ 古典 ” 到 “ 分析 ” 的提升。 “ 非等概率 ” 还是改变不了统计力学的有效范围小于热力学这样一个事实，主要的问题是我们必须承认 “ 确定性 ” 的存在。所以我们需要这样一个方案，不需要概率假设前提，但又包容统计力学的概率描述。如普利高津所言： “ 它即包括定律，也包括博弈，即包括时间，也包含永恒性。 ” 博主回复 (2012-7-7 16:40) ： 谢谢 . 并欢迎 insuye 和沈老师的讨论 . 正像我在 博文中所说 : 我更倾向于 " 物 ". 喜欢从 " 物 ( 无法造出永动机 )" 中找 " 理 ( 热力学 )"--" 析万物之理 ". 在数理分析中 , 不得不引入 适用范围也会相应地受到限制 . 具体的数学表达式的适用范围限制是很明显的 . 删除 回复 沈惠川 2012-7-7 12:18 热力学也有一些隐含的假设。除了认为 “ 时空 ” 是 Newton 的之外，还假定了空间是 3 维的。这可以从热力学公式中看出来。 统计力学中的等几率假设，实际上也可以改成 “ 非等几率 ” 。 博主回复 (2012-7-7 12:30) ： 如果把热力学的 " 一些隐含的假设 " 去掉 , 是不是就可以造出第一或第二类永动机 ? 删除 回复 沈惠川 2012-7-7 07:09 Einstein 认为，只有相对论和热力学才是 “ 原理性 ” 的科学。 不过，热力学也有一些隐含的假设，例如认为 “ 时空 ” 是 Newton 的。实际上，能量守恒及其数学表达形式就来自 Newton 力学。 博主回复 (2012-7-7 08:18) ： 如果不采用 , 结果应该得到什么 ? 两者能不能通过实验来进行比较 ?

个人分类: 现代热力学|6102 次阅读|7 个评论

[转载]诺奖得主发现“时间晶体” 永动机或可真实存在

lg21c 2012-3-2 06:22

物理学家探索了这样一个概念：冷态的物质最终可以形成重复的模式。 “永动机”这个词--从十九世界中期开始，科学家们就嘲笑这个概念。“诺贝尔物理学获奖者” Frank Wilczek似乎和这个概念无关，但是如果Wilczek关于对称性和时间的本质的最新观点正确的话，科学家们就会提出：虽然永远都没有能量输出的，但是永动机可以真实存在。Frank Wilczek提出：物质可以形成一个“时间晶体”，它的结构可以随着一个普通的晶体进行周期性的重复，但是这种重复是发生在时间上而不是空间上。这样的晶体将会代表物质未知的一种状态，这种物质的状态可能在早期宇宙冷却，失去原始的对称性的时候出现过。 加州技术研究所的宇宙学家Sean Carroll 说：“这些论文本身就完全受人尊敬，而且毋庸置疑的正确和有趣。” Wilczek是麻省理工学院的一名教授，因他在发展中的量子色动力学中的开创性的工作而闻名。量子色动力学解释原子核内部的粒子怎么联合在一起。他说他最新的观点是来源于两年前当他教群论的一堂课上。群论是数学的分支，用矩阵来描述基本粒子们的内在对称性和对晶体进行分类。处于平衡状态的液体或气体，是由均匀分布的粒子构成的，呈现出完美的空间对称性--它们看起来每个地方，每个方向上都一样。 在处于能量非常低或最低的时候，大多数物质不能保持对称性，而会结晶。晶体的规则几何形状缺少完整的空间对称性；结构不会处处相同。因为晶体在能量非常低的时候，它的对称性减少了，物理学家说，这些晶体出现自发对称性破坏。在许多物理领域里也发生相同的过程。一种对称性的破坏，可以由希格斯玻色子指示出来。希格斯玻色子在大型强子对撞机里被捕获，可以用来解释亚原子粒子为什么有质量。 Wilczek 说他开始思考普通的三维晶体通过增加额外的一个时间维度变成四维晶体的概念。一个时间晶体能自发破坏Wilczek所称的“对称性之母“--时间平移的对称性。时间平移对称性指的是物理规律不会依赖于时间起点的选择。一个时间晶体它可以随着时间改变，但是会持续回到它开始时的相同形态，就如一个钟的 移动 的指针周期性的回到它的原始位置。 与普通的钟或者其他周期性的过程不同的是，时间水晶和空间水晶一样会是最低限度的能量的一种状态。乍一看，这提出了个矛盾。时间水晶根据定义来讲，为了破坏时间平移对称性，必须随着时间改变。但是拥有最低能量的体系“通常”不能移动。如果它可以移动，那么额外的能量仍然会被输出，直到这个体系达到真正的最低能量即静止的状态。 “起先，我认为时间晶体这个概念简单，也是不可能的，”Wilczek在坦佩的亚利桑那州立大学的一个近期讲座中写到：“现在我认为这既不简单也并非不可能。" 他与Shapere 证明物质可以在静止状态下，总能量为零。他们用数学重新表达动能(0.5倍的质量乘以速度的平方)的普通定义，将动能定义为不同的，但是同样有效的值，这个值是依赖于可供选择的一个速度（例如，增加一个额外项如速度的四次方，而改变普通的动能）。 一旦启动，时间晶体不需要外在的力去保持 运动 而能永远运动下去。这类永动机不会违背任何已知的物理定律，因为没有起先加入的能量，也就没有任何可以从这体系中输出的能量。这类体系甚至可被用于传递信息。在体系周围的其他所有物质都消逝后，体系仍存留着。 Wilczek说，现代科技最接近时间晶体的物质是：携带电流的超导体，它在低温下运载移动的持久电流。在一根普通的超导电缆里，电流是恒定的，如果实际随着时间的改变而什么都不变的话，超导体并不符合一个真正的晶体的概念。但是如果工程师能够构建出一个波形分布的带电粒子超导体而不是均匀分布的带电粒子的超导体，那么随着电流流动，电流向前传递，这持久电流就会随着时间的改变而改变。 Armendáriz Picón说，时间晶体的概念，可以来阐明随时间不对称的自然现象怎么用对称理论来描述。它也可以用于宇宙的起源和进化。“你可以认为这些 晶体是一种新形态的物质，这物质可用来解释未解的现象，比如说现阶段的宇宙加速膨胀。“ Wilczek 警示说：理论尚处于早期阶段。他在近期的一个演讲中提到，对物理学家来说，时间晶体犹如探索新大陆。但他补充道，这新大陆是不是一个新的世界，或是南极洲，时间会说明一切。（本文为译言网供网易探索独家稿件，未经许可请勿转载。） (本文来源：网易探索 ) 责任编辑：NN017

个人分类: 思考|1803 次阅读|0 个评论

[转载]美诺奖得主称存在时间晶体：类似于永动机

热度 3 liuxiaod 2012-3-1 13:53

（2012年02月24日）美国麻省理工学院著名理论物理学家、诺贝尔物理学奖 得主弗朗克-韦尔切克近日发表最新研究成果称，可做周期性运动的“时间晶体”可能确实存在。相对于普通的三维空间晶体而言，所谓的“时间晶体”是指一种在 第四维空间(即时间)也存在周期性重复运行的结构。研究人员认为，这种神奇的结构类似于永动机，处于一种永动状态，但并不违背能量守恒定律。 从 钻石到雪花等，晶体在自然界非常普遍。这些物质原子整齐地排列，在三维空间上呈周期性重复的图案，让它们形成了非常美丽的外观。这些三维空间的晶体在科技 领域也是重要的研究和应用材料。诺贝尔物理学奖得主弗朗克-韦尔切克在这项重要研究中认为，自然界可能也存在第四维空间的晶体，即“时间晶体”，也就是在 第四维呈周期性重复运动的结构。 根据物理学家的观点，一个时间晶体应该是一种自然的物 体，它的要素成份以一种重复性模式在运动。像万花筒一样，其中的碎片一直在循环往复地旋转形成各种美丽的图案；或者像时钟一样，其时针每12小时完成 360度旋转。不过，与时钟或其他有不断运动部件的普通物体不同的是，时间晶体是在自己的永动机制的支持下实现永远运动，而这种永动机制必须要符合物理学 定律。 这样的怪异物体令人感到不可思议，难以理解，大多数人此前更是从未想像过。但 是，韦尔切克认为，它们可能已经存在于自然界中，或很快将通过工程手段人工合成，而且可能存在多种类型的时间晶体。韦尔切克解释说，“最简单的实现形式就 是，某种系统，它的几何学特征让它能够做环形运动，一定时间后又回到原来的位置。某种更复杂的结构，可能就是一组原子，它们在三维空间中做无规律自由运 动，但是它们都会周期性地回到自己的始发点。” 关于时间晶体的特点，韦尔切克认为，它 的运动应该不消耗任何能量，相反，它应该处于一种稳定的最小能量状态，就像钻石和其他传统的晶体一样。即使这样，它仍然是处于一种永动状态。不过，韦尔切 克也表示，时间晶体与永动机并不一样，时间晶体并不违背能量守恒定律。“通常情况下，所谓的永动机肯定不会长久，因为它们并不是处于一种基态，它们的能量 会随着运动而消耗，最终能量会消耗殆尽。在时间晶体中，能量是守恒的，因为没有任何能量被移走。神奇的是，在这些物体中，能量有自己最小化配置，但是物体 中原子的运动速率并非为零。” 韦尔切克在论文中辩解称，时间晶体遵循一种被物理学家称 为“时间对称破缺”的理论。这种理论就是：无论在空间上你在哪里，还是时间上你在哪里，物理学原理都同样适用。你可以实施一项物理学实验，可以进行某些测 试，然后带上这些实验设备转移到任何方向一个任意短距离内的地方，或者在短时间内等待任何时长后再次进行某些实验，在所有这些实验中你应该得到同样的结 果。在这种情况下，时间和空间被称为完美对称。韦尔切克的重要观点是，能够打破时间对称性的晶体也是可以存在的。在最近发表的两篇论文中，韦尔切克通过数 学方法对其进行了验证。 普通的晶体通常都是非完美的。因此，韦尔切克认为，有可能发现 或制造出一个非完美的时间晶体，即这个物体可以以一种近圆形方式运动，但是会有轻微的波折，因此在相当长的时间内它会缓慢地辐射出少许能量。不过，韦尔切 克也表示，真正的时间晶体可能也存在于自然界中，最有可能先在实验室中实现。 由于这种 晶体的形成条件过去苛刻，而且很少有人能够理解，因此现在谈论它们的用途还为时尚早。韦尔切克表示，“当前的研究就是去发现理论上的可能性。接下来，如果 大自然是仁慈的，而且有幽默感的话，那时间晶体就会很快在某个地方出现。为了帮助那些试图通过实验方式验证的人，我们首先应该为他们提供指导，建议哪些材 料最有希望实现。” 韦尔切克的两篇最新论文发表于arXiv网站上，其中一篇的联合作者是美国肯塔基大学物理学家阿尔弗莱德-沙皮尔。两位物理学家计划近期将论文发表于《物理评论快报》上。

