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恭喜张学文老师开博十三年！
热度 5 zlyang 2020-6-1 13:24
恭喜 张学文 老师 开博十三年 ！ 张学文老师： http://blog.sciencenet.cn/u/zhangxw http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2024 张学文老师注册时间 2007-5-23 21:37。 气象.水.熵.复杂性 张学文 8759043 元老级的《科学网》博主！ 送上今年的天津大学第二代牛顿苹果花。 恭祝张老师健康长寿快乐！ 推荐阅读： 张学文，2020-05-29，我的盆地地理的博客目录 http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1235484.html 张学文，2020-05-28，杨正瓴 我认为1950年代以来，人类科技进入了加速发展期！ http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1235388.html 张学文，2011-06-08，绝尘的高考和那时的高校（旧稿新贴） http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-452894.html 今天的“高考”也使我回忆1953年参加的全国统一高考（可能的全国第一次统一招生），想来那时的高考和高校恐怕是中国历史的绝唱： 1. 大学要录取的人数比全国可能参考高考的学生人数要多（大约全国是24万），考生几乎都被录取（自然一些所谓特别好的学校也评高分数录取）。 2. 大学不收任何费用：不仅没有学费，住宿、吃饭免费。看电影、洗澡不要钱，理发5分，没有书，发油印教材到学期结束时收1-3元的讲义费。部分学生（如少数民族，我）每月另外发4元补助费。 对于贫苦家庭孩子（如我），上大学立刻减少了家庭开支。 1953年9月29日星期2的光明日报2版，公布了华北考生被录取的名单，繁体字的张学文，我的名字，出现在北京大学物理系的考生名单内。去年老同学来新疆，给我带来了那张50多年前的报纸的复印件。记得那时的北大只有4000学生，而我们新生没有宿舍，男生就在体育馆里席地住了半年（1年？）。 相关链接： 2020-4-26，庆祝武夷山老师开博十三年！庆祝吕秀齐老师开博十年！ http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1230188.html http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=107667do=wallpage=14 我爹也是1953年考入北京大学的，经济系。 感谢您的指教！ 感谢您指正以上任何错误！ 感谢您提供更多的相关资料！ 36小时热门博文第二！
3033 次阅读|12 个评论
与张学文老师聊科学网的加精与热门
热度 16 gaoshannankai 2017-2-25 21:15
科学网的“加精”就是为博客穿上一身“官服” http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1035986.html 张学文老师的一篇博文让我感触颇深，张老师讲的太生动，太深刻了。 以至于我实在按捺不住体内地沟油引起的荷尔蒙冲动，敲打键盘写两笔。 我给张老师的回复是，我看中国历史，始终是两股力量来支撑，一种是官方的力量，就好比“加精”， 这就是玩政治，你有利用价值，就捧你起来，没有了，就扔掉，我想有些老师有过这个遭遇； 另外一种就是人民群众的支持，就好比“热门”，这个是稳定的，靠得住的。 当前教科文卫不是反腐重点，广大科研工作者还要痛苦挣扎，是急功近利，攀附官府混顶戴； 还是脚踏实地，密切联系群众，是每个人都应该深刻思考的问题。 我这个人，从小学生开始，就看清了这个，坚决不与官府为谋，干好自己的本职工作， 利用自己所学，做对社会，对大家有意义的事情。 被人家捧起来其实不是那么光彩，自己的脚踩不到地，心里不踏实，人家玩过了，抽走 你的梯子，你就要摔下来。再有，被人家捧起来不自由，说话办事都要看人家脸色行事， 小小弼马温，没什么油水，规矩却不少；不如当齐天大圣，自由自在啊。
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张学文老师对“雨痕”的质疑有道理
热度 9 Majorite 2013-11-16 05:19