个人分类: 教育|2849 次阅读|4 个评论

大学时困扰我的物理问题（一）热二律能否用于太阳灶问题？

热度 5 qianlivan 2012-2-25 17:42

热力学第二定律是大学时的“热学”以及“热力学和统计物理”中学到的一条定律。相比阐述能量守恒的热力学第一定律，热二律所述的内容不是那么直观的，但是 它从无数制作永动机的失败尝试中总结出来的，和第一定律一样有力。在实际应用中，如果能把问题归结为热二律所述的形式，就可以用这条定律进行判断。简单地说，可以应用“热不会自动地从低温物体流向高温物体”的表述来进行判断。 不过，在有些时候，我对如何应用热二律很困惑。一个例子就是太阳灶的问题。这是一道习题，问的是“能否用太阳灶得到高于太阳表面的温度？”标准答案是“不 能。因为如果可以的话，那么就违反了热二律，热从低温物体自动地流向了高温物体。”不知道各位看官看到这个答案是何感受？我一直以来的感觉是，这样的说法 是懒惰而不负责任的。热二律虽然有力，但其成立也是有条件的，其表述里面只有低温物体和高温物体，不涉及其他物体，也就是说这两个物体应该从环境中孤立出 来形成一个系统，如果做不到这一点，是否能直接应用热二律是值得怀疑的。再者，“自动地”也说明这里不涉及做功的过程。如果有做功的过程，就相当于外部对 此系统有能量输入，也就是说“孤立”的条件不满足。 在太阳灶的问题中，我一直质疑的是，这应该不是一个孤立系统。为阐明这一点，我们先来考虑一团气体。当压缩这团气体的时候，其温度会升高到高于周围的气 体，并放热。随后，让这团气体膨胀，其温度就会降低到低于周围气体。这大致就是冰箱和空调制冷的原理。所以，“低温气体”和“高温气体”是可以通过压缩和膨胀的过程转化的。对于太阳的辐射，我们可以将其看成光子气体，如果能压缩这种光子气体，原则上也是可以使其温度升高的，这其实就是一个做功的过程！事实上，太阳灶就是在做压缩光子气体的事！所以，太阳灶的分析中是不能简单使用热二律的。 太阳灶可以将温度提高到一千开尔文，那么是否可以提高到高于六千开尔文呢？这么来考虑，黑体辐射的能量密度可以表示为$aT^4$，其 中$a=\sigma/c$，$\sigma$是斯特蕃-波尔兹曼常数，$c$是光速，$T$ 是温度。所以如果能将能量密度再提高大于6^4倍，那么就可以将温度提高到高于六千开尔文。也就是说，如果能制造一个口径大约100米的太阳灶，那么就有 可能获得高于六千开尔文的高温。但是，问题在于100米口径的太阳灶还能否保证足够的表面精度，实现太阳光的聚焦。但即使达不到足够的表面精度而不能获得高于六千开尔文的高温，这也不是受到热二律的限制。我认为那道习题的答案是错误的。 本文是本人对太阳灶问题的一个理解，欢迎大家讨论。但由于本人尚有疑惑，本人不负责答疑！

个人分类: 思考|3883 次阅读|14 个评论

永动机

热度 1 metanb 2011-12-21 18:41

宇宙不就是一个永动机吗？

个人分类: 魔鬼辞典|1970 次阅读|1 个评论

科学的一些基本概念要从中学抓起

热度 6 jitaowang 2011-8-15 06:28

作者 王季陶 从网上看到高中物理辅导网 “ 热力学第二定律、能源与环境 ” 教案 , 感到非常优秀 . 尽管完全没有提到数学表达式 , 却很注重基本概念 . 例如 , 在这份教案中 , 说 : “ 四）、能量耗散 　在自然界中的宏观过程由于方向性，使得能量在转化过程中不可能使转 　化后的能量全部加以利用，总会有一部分能量会流散，这种现象叫能量 　耗散。 ” 寥寥几笔就把热力学第二定律的核心要点 “ 能量耗散 ” 的概念讲得很明确 . 在这一点上 , 很多大学物理院系的热力学课程中 , 往往片面地一大堆数学推导 , 却没有充分提及热力学第二定律的核心要点 “ 能量耗散 ” 的基本概念 . 这份教案的其他方面如 “ 机械能和内能的转化过程具有方向性，尽管机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其它变化 ” 也有值得大学教案参考之处 . 当然这份教案还可以作少量进一步的改进 ( 参见以下所附我用红笔写的修改意见建议 ). 最后一句话 : 如果 科学的一些基本概念从中学抓起 , 抓好 , 相应的大学教学就会更上一层楼 , 还将促进我国的科学技术发展 . 这种现象是具有更普遍意义的 , 不会仅仅局限于某一门学科 . 相关网站 : 京翰教育旗下网站－高中物理辅导网 地址：北京市海淀区万泉河路 68 号紫金大厦 8 层（中国人民大学西门南） 邮编： 100086 电话： 010-82659593 传真： (+8610)-82650323 E-mail ： jhjywl@vip.163.com 在线客服： 1316439196 　 QQ 群：83412610 　 QQ 群：69825384 　 1316439196@qq.com 　 jhjywl@vip.163.com www.wulifudao.com/DatumInfo-795.aspx cited 2011-8-14 热力学第二定律、能源与环境 ： 1 、了解热传导过程的方向性 2 、了解什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可制成 3 、了解热力学第二定律的几种基本表述方法以及其他各种表述的物 理实质 4 、了解什么是能量耗散 5 、了解什么是能源，了解什么是常规能源，了解常规能源的储备与 人类需求间的矛盾 6 、了解常规能源的使用与环境污染的关系 7 、了解哪些能源是清洁能源，哪些能源可再生。 8 、要求就能源与环境问题开展研究性学习。 ：热力学第二定律，研究性学习的课题选择及材料的收集 ：学生课堂自学结合讨论归纳 ： 　　一、复习提问 　　 1 、热力学第一定律研究的是做功与对物体热传递在改变物体内能上的关　　　 　　　系，可以表述为： 　　　　 。 2 、热力学第一定律说明了能量间相互转化过程中遵守的规律：能量转化与 　守恒定律。 　　 3 、第一类永动机不可能制成是因为它违背了 。 　　二、新课讲授 　　 ： 　　思考： 1 、何为热传导的方向性？ 　　 2 、什么是第二类永动机？它违背了什么规律？ 　　 3 、何为热力学第二定律？它有几种表述方法？ 　　归纳：一）、热传导的方向性： 　高温物体只能“自发地”将热量传给低温物体，而低温物体必须要 　　　　依靠外界的辅助才能将热量传给高温物体。 　　　二）、第二类永动机 １、 没有能量耗散反而对外做功 , 不引起其他变化的机械。 　　　　　２、特征：符合能量守恒定律；不可能引起其他变化 。 ３、结论：机械能和内能的转化过程具有方向性，尽管机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其它变化 　　　　三）、热力学第二定律 　　表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不产生其他变 　　　化。（按热传导的方向性 逆 表述） 表述二：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起 　　　其他变化。（按 摩擦生热的方向性逆 表述） 表述三：在同时存在正负方向变化的情况下 , 就按照补偿后整体能量耗 　　　散的方向进行。（按能量耗散方向的全面表述） 　　小结：自然界中进行的涉及热 及能量变化 的宏观过程都具有方向性。 　　四）、能量耗散 　在自然界中的宏观过程由于方向性，使得能量在转化过程中不可能使转 　化后的能量全部加以利用，总会有一部分能量会流散，这种现象叫能量 　耗散。 热力学第二定律就是能量耗散定律。 　　五）、能源 　　　　１、常规能源与新能源； 　　常规能源有：煤、石油、天然气等 新能源有：风能、潮汐能、太阳能、原子能、沼气等。 　　　　２、常规能源的储备与利用间的关系： 　　　　３、常规能源的利用与环境污染 　　环境污染的种类：大气污染、水污染、噪声污染 具体有：温室效应、酸雨、光化学污染 　　　　４、环境污染的防止 　　六）、研究性学习课题 　总课题：能源与环境 　子课题： 1 、研究“温室效应”的形成（起因、结果）与防止。 　 2 、简易太阳灶的制作。 　 3 、家用太阳能热水器的工作原理。 　 4 、煤和石油中的化学能从何而来？

个人分类: 现代热力学|4431 次阅读|12 个评论

思而不学则殆

liwei999 2011-7-20 12:13

思而不学则殆，这个句子可以给麦子教授了。 (111537) Posted by: mirror Date: October 02, 2007 10:21PM 对地球问题、人类将来的问题思考，乃是大学教授的本分。麦教授作到了这一点，很值得赞赏。第三类永动机: 镜某历来不主张用“科学”来说事儿。麦教授也是“反科学”的，当然也不会直接用“科学”来说事儿了。但是教授换了个法子，用物理学来说事儿了。把个“热力学第二定律”挂在嘴边上，这也很不得体。 国人最短缺的是“实学”，最擅长的是“虚学”。用“热力学第二定律”说事儿就是“虚学”了。“实学”者，要能够品味出“自由能”中自由的所指来才是，要能够理解一个电池当中的“代谢”过程才是，要能够理解电池的制造回收的过程才是，要能够知道电池的生产量和消费特点才是。有了这个“实学”做底子，然后再来讨论其它尺度的事物，诸如城市啦、垃圾等等的，就有些“实学”的味道了。 镜某对回收不很看好。因为有商业利益的，自然有人做；没有商业利益的，时间也长久不了。 因此，资源的回收再利用并不是个根本的出路，也不是个解决问题的办法。麦教授是把资源的回收再利用比喻成第三种“永动机”了，是想用物理的法则证明此路不通了。前景不很乐观，虽然题目很惹眼。 -------- 就“是”论事儿，就“事儿”论是，就“事儿”论“事儿”。

个人分类: 镜子大全|2314 次阅读|0 个评论

[转载]一、永动机

Treenee 2011-7-1 15:18

一、永动机 永动机，是在蒸汽机问世后,人类梦想实现的一种完美的能源、动力。尤其是在人类社会科学技术飞速发展、人口与日聚增、能源面临短缺的今天，实现永动机其意义就更为重大。它的实现不仅仅是取代蒸汽机和内燃机等造福于人类，而且还是一种新的能源将取代煤、石油、火力发电等，使人类步入到一个电能爆炸的永恒时代；它的实现还将为人类冲出太阳系，实现纵横宇宙飞行，提供根本的动力、能源保障，同时也将使地球大气污染得到根治，使我们的生存环境得到永久的净化，因此，它的实现对我们地球人类来说；具有开天辟地的等同意义。为这种动力、能源的实现，有许许多多的人为之努力过、付出过，本人也是行列中的一员。通过不断的研究和探索，笔者就什么是永动机以及实现永动的途径和需要解决的关键问题,谈一点自己的观点。 一、我们知道:蒸汽机做功是以煤为一次能源、蒸汽为二次能源推动活塞实现的。由于这种动力在能量的转换形式上是一次性的，所以，这就涉及到了蒸汽机内部能量的贮备问题，由于容积的有限，能量的贮存就受到了限制，从而迫使这种机器在运行中频繁的补充能量（加煤、加水），否则机器就停止做功，这是蒸汽机的致命缺陷，由于这致命的缺陷，人类萌生了制造永动机的愿望，即一经转动永动不停的机器。由此可见，要满足这一愿望，推动永动机做功的能量必须能够重复的释放。因为任何形式的运动都离不开能量的释放，永动机也不例外。那么永动机要永动，就必须有一种无限的能量作保证，由于蒸汽机等的做功，是以能量的一次性释放而获得的，也就是说，能量释放后不能迅速复原，从而导致蒸汽机容积内所储存的能量无法实现无限，至使蒸汽机不能永动，因此我们得出结论：实现永动机的关键，是实现有限的能量重复的释放，有限的能量重复的释放就意味着无限。我们做这样一个假设;当一台汽油发动机，雾化的燃油点火爆发推动活塞做功后，它所产生的气体并不排出体外，而是通过封闭的装置使其还原成汽油流回油箱内，这样就可以实现有限的能量重复的释放，如果一部机器的做功，是以上面的假设中，以有限的能量重复的释放而获得的，那么，我们就可以视做这部机器的能源无限，因此，这样的动力机械可称之为永动机。 二、如果一部机器的做功是以有限的能量重复的释放而获得的，它能永动不停吗？回答是否定的，任何一部机器都不能一次性实现永动。因为我们造任何一部机器，都必须用大自然赋予给我们的物质来构成，然而，由物质构成的任何一部机器都会在不停的转动中磨损，当磨损超过了极限机器就会停止转动，由此可见；任何一部机器的寿命都是有限的。 那么如何实现永动呢？自然现象告诉我们，只有有限的循环或重复，才有无限的产生。比如；1是个有限的数字，1+1=2，2+1=3，3+1=4……，这样重复不停的加下去，可以加到永远，因此产生了无限。再比如,人从诞生之日起就走向死亡，然而，正是这生死存亡的重复继续，人类才得以无限的延续。由此可见,永动不是一部机器所能完成的，必须经过重复再造才能实现。 以上，围绕着永动机这一问题进行了阐述，通过以上关于永动机的阐述，使我们得出了下面的结论： 第一、永动机不是绝对的，也就是说,永动机它不能一经转动而永动不停。为什么这样说呢？因为永动机是一种生命形式，永动则意味着生命永恒的存在，然而，我们通过对宇宙自然的观察发现--无限是有限的循环或重复，从而决定了由物质构成的任何一种生命形式，它的一次性寿命都是有限的，而永动机则正是由物质构成的一种生命形式，因此决定了永动机的一次性寿命也是有限的，它不能一经转动而永动不停，因此说,永动机不是绝对的。 第二、人类梦寐以求的永动机，也并非是上述中提到的那种绝对化的永动机。因为在永动机构想产生的当时，人类对物质的认识已达到了一定的深度，也就是说,人类很清楚由物质构成的任何一部机器都会在不停的转动中而发生磨损，当磨损超过了一定的极限机器就会停止转动，从而决定了任何一部机器的寿命都是有限的这一事实。因此说,人类梦寐以求的永动机，并非是上述中提到的那种绝对化的永动机。 以上得出的两个结论使我们清楚了,文中提到的永动机，它不是绝对的，而人类梦想实现的永动机也并非是那种绝对化了的永动机。那么人类梦想实现的永动机，它究竟是一种什么样的机器呢？笔者认为：人类梦想实现的永动机，它是由物质构成的，一次性寿命有限的，并且是以能量的转换而获得功的普通机器，但，这种机器与其它的普通机器相比，有一个其它普通机器所不具备的优点，即从它诞生之日起，一经转动便不需外界补充能量，便可连续转动直至该部机器的生命极点，这就是人类梦寐以求的所谓的永动机。如果概括的说：永动机就是一种以有限的能量重复的释放而转换成机械能的动力机械。为什么说,这样的动力机械可以称之为永动机呢？因为这样的动力机械是以有限的能量重复的释放而获得功、并在人类的重复制造中可以无限的延续下去，因此可以称之为永动机。 下面，我们以蒸汽机和内燃机为例，再进行一次剖析,以上两种机器做功都是以某种能量的一次性释放而获得的，而能量的释放是由能源提供的，由于以上两种机器在能量的转换形式上都是一次性的，就好比一次性餐具一样，不能重复使用，从而导致这两种机器在运行中不断的补充能量，以至提供能量的能源的总量在不断的减少，并随着时间的推移将被耗尽，因此，重复再造不能继续下去。如果一部机器的做功，是以有限的能量重复的释放而获得的，那么这种能量就能在释放后迅速复原，因此，它不减少能源的总量，由于提供能量的能源的总量没有发生改变，所以，经过重复再造这种机器就可以无限的延续下去，因此，我们把这种机器称之为永动机，即一种以有限的能量重复的释放而转换成机械能的动力机械。 通过文中阐述，笔者认为：一种以有限的能量重复的释放而转换成机械能的动力机械，即为永动机。而人类的重复制造是实现永动的唯一途径，它与大自然的现象相符合—无限产生于有限的循环或重复，因此，实现永动机的关键，是实现有限的能量重复的释放。 上述内容转载自我父亲的搜狐博客： http://blog.sohu.com/people/yfyzyqyb/

1984 次阅读|0 个评论

[转载]《关于永动机的论证》目录

热度 1 Treenee 2011-7-1 15:06

关于永动机的论证 作者：尹凤业（2006） 一、永动机 二、永动机存在吗 三、永动机必然诞生 四、验 证 （一）序 语 （二） 无限定律 1．破解无限 2．无限生命体与宇宙无限膨胀 3．无限的性质、构造、体态特征 4. 无限定侓 （三）生命永恒运动规律 （四）验证三：人通过大脑思维所产生的一切愿望都是科学的 （五）验证二：人类的生存要依赖于自然、行为必在它所划定的轨迹中运行、人类的使命 就是认识自然、揭示自然、创造自然、再现自然 （六）验证一：永动机是以有限的能量、重复的释放而转换成机械能的动力机械 五、结 论 转载自父亲的搜狐博客： http://blog.sohu.com/people/yfyzyqyb/

1584 次阅读|2 个评论

开通博客之初衷

热度 1 Treenee 2011-7-1 14:54

我的父亲是中国石油吉林石化公司的一名普通员工。由于对永动机的热爱，父亲对其进行了长达三十年的业余研究。通过对永动机这一课题的不断研究和探索，父亲逐渐形成了自己的认识和见解，并完成了《关于永动机的论证》的论文。论文完成后，父亲曾向中国科学、天文学报等杂志投稿，但未获成功。所以父亲一直在寻找一个平台，希望能够将他的研究成果向社会公布，更得到社会各界朋友的支持和认可。 我之所以要在科学网上注册这个博客，也是希望借助这个公正、开放的平台，将父亲的研究成果展示出来。虽然，父亲写的研究论文很不规范，并缺乏学术化的语言，但是父亲在这三十年中，通过一些自然现象发现的宇宙规律，却是非常珍贵的。不论这三十年的苦心研究是否能为科学界所接受，但我相信至少能够给未来的科学研究提供一个新的思路或方向。我在我成长的不同阶段（初中、大学、研究生）都看过这篇论文，却丝毫不曾质疑过父亲的研究 发现 。希望科学网这个公正、开放的平台，能够让更多的人了解我的父亲以及他三十年的苦心研究。 在我很小的时候，父亲对我讲， “ 人这一辈子最重要的是人，是情感，是家庭的和谐美满，除此之外还应该做一点点事 ” 。而父亲的这一点点事，就是希望他的发现能够真的为人类的科学事业做一点点贡献。父亲告诉我，无论他是否能被大家所接受，至少他这一生努力过，尽力了。人生真的很短，能够淡薄名利，不计得失，潜心研究三十年的人已经不多，而我的父亲正是这样一个人，一个执着、不懈努力着的普通中国劳动者。我为有这样一位父亲而骄傲，为我生长在一个幸福温暖的普通家庭而内心满足。也许这就是父亲用行动传达给我的人生理念，即所谓的 “ 一生有意义 ” 吧！ 我会在后续的时间，将父亲的研究内容陆续转载到科学网我的博客中，下面给大家简单介绍一下论文内容。在论文中，父亲的研究内容主要包括如下三个方面：第一，确立了永动机的模式；第二，给出了永动机是否存在的明确答案；第三，提出了永动机必然诞生的观点。论文围绕着这三个方面的内容展开了后续验证。“由于永动机是一种永恒的运动，因此，对其验证必须破解无限。因为宇宙是无限的，运动是永恒的，所以破解了无限就能窥视其中的奥秘，发现永恒运动的规律和运动的本质，使文中的观点得到验证。基于上述缜密的思维，经过长时间的观察和认真的分析研究，笔者对其无限进行了破解，得出了无限定律 、无限的性质、内部构造和生命永恒运动的规律，从而使文中的观点得到了验证。在验证的 过程中由于对无限的破解，有幸让我们了解到宇宙的起源和演变的过程，知道了我们人类的最终归宿。” 以上是父亲对其研究内容的简单陈述。我的父亲只有高中学历，所以，其论文的语言不够学术化、专业化，但父亲已经尽可能用最质朴的语言，将其研究和发现的规律表述得更清楚。虽然我对父亲论文理解还不够深入，但用一个最简单的例子来说明他的发现，就是牛顿从树上掉落的苹果发现了“万有引力”，而我的父亲将这个苹果切开，发现苹果和地球的内部构造是一样的。发现地球的内部结构仅仅是父亲发现的一个方面。我个人认为，父亲的研究发现主要包括以下几个方面：首先，无限定律、无限的性质、内部构造和生命永恒运动的规律。其次，地球的内部构造。再次，太阳系体原交换的规律。最后，附上我父亲的搜狐博客，我博客上发表的《关于永动机的论证》的所有内容都是从父亲的搜狐博客上转载的。 http://blog.sohu.com/people/yfyzyqyb/

2463 次阅读|2 个评论

一位牛人发明的交换平衡力学

absyonge 2011-6-16 11:11

这两年碰到了不少民间牛人，曾有一位四川人发明了永动机，想看看没有看到。还有一位证明了量子力学的错误，最近有意义为发明了交换平衡力学。 他们的理论本人无法理解，也认为是错误的，无奈才疏学浅加上精力有限，没有足够的证据去反驳他们。、 现将这位牛人的交换平衡力学部分理论放在这里，请各位老师点评。 交换平衡力学基础及应用 赵大咏 刘石年 地址：岳阳市经济开发区民兴路 399 号 工作单位：岳阳市民政局 联系电话： 13575088011 0730-8878233 （办） E-mail: 396804835@qq.com 序 言 交换平衡力学是一门新的力学体系，同牛顿力学、麦克斯韦电磁学、爱因斯坦相对论力学一样，也有自己的适用范围。它试图建立一种能说明基本粒子运动及宇宙宏观天体运动的新统一理论。交换平衡力学有两个特点：一是自主原创特点非常鲜明；二是观点特别“另类”。它从开放体系“新陈代谢”，即同环境进行物质和能量交换的角度来揭示基本粒子、宏观天体运动之间的统一性。如把地球等与生物相对比，提出地球有“吸收器官”—“进口”，有“排泄器官”—“出口”，提出了地球的“血液循环系统”，从这个理论出发讨论了地质运动新的动力来源；又如海洋决定了海洋生物的特点，沙漠决定了沙漠生物的特点，因此不同生物对环境是有选择性的，环境决定生物的存在方式，而元素与环境的关系也是如此，由此提出了元素宏观分布规律。等等。 交换平衡力学把整个物质世界，从太阳系到地球，从原子到光子，都视作开放体系，以环境交换规律、进出口结构理论和交换流理论为基础，如同用一根新的线把物质世界过去看似互不相关的一些现象和性质重新归纳相连，找出它们之间的联系，探讨开放体系同环境的交换关系和适应性变化。如传统的对地球研究方法，存在非常明显的孤立现象，地磁学只简单地研究地球的磁场；地质学不注重宇宙环境交换的影响；地形地貌成因没有跟月球、金星等进行类比。而交换平衡力学则是当前唯一能够把地球、月球的元素构成、磁极结构、圈层结构、地形地貌、地质运动联系起来，用一种理论进行解释的自然科学理论。 本书力求创新与发展，主张放弃某些观点，努力简化物理、化学和天体运动理论，希望建立一种常人容易理解，贴近普通百姓日常思维形式，甚至日常生活中也能见证的理论。提出的许多新观点与传统观点有很大不同，它的完善需要很长的一个过程，不可能一步到位，但目的是提出一种新的分析方法，能够给广大科学工作者带来新的思路。热忱期待大家的参与、批评、指正。 书中多处引用了已故院士陈国达的部分研究成果，在此表示感谢。 绪 论 0 ． 1 基本概念和观点 1 ．基本概念 交换平衡力学是一种崭新的统一观点的力学。近代以来，物理界已经有许多大师从不同角度，试图建立一种统一的物理理论。与其他力学相比，交换平衡力学统一理论最明显的特征和切入点，就是强调任何物质都必须与外部环境进行物质和能量交换。从这一共性出发，试图建立一种能说明微观粒子运动及宏观天体运动的统一的力学理论，如用新的观点阐释了重力、万有引力、电磁力的成因，探讨了太阳、地球、原子、电子等宏观、微观开放体系持续运动的动力来源，分析了地球交换结构对地壳运动的影响。由此，对许多物理、化学、天文、地质现象提出了非常独特的观点。 因此，交换平衡力学是研究自然界中各种开放体系与外界环境进行物质和能量交换时的运动、变化和发展规律的一门新的力学。 2 ．基本观点 宇宙中各种体系或系统，不论是有生命的，无生命的，无一不是与周围环境有着相互依存和相互作用的开放体系。不存在与其他体系没有任何联系的，与环境没有任何物质和能量交换的系统，所有系统都必定与外界环境进行交换，这是系统的开放性。 强调这种观点的理论很普遍，如热力学理论就强调开放体系与环境的交换关系。但交换平衡力学的观点是不同的，如： （ 1 ）关于交换量的观点 不同开放体系具有不同的交换量，如较低周期元素的交换量较小，较高周期元素的交换量较大。 （ 2 ）关于交换力的观点 从交换角度对物质世界的力进行了划分，认为物质世界的任何力都是开放体系交换过程中直接或间接产生的。物质世界的力可分两类：交换力与非交换力。与交换直接有关的力可叫交换力，如万有引力、电磁力、重力等。与交换无直接关系的力可叫非交换力。如爆炸产生的冲击力。 （ 3 ）关于交换结构的观点 为了交换的需要，开放体系会产生与之相适应的结构。如开放体系会形成两极式、混合式、交变式等进出口结构。 进口产生的吸收流和出口产生的释放流，会有明显的运行路线。如在宏观交换流中，地壳的海岭是出口，形成的海底扩张运动，产生了明显的洋壳流运行路线。 吸收流和释放流产生的力作用，会在开放体系体表形成鲜明特征的结构。如地球北冰洋就是吸收流形成的凹结构，南极洲就是释放流形成的凸结构。 （ 4 ）开放体系与环境的关系 特定环境对其内部开放体系的运动方式和存在形式具有决定性；反之某种特定开放体系对其生存环境具有选择性，不同开放体系在同一存在环境中的存在几率是不同的。如较低周期元素属较轻的元素，交换量较小，对环境供应的物质和能量需求量较小，所以在物质和能量密度较小的环境存在的几率较大；而较高周期元素属较重元素，交换量较大，需要环境供应较多的物质和能量进行交换，所以在物质和能量密度较大的环境存在的几率较大。 （ 5 ）开放体系对环境存在适应性变化 开放体系的运动变化同其存在环境有密切的联系。当存在环境发生变化达到一定程度时，开放体系会产生适应性的变化，且这个变化过程是可逆的。如当环境的物质和能量密度由大变小，不断递减到一定程度时，元素交换量就会随之发生递减，由较重元素向较轻元素转变；当环境的物质和能量密度由小变大，不断递增到一定程度时，元素交换量就会随之发生递增，由较轻元素向较重元素转变，以适应环境的变化。 同时，开放体系运动方式、进出口结构、交换量、交换流等都会随着环境的变化发生适应性变化。 0 ． 2 基本结论 1 ．开放体系与环境存在对应关系 物质世界最大的统一性，就是物质与环境存在交换性。交换平衡力学进一步认为，物质世界交换统一性的具体表现和要求，就是在物质、化学、天文、地质研究中，应当注意开放体系交换力、进出口结构、体表特征等与环境的对应统一性。 如狮子生活在草原上，以捕食动物为生，一次吃得很多，力气很大，跑得很快，皮毛有伪装色；而人由于以熟食为主，一次吃得较少，力气较小，跑得较慢，皮肤没有伪装色。这是由于不同的生存环境，使狮子和人分别对应了不同的食量、运动特点、生理结构和生存方式。这就是生物与环境的对应性。 同理，开放体系的交换量、交换力、交换结构与环境也存在类似的对应关系。根据交换平衡力学理论，在太阳系中，较重的元素由于交换量较大，适合存在于物质和能量密度较高的环境，构成的行星距太阳较近。同时，由于产生的交换力也较大，由此可突破太阳较大的斥力，也能够前进到距太阳较近的区域；由于获取交换流较容易，只须形成比较简单的进出口结构。 而较轻的元素由于交换量较小，适合存在于物质和能量密度较低的环境，构成的行星距太阳较远。同时，由于产生的交换力也较小，受太阳斥力的影响，也只能在距太阳较近的区域存在；由于获取交换流较困难，必须形成比较复杂的进出口结构。 如距太阳较近的类地行星由较重元素构成，密度较大，但磁场较小；而距太阳较远的类木行星，由较轻元素构成，密度较小，但磁场却都非常明显。 从开放体系与环境的对应关系出发，如果已知存在环境的特点，就可推导出存在于其中的开放体系交换的结构、力学特点、化学构成、运动速度等等。反之亦然。 2 ． 对物质世界的力有了新的认识 交换平衡力学不仅考虑开放体系的外部力作用，而且主要考虑自身在交换过程中产生的力作用。如： 当开放体系与环境处于交换状态时，吸收和释放的流，产生吸收力和释放力，因此开放体系在交换的过程中能够自身产生力作用。 不仅考虑单个开放体系运动的动力因素，而且考虑大量开放体系在宏观环境中分布、排列的动力因素。如星际分子、八大行星在宏观环境中分布的动力因素来源于开放体系对环境的适应性变化。 3 ．宇称不守恒是普遍规律 认为宇称不守恒并不是微观世界的一种特殊现象，而是物质世界的一种普遍现象。一个开放体系的质量和能量不存在一个恒值，当状态不同时，对应不同的质量，如： 同一开放体系，在相同的环境中，进出口结构不同时对应的不同质量。 同一开放体系，在不同的存在环境，由于交换特点发生变化，对应不同的质量。 当特定的力离开特定的产生环境和开放体系时，这种力就会消失。如太阳系、原子内部、原子核内部是三种不同的环境，所以尽管太阳对行星的万有引力、核对电子的电磁引力、核内部的核力都是由交换直接产生的的力，但它们是三种不同性质的力。 4 ．开放体系存在丰富的适应性运动变化 传统观点认为，当粒子的运动速率小于光速时，其运动可以用牛顿运动定律来描述；当粒子的运动速率接近光速时，其运动就必须用爱因斯坦的相对论来描述。从交换平衡力学的观点来看，仅仅从速度来看物质运动是非常狭窄的。物质世界最基本的运动就是为了存在的需要，物质世界的运动除了速度，还存在对环境的交换性适应性变化。 环境决定开放体系存在形式、运动方式，开放体系对存在的环境有适应性。 开放体系 可通过进出口结构、交换量、存在方式、运动方式、交换方式等许多种方式适应环境，而运动速度只是其中的一种适应方式。 0 ． 3 研究方法的特点 当前的各种自然科学理论，越来越繁难，动不动就是大量复杂的公式推导，提出的各种理论，与现实感受差别太大，大量的专业人士都难以看懂，更让普通人越来越难以理解。而科学仍将不断向前发展，那么发展到一定程度时，是不是科学会成为只能极少数人才可以明白的事物？ 交换平衡力学则对自然科学进行了极大的简化，通俗易懂，用普通人容易理解，日常可以看到的现象去推导整个物质世界的现象。比如用百姓都看得到的生物新陈代谢的基本特点去看地球、月亮的“新陈代谢”。 整个物质世界愿意让普通百姓了解它，不要让科学研究关上这张大门！ 1 ．宏观环境递变统计方法 传统的多数力学，如牛顿力学、电磁力学、量子力学、相对论力学等，最大的局限性就是物质与环境的关系联系得不够。当然，也有许多力学，如热力学等，都非常强调开放体系与环境的关系，也采用宏观统计方法。但是交换平衡力学把开放体系与环境联系起来的方法有它非常鲜明的特点。 我们知道，任何物质，在性质上均普遍存在递变关系，如我们可以把人按体重，由大到小排列出来，元素可以按电子数的多少排列出来。同样，环境也存在递变关系，如太阳系，随着与太阳距离的扩大，环境物质和能量流的密度不断递减。 交换平衡力学在强调开放体系与环境的关系时，最大改进就是在宏观统计的基础上，把开放体系的递变性质，按环境的递变关系对应地归纳出来，从而大量地发现了物质世界的新的运动规律。 如结合存在环境的物质和能量密度特点，把星际分子的元素构成次数与地壳构成元素的比例进行对比，发现元素对环境的适应几率是不同的。以这一发现为基础，推导出开放体系的各种环境适应性规律。 2 ．生物类比法 中国自古以来就“天地人合一”的辩证哲学思想。 不论是生物还是非生物，不论是太阳、地球、原子、电子都必须与外部环境进行物质和能量的交换。生物和太阳、原子等非生物的各种运动都服从于交换的需要，那么生物与非生物在交换运动方面肯定存在许多类似的方面。因此，可以通过生物的交换特点，去推导非生物的交换特点。比如： 生物必须通过吸收器官从外界吸收物质和能量，通过排泄器官向外界释放物质和能量。那么开放体系为了交换，是不是也会产生相应的“器官”，由此提出了开放体系的“进出口结构”理论。 动物吸收营养后，产生了运动的力量。同样，太阳、地球通过与外界交换时，产生吸收流与释放流，对应地产生吸收力与释放力。 人体内存在血液循环系统。地球内部也存在有序的物质和能量运动路线，并对地形地貌产生了决定性的影响。 0 ． 4 主要理论 交换平衡力学主要有进出口结构理论、交换流理论和环境交换规律等三大基本理论。 鉴于交换平衡力学是一门新的学科，为了便于理解，可根据生物与太阳、地球、原子、电子等都是物质的一种存在形式，都是开放体系的共性，进行对比。 1 ．进出口结构理论 （ 1 ）进口与出口 生物必须通过吸收器官从外界吸收物质和能量，通过排泄器官向外界释放物质和能量。 普通的力学都讲究力的结构、物质的结构，而这里则强调交换的结构。 地球、原子等 开放系统为满足与外界的物质和能量的交换， 也存在“吸收器官”和“排泄器官”， 可产生在时间上、空间上或功能上有序的“进口”与“出口”这种交换结构。开放体系通过“进口”从外界环境吸收物质和能量，通过“出口”把内部的物质和能量释放出去。 如地球的北极是进口，南极是出口。 （ 2 ）进口与出口的类型 正如生物为适应不同环境的需要，吸收器官和排泄器官存在不同的区别。太阳、地球、原子等开放体系的 进出口结构也存在不同类型，可分为两极式、混合式和交变式三种基本类型。不同类型进出口结构的交换流、交换力性质不同，对环境的适应性也不同。 2 ．交换流理论 （ 1 ）吸收流与释放流 人吃进东西，排泄废物。太阳、地球等同样“吃进”物质和能量，“排泄”物质和能量。可把它们进口吸收的物质和能量叫做吸收流（可用 J － 表示），出口释放的物质和能量叫做释放流（可用 J ＋ 表示）。吸收流与释放流可合称交换流（可用 J 表示）。 交换流存在微观流与宏观流之分。如原子的吸收流和释放流都电磁波，属微观流。而地球的海岭是出口，它释放的岩浆属宏观流，向两边扩展，推动洋壳产生有序运动。 （ 2 ）交换力 人吸收营养后，产生了运动的力量。同样，太阳、地球通过与外界交换产生运动的动力。可把吸收流产生的力叫做吸收力（可用 F － 表示），释放流产生的力叫做释放力（可用 F ＋ 表示）。吸收力与释放力可合称交换力（可用 F J 表示）。 根据交换流与交换力的对应因果关系，提出了交换流与交换力的关系式： J F J 认为释放力和吸收力相互作用形成了物质世界的各种力，并提出交换力公式： F － ＝ F ＋ － F － 根据交换力公式，结合进出口理论，对万有引力、重力的交换成因、八大行星的运动规律及部分电磁理论进行了新的阐释。 （ 3 ）物质和能量内、外循环系统 人存在体内的内循环和与环境交换的外循环两种循环系统。地球也一样。 ① 内循环系统。人吸收的营养都在血液循环系统中运行。血液循环系统又分主血管循环和毛细血管循环。由于地球的南极是出口，北极是进口，构成了地球最大的物质和能量循环系统 。交换流在地球有序的物质和能量流循环系统中运行，产生的力作用能形成各自具有明显特征的地质结构，如形成了南极洲这种凸结构和北冰洋这种凹结构。同时，推动地壳物质形成有序的地质运动，如 推动大陆作自南向北漂移，对地形地貌产生了决定性作用。 同时，通过对洋壳流运行路线的分析，得出了地球的毛细循环系统基本路线。 ② 外循环系统。人通过吸收器官和排泄器官与外界进行交换，形成了外循环。而地球、月球从外界吸收流和向外界释放流时，当考虑地球、月球的正面为进口，背面为出口时，进口产生的吸收流与出口产生的释放流相互作用产生万有引力。 3 ．环境交换规律 环境决定生物的存在方式，不同生物对环境是有选择性的。如海洋决定了海洋生物的特点，沙漠决定了沙漠生物的特点。开放体系与环境的关系也是如此。 如在我们周围的环境，既有大量的氧元素，也有极微量的放射性元素。不能因为都存在同一个环境，就认为它们的存在几率是一样的。 环境决定 元素 的存在方式， 元素的存在形式、运动方式对环境有选择性。轻元素由于与环境物质和能量交换量较小，适合存在于低密环境；较重元素由于与环境物质和能量交换量较大，适合存在于高密环境，提出了元素适应性运动变化方向规律，由此进一步提出太阳能量来源新说，认为太阳的能量不是来源于重氢的聚变，而是来源于轻氢的衰变。 结合交换力公式，讨论了八大行星等宏观开放体系对环境的适应性变化，并提出开放体系与环境关系式： J ＝ v ρ 交换平衡力学涉及到从微观到宏观的广阔的物质世界，本书的研究绝对难以概括这个复杂的领域中的一切问题，而只能是对这个领域中的一些问题进行了初步的探讨。本书一些新的认识主要是在对前人的理论进行分析、综合和归纳而取得的。研究的成果虽然初步总结和提示了自然界一些运动过程的交换规律，但定性认识居多。交换平衡力学要作为一门分支学科还有漫长的距离。笔者的水平有限，文中的缺陷和不足之处难免不少，同时，虽然发现交换平衡力学理论应用的范围可以不断扩大，但个人研究精力毕竟是有限的，本着抛砖引玉之心，我们期待着专家学者们的批评指正，更希望更多的同行们通过对这一学科在理论和应用上的研究，使其不断地发展和完善，期待催生出更丰硕的理论和实验成果。

个人分类: 稀奇事|4348 次阅读|0 个评论

《永动机与哥德巴赫猜想——江湖中的科学》之后记

热度 4 tian2009 2011-6-12 11:08

【田案：实际上，我的民科研究是从这个小册子开始的。“民间科学爱好者系列”文章发表之后，很多朋友知道我关心民科，也积累了很多与民科有关的资料。刘华杰甚至更新了他摆脱民科的热情的招数。 他以前是这样的：每当遇到民科与他讨论问题——相信很多人都遇到过，此时如果你当真，与民科就科学问题进行讨论，那就陷进去了，永无完结，说“是”你自己不肯；说“非”，那就意味着要展开一场无厘头马拉松辩论会，关于民科之气质，我前面文章中都已经说到——他就说：“你这个问题太高深了，我看不懂，你找×××吧。”民科通常都会很满意，北大原刘副都看不懂，觉得自己的确挺高深的。华杰的升级版则是这样的：“你这个问题太高深了，我看不懂，你找田松吧，他专门研究‘这个’。”然后，还会把我家里的电话告诉人家。 我书中好几个民科案例，都是这样来的。 2001年前后，上海科技出版社要出一套看世界丛书，编辑吕芳有慧眼，力邀我就民科问题写一个小册子，于是赤膊上阵，写了拖了将近一年，出版了《永动机与哥德巴赫猜想》，在此书出版前后，同时发表了三篇学术文本。本来还有更多问题可以讨论，把这个研究的连续谱扩展到技术、哲学、艺术等，只是我兴趣转移，就放下了。 此项民科研究之中，我虽然一开始言语刻薄，并且指导现在也不改对民科的基本态度，但是我并无恶意。晓原兄称我“悲天悯人”“菩萨心肠”，知我者也。 此书由上海科技出版社2003年11月出版，承蒙我的陈年老友何必赵阳介绍，请唐丁华先生配置了漫画插图，另蓬荜生辉。这是本书豆瓣地址： http://book.douban.com/subject/1143195/ 可惜现在无论当当还是卓越，似乎都已无货了。 此书分十章，题目如下： 第一章 江湖科学在行动；第二章 永动机如何动；第三章 哥迷：哥德巴赫使劲猜；第四章 成功？等到苹果也烂了；第五章 行为分析：八仙过海，苦追不休；第六章 心理分析：撞遍南墙不回头；第七章 社会背景：灵机一动，铁杵成针；第八章 传媒：不知所措，四顾茫然；第九章 问答；第十章 条条大路通哪里？后记 我会陆续贴出最后两章。 2011年6月12日记】 《永动机与哥德巴赫猜想——江湖中的科学》之后记 田松 这本小书终于写完了。当年我在写关于民间科学爱好者的系列文章时，信笔由缰，放纵笔墨，很有一种激扬文字的感觉。但是现在，我的心情很沉重。我看到一位民间科学爱好者写给一位学者的信，信写的很谦卑，他说：“一再打扰，纯属迫不得已。像我这种没有资格的人，能不骂我‘死皮赖脸’，不令您厌烦，便是幸事了。”简直是求乞的语气。他明明知道自己已经引起了别人的反感乃至厌恶，为什么还要坚持写信呢？当然是因为他坚信自己的价值，他是为了理想而放弃自尊的。 我对民间科学爱好者并无恶意，对于他们的行为，我常常生出一种悲悯之心。但是，这种悲悯却是民间科学爱好者不喜欢的。他们希望得到的不是可怜，甚至也不是理解，而是认同。这又是我做不到的。无论是他们的学术理论，还是他们的生活态度，我都不能认同。他们当然可以有自己的选择，但是也要承受选择的代价。生命有限，能做的事情是有限的，就如你所能爱的人，也是有限的。当你投身一件事的时候，就放弃了做另一件事的机会；就如你深爱一个人的时候，就无法再去关注另一个人。然而，无论如何，安身立命总是一切之本。 在本书的写作中，我常常面临两难的局面，我的读者究竟是谁？如果我的预期读者是民间科学爱好者，我一定会换一种行文方式。因为我不得不考虑到这样的一个事实，会有民间科学爱好者看到本书，也许会有被伤害的感觉。 是的，我不得不承认，尽管我尊重民间科学爱好者的个人选择，尊重他们的人格，但是在评价他们的时候，我的内心仍有一种文化优势，我难以克服居高临下的笔意。如果我的言辞伤害了哪些人，我愿意道歉。我需要再次强调，我的口吻可能是讥讽的，但是我的观点是严肃的，而且我的内心并无恶意。我愿意帮助他们，但是我的帮助不在于帮助他们发表文章，而在于帮助他们看清现实——当然，是在我看来的现实。 如果一个理论不建立在基本的经验事实之上，这个理论是没有根基的。 如果一个人的生活是建立在对周围事物的错误理解上，这种生活是我不能认同的。 当然，我们常常可以看到这样的情况，一个人从错误的起点出发，得到了另外一种正确的结果。就如你可以爱一个你不了解的人，把所有美好的想象都添加在她的身上，然后去追求她，等你得到的时候，发现她并不是你想象的那样好，然而却有另一种好法。这种几率虽然很低，但是对于理想主义者来说，把生命投注到低几率事件更能凸显出理想的纯粹。然而，我们可以这样恋爱，却不能这样生活。 我仍然希望民间科学爱好者以及他们的支持者认真地考虑本书最后一章提出的建议。 刘华杰博士在本书写作过程中提出了“江湖科学”这一说法，十分贴切，故借来作为本书的书名。 感谢本书的责任编辑吕芳为本书所付出的巨大的心血。是她视角独特的选题和勤勉敬业的催稿促成了本书。 也感谢本书的另一位责编何慧琳小姐付出的辛勤劳动。 此外，本书的写作还得到了“北京大学创建世界一流大学计划”的资助，特此致谢。 2002 年 12 月 2 日 2003 年 3 月 17 日再校 2003 年 9 月 6 日三校毕

个人分类: 民科研究|6417 次阅读|5 个评论

在现有技术条件下，制造永动机是可以实现的

热度 1 Flyingriver 2011-5-30 14:45

借助太阳能等技术，使得机械自动利用天然能量，从而实现持久工作的期望是可以实现的。 永动机就在我们的世界中等待大家去组装，谁先动手谁就成为首个创造永动机的先行者。或许这个先行者已经出现了。

个人分类: 小品——不止一笑|2652 次阅读|1 个评论

读《孟子》

shuilinxi 2011-1-24 11:33

最近在读诺贝尔学物理学奖得主朝永振一郎的新书《我的诺贝尔奖之路》和《孟子》，没想到这两本书还有关联。朝永振一郎提到他们研究室的墙上就挂着孟子的一句话-“尽信书，则不如无书”，这句话出自《孟子.尽心下》 ，用来鼓励研究室的同仁勇于创新。 其实我这是第二次读孟子了，第一次读觉得很多东西过时了，不可接受，几年后再读，没想到越读越有意思。把《孟子》读了一遍之后，合上书，回想一下，看有什么让我印象深刻的地方。 我想第一个是 有所不为才能有所为 ，人的精力是有限的，应该找到自己的路，要明白什么才是最重要的，什么是自己所追求的道。 第二个是孟子指出很多人因为身体的外形而烦恼。有的人手上或者脚上出现了疤痕或者手上受伤了，会拼命花很多时间去医治，但是心出了问题但是很少有人会去医治。孟子认为这也是抓不住重点和方向。 就像没有永动机一样，一个人是很难具有恒久动力的。一个人也很容易迷茫，这就是我们为什么要经常读一下圣人和大师的东西，这些东西就像粮食，使我们时刻保持一种内在的永恒的力量。 第三个我想得到的是孟子对道这个字的解释。孟子认为 仁+人=道 ，只讲仁或者只讲人都不是道。 还有一些，有所感触的也放在下面了。 1孟子曰：“行之而不著焉，习矣而不察焉，终身由之而不知其道者，众也。” 孟子说：“做了却不明白为什么要这样做，习惯了一种行为却不察觉，一辈子走这条路，却不知道那是条什么样的路，这种人是一般的人。” 很多人纠结和寂寞的原因很多就在此吧。人生没有方向，没有目标，看不到前路的希望和危机，活在一个自己围成的城市里而毫不知觉。“一辈子走这条路，却不知道那是条什么样的路”，这可能是大部分人的经历。 2孟子曰：“无为其所不为，无欲其所不欲，如此而已矣。” 孟子说：“不要让一个人干他不想干的事，不要让一个人想他不想得到的东西，这就可以了。” 这个我带研究生的时候深有体会。所以我现在都要先了解每个研究生究竟想成为一个什么样的人。 但是另外一个方面我们也应该看到，年轻的时候，有时候我们要花十分的代价才能得到五分的收获。很多时候根本无法选择。所以一个人如果一辈子都在做自己喜欢做的事，我想他就是一个幸福的人了。 3孟子曰：“杨子取为我，拔一毛而利天下，不为也。墨子兼爱，摩顶放踵利天下，为之。子莫执中；执中为近之。执中无权，犹执一也。所恶执一者，为其贼道也，举一而废百也。” 孟子说：“杨子奉行‘为我’，拔根毛就对天下有利的事，他也不干。墨子提倡‘兼爱’，（哪怕）从头到脚都受伤，只要对天下有利，他也愿干。子莫持中间态度，持中间态度就接近中庸之道了。（但是，）持中间态度而没有变通，也还是执着在一点上。执着于一点之所以不好，是因为它损害了道，抓住了一点而丢弃了其他一切的缘故。” 孟子在这一点上既反对极端自私自利，又反对完全不考虑自己，强调道在于变通。 4孟子曰：“有为者辟若掘井，掘井九轫而不及泉，犹为弃井也。” 孟子说：“做事好比打井，打了六七丈深还没打到泉水，跟没打又有什么分别呢。” 这句话在曾国藩家书里读过，对曾国藩影响比较大。这段话是鼓励一个人做事要有恒心和毅力，打井要不挖到泉水不罢休。 5孟子曰：“天下有道，以道殉身；天下无道，以身殉道。未闻以道殉乎人者也。” 这里讲了弘道和弘人的关系。提倡弘道，反对弘人。 6孟子曰：“君子有三乐，而王天下不与存焉。父母俱存，兄弟无故，一乐也；仰不愧于天，俯不怍于人，二乐也；得天下英才而教育之，三乐也。君子有三乐，而王天下不与存焉。” 得到天下并不是君子最快乐的事情，君子最快乐的有三件事。孟子看来，亲人都健在、能坦坦荡荡、能当牛人的老师是三种快乐的事情。 7孟子曰：“孔子登东山而小鲁，登泰山而小天下，故观于海者难为水，游于圣人之门者难为言。观水有术，必观其澜。日月有明，容光必照焉。流水之为物也，不盈科不行；君子之志于道也，不成章不达。” 孟子说：“孔子登上了东山，觉得鲁国变小了，登上了泰山，觉得天下变小了，所以看过大海的人，就觉得其他的水难以称为水了，在圣人门下学习的人，就觉得其他的言语难以称为言语。观赏水有一定的方法，一定要观赏它的波澜。日月都有光辉，细小的缝隙必定都照到。流水这东西，不流满洼坑就不再向前流；君子有志于道，不到相当程度就不可能通达。” 格局和境界大了，看问题就不一样了。

个人分类: 人文|2399 次阅读|0 个评论

永动机设计举例

yindazhong 2010-9-20 17:35

永动机设计举例 前一篇博文 余晓辉 先生从熵增谈到永动机： 标题： 发表评论人： 余晓辉 ip:113.142.17.* 删除 回复 呵呵，印兄太客气。象我这样浪迹江湖的伪民科哪能有其它奢想？印兄也认为第二类永动机可以实现吗？小心有人抓你小辫 博主回复：过一天给你传一个永动机模型玩玩。 标题： 发表评论人： 余晓辉 ip:115.59.231.* 删除 回复 好啊，等印兄发过来，俺好好耍耍。先谢谢印兄了。 又钩起了对当年科学白痴日夜的一段回忆，为了不食言，因此贴上两个永动机模型。项庄舞剑，不在沛公，旨在美人一笑。欢迎网上大虾河蟹，闻机起舞。大虾舞棒无妨，河蟹拍砖有情。 所谓沿途撒下钩与丝，从中钓出是非来 :):):) 1） 磁力永动机（触碰启动） 2） 有机液体永动机

个人分类: 科学之道|10507 次阅读|3 个评论

mirror - 说说田博士的《第三类永动机》以及与此不同的意见

liwei999 2010-2-16 17:47

说说田博士的《第三类永动机》以及与此不同的意见 (3900 bytes) Posted by: mirror Date: February 15, 2010 06:23PM 田博士最近有些热闹文章，比如说对科学一知半解的科学主义者 就是个很激烈的文章了。田博士的对手们也不含糊，亮出学科的牌子来，反说田博士不懂热力学第二。 有个说法叫应用物理，是说不是纯粹的物理，而是物理的应用。田博士的用法也可以说是一类应用，但说是说硬用也许更合适些。 这句话是相当犀利的，也是田方争论的本质所在。正因为是意识形态之争，才能吵得如此厉害。 引用: 田博士说 科学主义者不愿意根据现 有的科学讨论问题，而把希望寄托于将来和未知，这恰恰表明，他们所高举的不是科学本身，依据的也不是科学本身，只是把科学作为其意识形态的大旗的包装而已。 科学的问题讨论起来就可以心态就可以平静些。如果一个人有些激动了，首先就应该想到这是不科学了。因为科学是与自然的一个对话形式，对着对手自然起急、生气，不是有病么？ 镜某感到有趣的是以相信进化著称的方博士为什么会与援引热二的田博士掐起来呢？大约方博士没有思考过为什么会有进化的问题。如果思考过，就会说热二为不能退提供了一个保证，是一个自然（界）时钟的 擒纵器（escapement） 。 过去的帝王畏惧死亡，启用巫术、炼丹法等来试图解决这个问题。这类事情不单是帝王个体的死亡问题，发现新大陆时代事件的表明，人们对文明本身的存亡问题也同样关心。这个担心在今天依然有，不过巫术、炼丹法的位置由巫术、炼丹法的后裔科学代替了罢了。方博士大约是这一派系的代表了。在镜某看来，承认进化与承认死亡（灭亡）是一个事情两个侧面。与田博士的分歧也不过是距离这个死亡有多远的问题。 《第三类永动机》 文章的主题是地球本身的事儿。不过是说人类活动会缩短人类的生存时间，比如说原本可以生存十万年，一折腾变成了五万年了。这是一个推测，悲观的。方博士一派则说，不是如此，通过科学的进步，十万年可以挺到二十万年。就为了这点儿事儿，掐了这么一个架。 《第三类永动机》文中，田博士有这样一段话 引用: 当我听到生物圈2号失败的消息，我丝毫也不觉意外。因为它最初的理念已经违背了热二律！虽然也有模有样地转了几圈，几年之后也就不好意思了。 这种认识应该是国人文化背景影响下的一个常规的反应了。违背了热二律了，早就可以预见的事情却偏要掏钱去验证一番。如何解释才好呢？至少在这个问题上，田博士的思路与科学界的思路是有分歧的。抽象的错误在这里并没有意义。科学现场需要的是具体的信息：哪个环节先掉链子！ 对于田博士的《第三类永动机》中核心部分的破绽田博士本人并没有察觉出来。当然，田博士的对手们也就更是察觉不出来了。这段对话很有趣 引用: 发表评论人： wyat ip:114.247.10.* 我也看了您的《第三类永动机》，里边有一句：热二律不仅规定了能量转化的方向，也规定了物质转化的方向。 这句话用在一段开头，是个句号，应该不存在断章取义的问题，请问后半句是哪个定律或者推论呢？ 博主回复：后半句也是热二律的推论。此推论不见于现存的物理学教科书，是我推的。推论的过程，在《第三类永动机》中已经介绍了。《第三类永动机》不是一篇介绍他人观点的科普文章，其中的核心部分，是我自己的思考。 wyat 的说法基本上可以不予理睬了，要命的是后边博主回复的部分。这个错误属于即可原谅又不可原谅的。可原谅者，人难免出错；不可原谅者，哲学教授这类错误不应该犯。 道理并不很难，关键是要心平气和地去思考。从热一推不出热二来，这是常识了。因此有了第一类永动机和第二类永动机的区分。如果说要否认第三类永动机，那么这个道理从热二是无论如何也推不出来的。从热二能推出来的，都是属于热二的有效射程之内的事情。这个事情可以通过坐标轴的划分来理解：X轴是热一，Y轴是热二。永动机可以理解为连续。在X轴投影就不连续的事件就不必讨论了。问题是有一些看起来在X轴投影是连续的事件，有没有戏呢？这时需要再看看它们在Y轴方向上的投影。如果也连续了就是皆大欢喜了。可惜，Y轴方向上也没有连续的事件。 如果田博士打算否定第三类永动机，那么就需要再立一个坐标轴Z，独立于已有的XY。显然，这个坐标是做不出来的了。道理么，因为E、t是成对的，这一对已经和谐了。 虽然田博士的思路有破绽，但是人家第一没有批判科学，第二没有去捍卫科学，不过是对科学没有把握好，硬用了一把。没有什么大不了的，大可不必跳出来，用比较贫困的思维去捍卫科学。因为那看上去比田博士的行为还要滑稽出丑呢。 http://www.starlakeporch.net/bbs/read.php?1,61499,61499#msg-61499

个人分类: 镜子大全|4950 次阅读|3 个评论

黃維是否違反了科普法？

jiangjinsong 2009-3-20 15:56

黃維是否違反了科普法？ 蔣勁松 原載《博� 有意義。但他仍不死心，最後在他長期死磨硬纏之下，監獄管理者居然同意並支持了他的永動機研究。 　　　撫順戰犯管理所長金源認為，'永動機'是幻想。但抱幻想，對每個人都是正當的。......我考慮，應該肯定他的幻想，同情他的舉動，以此找出幫 助他轉變思想的突破口。於是對他講：我對你研究的永動機很感興趣。如果成功了，對人類將是莫大的貢獻。不要有顧慮，要繼續研究，希望成功。黃維立刻 激動得熱淚盈眶，這樣親熱的話，今天第一次聽到......金源讓管理所電機廠的4名技術人員和學理科出身的幾名戰犯成立科研小組，幫助黃維研製永 動機。 　　幾經周折之後，永動機的研製工作全面展開。一切都按照黃維的設計圖紙進行製作。為了支持他的設計，管理所還花費了一些經費，委託機械廠加工某些技 術要求較高的配件。最後的結局是，永動機只轉動幾圈便停了下來。黃維臉色紫紅，低頭站在機器旁。金源此時一面安慰黃維，一面警告那些譏諷黃維的人。他 說，永動機失敗了。但不能灰心，要有勇氣。失敗是成功之母。606號殺蟲藥是經過606次試驗後取得成功的。僅憑一次試驗就能成功這也不可能，嘲笑失敗 的人是無知的人。黃維深受感動地說，沒有成功。但對我來說，有了比成功更加珍貴的收穫，我今天才真正瞭解了中國共產黨的幹部。我真心欽佩。這是黃維 在監獄20年來第一次發自肺腑的反省。 　　出獄後，黃維擔任全國政協常委，儘管社會活動繁忙，但他仍然堅持研究永動機。周恩來總理得知後，還向他索要永動機的模型，親自觀看。1979 年6月，黃維在政協分組會議上，就開發重力能源做了長篇學術報告。會議通過決議，支持黃維提出的科研專案。後來，黃維年邁無力，便將研製永動機的 項目交給了在江西機械廠當工程師的兒子。不知後來黃維的兒子是否真得在搞永動機研究，還是僅僅善意欺騙父親而已，無論如何結果當然一定是沒有成功。 　　應如何看待這項研究呢？毫無疑問，這是一場徹頭徹尾的偽科學研究。它違背基本的科學原理，違背科學研究的基本規範，符合一切偽科學的定義和標準。能量 守恆及轉化定律決定了永動機是不可能設計成功的。這是非常基本的科學常識。現代科學研究是一種社會性的事業，每個研究者可以獨立進行研究，但是他的研究必 須建立在科學共同體研究成果基礎上，研究工作必須要接受同行的評論。普通的偽科學研究者是缺乏黃維這樣得天獨厚條件的，中國科學院一般來說是不會回應這樣 的研究報告的。但他並不珍惜和尊重中國科學院這樣權威機構的論證結果。 　　但值得注意的是，從頭至尾，黃維的偽科學研究都沒有涉及到作偽、欺詐。順便說一句，宋正海先生說，偽科學一詞原來是指偽造科技成果或剽竊他人成 果，我認為他是將偽科學與科學的欺詐、不端行為搞混了。相反，有充足的證據表明，黃維是以一種獻身科學的精神來從事這項偽科學研究的。當金源代表政 府問他有什麼要求提出時，他說，只有一個要求，請允許我研究永動機。黃維夫人探監給黃維帶來魚肉飯菜，勸黃維認真學習，不要再搞永動機。黃維居然生氣 地把筷子放在桌子上，說要來說這些話，就別再來看我。從現在起不吃你做的飯菜。你也別來看我！有人認為，他是想通過將功折罪來避免被判死刑。此說難以 成立，他後來出獄擔任政協委員後，仍然熱心研究永動機。在此，我們發現黃維獻身科學的精神十分令人感動，簡直與那些偉大科學家毫無二致。當然，這種為科學 獻身的精神，由於缺乏必備的基礎，對科學的進步毫無貢獻，不過是在給古往今來多如牛毛的偽科學荒唐之舉又增添了一個心酸而有趣的故事而已。另一方面，這個 案例同時表明，偽科學研究並非必然包含作偽、欺詐在內。 　　還應該注意的是，這是一項得到中國政府支持的偽科學研究。倘若沒有管理所長金源（很可能還有更高層領導）的支持，一個失去了自由的戰犯根本不可能進行 永動機發明的實際實驗，充其量只能停留在紙上和腦海中。後來黃維出獄當上政協委員後的永動機研究，固然是受惠于政協委員們的決議，但若無高層領導（很可能 包括周恩來總理）的首肯，也是難以想像的。實際上，相關領導支持黃維從事偽科學研究，是一種國家行為，而且動用了國家的寶貴資源，包括人力和物力。 　　然而，國家對於戰犯從事偽科學研究的這一支持，卻似乎很少有人會去批評指責。相關管理者對這場偽科學研究的支持，非但沒有也不應該受到任何指責，反而 應當受到稱讚。因為，這一偽科學研究活動雖然毫無科學價值，卻並非毫無意義。這些行為的正面價值是顯而易見的。黃維因此而受到感化，認識到共產黨領導的政 府對他的耐心、理解和尊重，從而積極進行思想改造和反省，後來主動地協助黨和政府開展相關統一戰線的工作，為黨和人民做了很多他人難以替代的重要貢獻。那 些在偽科學研究中被耗費的資源得到了豐厚的回報。 　　在這個具體案例中，倘若管理者禁止了黃維的偽科學研究，看似堅持了科學精神，其實反而是思路僵化、偏狹，缺乏對人的尊重。金源以及其他相關負責人士， 正確地認識到此項偽科學研究的思想改造和統戰屬性。他們支持黃維所進行的偽科學研究，並不是要反對科學，而是尊重戰犯黃維個人的思維自由、探索自由，體現 了革命的人道主義精神，體現了人民政府的寬容大度。撫順戰犯管理所曾被公安部授予全國改造工作先進單位稱號，從對待黃維發明永動機一事看來，的確名副其 實。 　　這個案例很生動地說明了這樣一個道理：（偽）科學活動是人類社會活動的一部分。（偽）科學活動除了其科學價值和影響之外，還會因特定的環境和條件，產 生其他方面的影響和價值。正如科學活動可能會產生負面作用一樣，偽科學活動也可能產生正面價值。不分青紅皂白簡單地否定一切偽科學活動是犯了形而上學的錯 誤。至於通過法律來反對偽科學就更是違背法理的荒唐行為了。 　　現在讓我們做個思想實驗，如果當時有了《科普法》，我們如何看待黃維、管理所長金源和那些政協委員們（也許包括周恩來總理）的行為，他們違背了《科普法》第八條嗎？

个人分类: 挺偽科學|5424 次阅读|3 个评论

什么是ZPM(零点能量模块)(转贴)

iwesun 2008-12-8 22:43

什么是ZPM(零点能量模块)(转贴) http://bbs.flyine.net/thread-85008-1-1.html 　　引：科学网已经有两个大侠搞永动机了，一个是 李卫 ，去年就发帖了，一个是 刘晓东 。 　　李卫大侠语文和俺一样差，原本中学物理的事儿，遇到语文更差的俺，愣是搞不懂，俺让他搞个Flash动画，他太懒，到现在也没搞出来。 　　 刘晓东 大侠更是了得， 他的ZPM据说点亮了一个发光管 ， 真是这样的话，俺一直想把宇宙炸掉的崇高理想，就快实现了。 　　 到时候,大家跟着沾光，都能免费升天。 　　从大家的反应来看，喊打的声音一片，俺就搞不懂，大家标榜的科学精神到底是啥？有人好心规劝，别说能量守恒是错的，就说能量守恒有待发展，仅仅因为法兰西科学院上上世纪,就拒绝发表和永动机相关的论文了。 　　哈哈，笑掉俺大牙！ 　　自以为西方科学学的不错，忽悠量子信息到挺起劲，遇到真正颠覆性的思想，却畏首畏脚。 　　其实，这类永动机的思想很早就有，在《星际之门》和《亚特兰蒂斯》中早就遍地用了，中国人真是很可笑，老外自己都金蟾脱壳了，估计真老外,已经比东方人还东方了,俺们却在拾人牙秽，以科学自居，挺好玩的。 　　ZPM就是提取零点能，把提取的零点能压缩只是把零点能抽出来放进ZPM累积和存储的电池。 　　有说道（ZPM）用的是零点能。 　　从物理上讲，零点能是一个量子力学物理系统处于基态时所能持有的最小能量。这个概念最早是由爱因斯坦同学和斯特恩(OttoStern)同学在1913年提出的，当时叫做残余能量或者Nullpunktsenergie。所有的量子力学系统都有零点能。这个名词一般是在提到量子谐振(harmonicoscillator)和它的零震荡(nulloscillations)的基态的时候出现。在量子场论中，零点能是真空能的同义词。所谓真空能，就是空间本身具有的基础能量。从宇宙学来讲，真空能被看作是宇宙常数的来源。在实验中，空间零点能直接导致了卡西米效应(Casimireffect)，可以被纳米级设备(nanoscaledevices)观测到。 　　因为零点能是系统中所能包含的最小能量，这个能量是不能被从系统中取出的。 　　不管定义如何，零点能的概念暗示了从空间中取得免费能量的想法，吸引了很多草根发明家的注意。他们计划开发一些利用这个概念的永动机和其他的伪科学设备，这些设备通常冠以免费能源之类的名号。这些活动和零点能那令人神往的理论解释导致了零点能在流行文化中呈现出其独特的生命静观，被应用于科幻小说、游戏和电影。 　　最近的实验结果证明，真空中确实存在零点能，问题在于人类能否用科学的方法提取零点能。真的可以从真空中提取能量吗?大自然真的如此慷慨还是一毛不拔呢?目前，尽管大多数物理学家认为不能从真空中提取能量，但在美国得克萨斯州奥斯汀高级研究所的成员们却坚信宇宙中有免费的午餐，他们的目标就是要向真空索取能量。奥斯汀高级研究所所长HaroldE.Puthoff甚至指出：对于这个领域中的狂热分子(比如我们自己)，我们认为21世纪可能是零点能的世纪。 　　关于零点能的设想来自量子力学的一个著名概念。具体地说，零点能来自海森堡测不准原理。该原理指出：不可能同时以较高的精确度得知一个粒子的位置和动量。因此，当温度降到绝对零度时粒子必定仍然在振动，否则，如果粒子完全停下来，那么它的动量和位置就可以同时精确地测知，而这是违反测不准原理的。这种粒子在绝对零度时的振动(零点振动)所具有的能量就是零点能。 　　零点能的效应 　　有人认为，零点能来自所有各种类型的力场，包括电磁场、引力场和核力场，并通过几种方式表现出来。一种方式是兰姆位移，即受激原子发出的光的频率的轻微改变；另一种形式是电子和光学仪器中可纪录到的一类特殊的不可避免的电平噪声。 　　然而，最明显的要数卡西米尔(Casimir)效应。1948年，荷兰物理学家H.B.G.Casimir计算出，两块靠得足够近的金属板将会非常轻微地相互吸引。其理由在于，这块金属板中较小的距离只容许真空能量中较小的高频电磁成分(模式)存在于其间，而其它那些较大的成分则被金属板挡在外面。作用在两侧的力之差使金属板互相靠拢。 　　Lamoreaux在华盛顿大学时，在他的学生Dev-Sen的协助下对卡西米尔效应进行了精确的测量［3］。该测量结果与卡西米尔对这一特殊的板间距和几何构形所预测的理论结果相差不超过5%。Lamoreaux在他的实验中，采用镀金石英表面作为他的金属板。一块板固定在一个灵敏的扭摆的端部。如果该板向着另外一块板移动，则摆就会发生扭转。一台激光器可以以0.01微米的精度测量扭摆的扭转。向一组压电元件施加的一股电流使一块卡西米尔板移动；而一个电子反馈系统则抵消这一移动，使扭摆保持静止。零点能效应就表现为保持摆的位置所需的电流量的变化。美国加州大学的U.Mohideen等人在0.1至0.9m的范围内，用原子显微镜对球对板结构的卡西米尔力进行精确测量，实验与理论偏差达到1%［4］。还有不少理论上的结果，计算出了各种条件下的卡西米尔效应。 　　转自百度百科 ZPM原理分析 http://bbs.flyine.net/viewthread.php?tid=55652highlight=ZPM 以下都是本人在网上找到的 资料 : 　　从物理上讲，零点能是一个量子力学物理系统处于基态时所能持有的最小能量。这个概念最早是由爱因斯坦同学和斯特恩(Otto Stern)同学在1913年提出的，当时叫做残余能量或者Nullpunktsenergie(不会翻译，召唤物理系同学)。所有的量子力学系统都有零点能。这个名词一般是在提到量子谐振(harmonic oscillator)和它的零震荡(null oscillations)的基态的时候出现。在量子场论中，零点能是真空能的同义词。所谓真空能，就是空间本身具有的基础能量。从宇宙学来讲，真空能被看作是宇宙常数的来源。在实验中，空间零点能直接导致了卡西米效应(Casimir effect)，可以被纳米级设备(nanoscale devices)观测到。 　　因为零点能是系统中所能包含的最小能量，这个能量是不能被从系统中取出的。 　　不管定义如何，零点能的概念暗示了从空间中取得免费能量的想法，吸引了很多草根发明家的注意。他们计划开发一些利用这个概念的永动机和其他的伪科学设备，这些设备通常冠以免费能源之类的名号。这些 活动 和零点能那令人神往的理论解释导致了零点能在流行文化中呈现出其独特的生命静观，被应用于科幻小说、 游戏 和 电影 。 　　来点更详细的： 　　最近的实验结果证明，真空中确实存在零点能，问题在于人类能否用科学的方法提取零点能。真的可以从真空中提取能量吗?大自然真的如此慷慨还是一毛不拔呢?目前，尽管大多数物理学家认为不能从真空中提取能量，但在美国得克萨斯州奥斯汀高级研究所的成员们却坚信宇宙中有免费的午餐，他们的目标就是要向真空索取能量。奥斯汀高级研究所所长Harold E.Puthoff甚至指出：对于这个领域中的狂热分子(比如我们自己)，我们认为21世纪可能是零点能的世纪。［1，2］ 　　关于零点能的设想来自量子力学的一个著名概念。具体地说，零点能来自海森堡测不准原理。该原理指出：不可能同时以较高的精确度得知一个粒子的位置和动量。因此，当温度降到绝对零度时粒子必定仍然在振动，否则，如果粒子完全停下来，那么它的动量和位置就可以同时精确地测知，而这是违反测不准原理的。这种粒子在绝对零度时的振动(零点振动)所具有的能量就是零点能。 　　零点能的效应 　　有人认为，零点能来自所有各种类型的力场，包括电磁场、引力场和核力场，并通过几种方式表现出来。一种方式是兰姆位移，即受激原子发出的光的频率的轻微改变；另一种形式是电子和光学仪器中可纪录到的一类特殊的不可避免的电平噪声。 　　然而，最明显的要数卡西米尔(Casimir)效应。1948年，荷兰物理学家H.B.G.Casimir计算出，两块靠得足够近的金属板将会非常轻微地相互吸引。其理由在于，这块金属板中较小的距离只容许真空能量中较小的高频电磁成分(模式)存在于其间，而其它那些较大的成分则被金属板挡在外面。作用在两侧的力之差使金属板互相靠拢。 　　Lamoreaux在华盛顿大学时，在他的学生Dev-Sen的协助下对卡西米尔效应进行了精确的测量［3］。该测量结果与卡西米尔对这一特殊的板间距和几何构形所预测的理论结果相差不超过5%。Lamoreaux在他的实验中，采用镀金石英表面作为他的金属板。一块板固定在一个灵敏的扭摆的端部。如果该板向着另外一块板移动，则摆就会发生扭转。一台激光器可以以0.01微米的精度测量扭摆的扭转。向一组压电元件施加的一股电流使一块卡西米尔板移动；而一个电子反馈系统则抵消这一移动，使扭摆保持静止。零点能效应就表现为保持摆的位置所需的电流量的变化。美国加州大学的U.Mohideen等人在0.1至0.9m的范围内，用原子显微镜对球对板结构的卡西米尔力进行精确测量，实验与理论偏差达到1%［4］。还有不少理论上的结果，计算出了各种条件下的卡西米尔效应。 　　关于零点能不同的观点 　　关于零点能的争论有不同的观点，这些争论形成了关于零点能的许多不同的学派。Moray B.King总结出了如下几种［5］： 　　1.量子物理是错的。量子事件可以通过自场(self-fields)作经典的解释，零点能不存在。 　　2.相对论是错的。有一个类似于物质的以太存在。 　　3.量子物理是对的，但零点能只是理论上的产物，并不真正存在。 　　4.零点能在物理上存在，但太微弱，不能作为真正的能源。 　　5.零点能在物理上表现为能量很高的涨落，但无法提取，因为它们是随机地处处存在的。 　　6.零点能是开放非线性系统的混沌的表现。在一定条件下可以表现出自组织行为，因而可以作为能源。 　　7.零点能是来源于四维空间的电磁流的三维表现。它可以扭曲我们的三维空间，从而改变时空度规。可以提取出来作为能源，但这一过程改变了局部的引力、惯性和时间的进程。 　　西方的学派倾向于3、4和5。第1和2两种学派试图在经典的层次上解释所有物理现象。前苏联学派的大部分相信6和7，他们在这方面已经做了大量研究，包括对挠场(torsionfield)的理论和实验的探索。许多在西方学者看来是神秘的和猜测性的关于零点能的想法，俄罗斯科学家却已做了长期严肃的理论上和实验上的研究。 　　关于零点能的最有力的描述是Wheeler的几何动力学(geometrodynamics)［5，6］。Wheeler认为零点能是来源于高维时空的电磁流穿过我们所在的宇宙所产生的微小振动。Wheeler通过把从量子力学中得到的关于零点能的能谱密度的表达式插入到广义相对论的能量张量中，计算出了单个真空振动的能量密度(与之等价的质量)的量级是1095g/cm3。他认为高频模态的零点能有如此高的能量密度，以至时空扭曲成微小的称之为虫洞(wormholes)的超空间的长丝。这个虫洞可以提供连接不同的三维空间或是不同的平行宇宙之间的通道。这些虫洞的洞口的量级为普朗克长度(10－33cm)，比电子的直径还小20个数量级。在三维空间中表现为原初带电粒子或是微洞(mini hole)，其极化方向由电磁流的方向确定。这些电磁流从四维空间近似垂直地通过我们的三维空间，在三维空间中的小部分的分量就表现为零点振动。 　　现代物理理论已经有了像量子力学和广义相对论这样的理论，可以描述从微观粒子运动到宏观的宇宙演变的大量物理现象。然而，从经典的物理理论我们知道，一个旋转的电子要辐射能量就要掉进原子核里面，但事实却不是。为什么电子不因辐射能量而进入原子核呢?量子力学的解释是在量子论中，它不辐射能量。 　　有很多人也许想知道为什么电子不辐射能量?为什么爱因斯坦方程是这个样子的?到处存在着的零点能是从哪里来的?或是更大的问题，宇宙是怎么开始的? 　　对于这些问题，Puthoff在他的文章Quantum fluctuations of empty space:A new Rosetta Stone in Physics?［2］中介绍了一些从零点能概念出发的理论解释。 　　Puthoff在［7］中证明了电子可以按经典的理论那样连续辐射能量，但同时从零点能中吸收部分能量作为补偿，在电子的最低能级的轨道上，这两者正好达到平衡。而关于引力的理论，俄罗斯物理学家Andrei Sakharov认为引力是真空零点能分布的改变所诱导的一种效应，而这种改变是由于物质的存在引起的［8］。后来Puthoff得到了通过零点振动表示引力常数的一个公式［9］。 　　这种处处存在着的电磁场零点能的来源问题，历史上有两个学派：一种认为来源于宇宙的边界条件：随机的电磁辐射；另一种认为是由构成物质的带电粒子的量子振荡所形成的。其中前一种理论已经发展成为随机电动力学(Stochastic Eletrodyna-mics)［10］。随机电动力学经过许多物理学家的努力，可以解释包括黑体辐射和光电效应在内的一大类物理现象，但同时也遇到一些困难。 　　现在看，最基本的问题是，宇宙的来源是什么?纽约城市大学的Edward P.Tryon教授认为大爆炸来源于真空的零点涨落［11］。他在他的模型中预言了宇宙是均匀的、齐次的、封闭的，并由等量的物质和反物质组成。 　　零点能的提取 　　零点能可以提取吗?大部分物理学家认为不能提取零点能，因为零点能是一种随机的电磁振荡。根据热力学第二定律，是不能从随机的电磁振荡中提出能量的。而Moray B.King坚持认为零点能是可以提取的，并在这方面做了大量的工作［5］。King的根据主要是普里高津的自组织理论。根据普里高津的理论，在一定的条件下，可以产生自组织效应，从混沌走向有序。King认为，在一定的条件下，由于挠场相干等原因，可以使随机的背景电磁场产生自组织，从而提出零点能。并试图利用这一理论解释球形闪电、冷核聚变等现象。 　　江兴流等人在作电解实验时，观察到阴极金属微尖端处出现的与沟道效应有关的缓发的放射性［12］。这一发现受到国际学术界的高度重视。笔者认为这种固体中出现的低能核反应可以用动态卡西米尔效应［13］和类星体模型［14］来解释。 　　无论如何，如果零点能是可以利用的，那么能源危机将不再是严峻的问题。尽管现在的争议还很大，但国外已经在零点能的研究上走了很长的路。本文列举了其中很少的一部分研究结果，希望以此引起我国物理科学工作者对这一领域研究的关注，使得我们在下一世纪将要来临的高科技竞争时代不至于处于被动的局面。

个人分类: 科学探索|1930 次阅读|16 个评论

界面上的世界之毛巾永动机

songshuhui 2008-9-3 12:02

云无心 发表于2008-05-18 星期日 10:50 分类: 物理 | | 当我们把一条干毛巾的一端浸在水里，水会沿着毛巾往上走。那么，可不可以利用这个现象把水从低处吸到高处，然后收集起来呢？如果可以的话，就可以让高处的水流下来发电，然后再沿着毛巾爬上去。如此往复，不用外加能源，可以源源不断地发电了。实际上这是历史上一个永动机的设想，当然是不能成功。我们自然会问：水的确是爬到了高处，为什么就不能被收集起来呢？ 让我们先来看一个熟悉的实验：把一根细玻璃管插到水里，水会沿着玻璃管上升，管子越细，水爬得越高。我们知道当管子中的水不流动的时候，各处的压强是平衡的。所以，图 I 中 B 点的压强应该和 A 点的相同，否则水就会从压强高的点流到压强低的点。而 A 点是与空气相接触的水面，压强应该和空气压强相同。 D 点是和大气相连通的空气，压强也应该和 A 点相同。而挨着 D 点的水里的 C 点，其压强加上上升的那段水产生的压强，才应该等于 B 点压强。绕了这么一圈，一个有趣的结论产生了： D 点的压强比 C 点的要高！ 同是与空气挨着的水中的点，为什么 C 点的压强比空气中的高，而 A 点的和空气中一样呢？如果我们仔细看 A 点和 C 点的液面，会发现 A 点的液面是平的，而 C 点的液面是凹的。在前面有一篇里讲到过，在固体、液体和气体共同存在的地方，液体和气体会去竞争占领固体表面，最后妥协的结果就是形成一个接触角。对于干净的玻璃管来说，接触角几乎为零，水在竞争中占据绝对优势，所以会往上爬。但是水自身的重力又拖住它往下跑。所以，靠近管壁的水分子，在表面张力的作用下往上爬；而远离管壁的分子，被重力拖着往下走，重力和表面张力妥协平衡的结果，就在管内形成了一个凹的液面。 除此以外，我们找不到这两个点的液面在其它方面的差异，于是我们可以猜想：当液面往下凹的时候，空气一方的压强是不是会比液体一边要大呢？ 最初是一个叫托马斯. 杨的聪明人很完善地解释了这个现象，上面的猜想确实是对的。于是，新的问题就产生了： C 点和 D 点的压强相差多少？由什么决定呢？托马斯. 杨不喜欢数学，没有从数学上解决这个问题。多年以后，一个叫拉普拉斯的家伙运用他深厚的数学功力从数学上推出了上面的结论，并且给出了一个公式来计算凹面两边的压强差。那是一个非常赏心悦目的推导，所用的物理基础只是表面张力的定义和功与能之间可以转换，差不多是初中物理的内容了，而数学知识也不超过我们今天的高中水平。那个证明只有一幅示意图，加半页纸。结论看起来很简单，对于一个各个方向一样的曲面来说，内外压强差等于表面张力的 2 倍除以曲面的半径；如果曲面不规则的话，形式稍微复杂一点。这个公式差不多是界面科学上最重要的公式了。本来托马斯. 杨完全有机会独占这个成果，可惜由于数学知识上的缺陷而把机会让给了拉普拉斯。如果托马斯. 杨知道后人把这个公式叫做杨 - 拉普拉斯公式，甚至直接叫做拉普拉斯公式的话，会不会感到人生最大的遗憾莫过于此，如果上天给我再来一次的机会，我一定会说：要学好数学！ 好了，前人栽好了树，我们就来乘凉了，我们来看看那个公式能告诉我们什么： 首先，我们来计算水能够爬多高。因为曲面产生的压强完全用来把水吸到高处，所以那个压强就等于上升的水柱产生的压强。水柱的压强在初中物理里有，等于水的密度乘以重力加速度乘以高度，而曲面产生的压强由拉普拉斯公式得出（表面张力的 2 倍除以曲面半径，当玻璃管洗得很干净的时候，曲面半径接近于玻璃管的半径）。除了水柱高度不知道以外，上面提到的数都是已知的。让两个压强相等很容易算出水柱高度。比如说，对于一根直径为 1 毫米的管子，水可以爬到 29 毫米左右；如果管子直径只有 0.1 毫米的话，水就可以爬到 290 毫米左右的高度。 然后，我们从公式中可以看到，曲面半径越大，曲面压强就越小，当曲面越来越平，最后变成平面的时候，曲面压强就为零了。再进一步，如果平面变成了凸面，是不是水那侧的压强就会大于空气那一侧呢？答案是肯定的。在生活中不容易直接观察到，但是用仪器可以很容易地测量出来，而且压强的数值跟拉普拉斯公式算出来的一样。这个现象可以用水银观察到，如果我们把玻璃管插到水银中，水银在管中的液面是凸的，相应的水银不但不能往上爬，反而会往下钻。 现在，让我们来总结一下上面所说的：当水和空气的界面是凹的时候，水一侧的压强比空气的小；当界面是凸的时候，水一侧的压强比空气中的大；曲面产生的压强可以由拉普拉斯公式算出来。 有了上面的知识，我们可以来分析毛巾吸水的问题了。从微观结构来说，毛巾是许许多多的毛细管组成的。这些毛细管粗细不一，互相连接。尽管如此，在吸水的时候遵循的还是毛细管的自然规律。为了简化分析，我们用一根毛细管来代表毛巾，下面是吸水的几种情况： 一、 毛细管很长，水上升不到毛细管口，上升高估由拉普拉斯公式决定，如图 I 。这种情况下自然能吸水，但是流不出来。 二、 毛细管比拉普拉斯公式算出来的水柱要短，这种情况下水爬到管口时叶面会变得平坦，实际的曲面半径要大于毛细管半径，拉普拉斯公式中的半径要用实际半径，所以水爬到管口实现压强平衡，也不会流出来。如图 II 。 三、 毛细管弯过来，管口高于水平面。这种情况下管口仍然是凹向水面，实际曲面半径比毛细管半径大，压强平衡的情况跟图 II 相同，水也不会流出来。如图 III 。 四、 毛细管弯过来，管口低于水平面一些。这时液面是凸的，只要液面差产生的压强不超过拉普拉西公式算出来的压强，液面就会呈现比毛细管半径大的曲面而实现压强平衡。这种情况下，水也不会流出，如图 IV 。 五、 毛细管弯过来，管口大大低于水平面，拉普拉斯公式算出来的压强小于液面差产生的压强，管口的液面无论如何无法实现压强平衡，水只能往下掉，如图 V 。 在以前谈到太空里的一团水呈现什么形状的时候，是从分子运动的角度来解释的。应用拉普拉斯公式，和水会从压强高的位置流到压强低的位置的原理（注意太空里没有重力），可以从宏观上来分析水的流动，也能得出不管水起始于什么状态，最后都会成为球形的结论。 标签： 杨-拉普拉斯 , 毛细管 , 永动机 , 物理 , 界面

个人分类: 物理|1726 次阅读|0 个评论