张学文老师对“雨痕”的质疑有道理， 我为他补充一些参考文献与一张图片，还有几句评论。 对地质学的雨痕的质疑 张学 文,2013/11/15 最近看到嵇教授与苏教授争论到雨痕的真伪问题.作为地质学的外行和知道一些气象知识的我谈点关于雨滴是否可以在软的泥浆中打出直径接近厘米的坑一事谈点看法。 我想到的问题有：雨滴有多大，雨滴的速度有多快，雨滴的动量与参与的泥巴的动量的比例是否一个数量级，再就是与大雨滴伴随的其他雨滴的数量有多少。 就我所知，大的雨滴其直径大约是毫米量级的（千分之一克），雨滴落地时的速度大约是6米/秒。其动量显然是很小的。它在湿泥巴上可以引起的动量变化也应当是小的。我分析其动量比一粒大米以1米秒的速度落地的动量要小。因此我怀疑雨滴降落会在泥巴中形成如此明显的坑。 研究降雨的专家发现，世界上最大的雨滴直径为6.8 mm，最大落地速度不超过9.3 m/s。超过这个直径，雨滴在空中就会分裂成小雨滴。雨滴直径与其 落地速度的平方成反比， 雨滴直径 越大， 落地速度越慢，砸的坑愈浅，这是与苏德辰的观察不吻合的。 再就是在一次降水过程中，究竟有多少雨滴落地，是每平方米仅有的可数个雨滴，还是雨滴数量多到难以计量的水平。 Marshall, J.S. Palmer, W. McK. The distribution of raindrops with size. J. Meteorol. 5 , 165-166 (1948). Spilhaus, A. Raindrop size, shape and falling speed. J. Atmos. Sci. 5, 108–110 (1948). Magono, Ochou, A.B., Nzeukou, A., Sauvageot, H. Parametrization of drop size distribution with rain rate. Atmos. Res. 84 , 58-66 (2007). Willis, P. Tattelman, P. Drop-size distribution associated with intense rainfall. J. Appl. Meteorol. 28, 3–15 (1989). Dodd, K. On the disintegration of waterdrops in an air stream. J. Fluid Mech. 9, 175–182 (1960). Beard, K. V. Velocity and shape of cloud andp recipitation drops aloft. J. Atmos. Sci. 33, 851–864 (1976). Clift, R., Grace, J. R. Weber, M. E. Bubbles,Drops and Particles Ch. 7 (Academic, ，1978）。 Foote, G. B. du Toit, P. S. Terminal velocity of raindrops aloft. J. Appl. Meteorol. 8, 249–253 (1969). 如果是飘几个雨滴的微量陈雨，那么它可能在干土中留下点点稀松的雨痕。如果是一场大雨，那么就有很多雨滴落地，而不会让你仅看到可数的几个雨坑。此时应当是泥巴变得更稀，结果是雨滴仅可以在泥水里引起一环水波并且即刻消失。即地质时期的雨滴不能保持到今天。 雨下多了，地面一层水，雨痕如图所示。 所以依我分析，雨滴恰好数量很少，又个头又特别大，其动量足以使泥巴形成了厘米量的坑的可能性几乎是不存在的。
个人分类: 地震与地球|2942 次阅读|11 个评论
和张学文老师共同学习经典热力学
热度 2 jitaowang 2013-7-29 06:51
张学文老师写了一篇博文 “ 请教物理学学者：自发的凝结现象可以导致温度上升吗？ ” 并在我的博文 “ 张树凤, 在热力学中千万不能混淆“热”和“功”两个最基本概念 ” 后面留下类似的提问如下列出. 我不是学物理出身的, 但是对热力学感兴趣. 知道这是一个简单体系的单一相变过程属于经典热力学的范畴, 因此借此机会和张老师一同学习经典热力学. 删除 回复 张学文 2013-7-20 10:09 王教授好！ 借此平台，希望知道您对如下的愚问提出看法？ 请教物理学学者：自发的凝结现象可以导致温度上升吗？张学文， 2013/7/15 两公斤的 10 度的水不会自发变成 9 度和 11 度的水各 1 公斤，这固然没有违反热力学第一定律但是却违反了其第二定律。我的问题是自发进行的凝结过程是否可以使自身或者环境（如空气）的温度升高？这没有违反热力学第二定律？就我所知，一些气象文章中经常提到空中水蒸气的凝结放热加热了大气，我对这个提法感到担心。 本文引用地址： http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-708310.html 张学文 博主回复 (2013-7-20 11:01) ： 假定有一桶和外界绝热的均匀零下 10 度的水 ( 水的表面上有零下 10 度的空气 ), 如果出现自发凝结 , 就会发生一系列的变化 : 1. 开始时 , 有固体的冰 (0 度到零下 10 度 ) 出现并且漂浮在水 (0 度到零下 10 度 ) 的表面 . 这时总体上 , 这桶水 ( 包括水表面以上的空气 ) 的温度开始升高 ! 2. 在表面的冰不断增加时 , 冰和水 ( 包括水表面以上的空气 ) 的温度也不断地升高 , 当水温达到 0 度时 , 冰就不再增加 , 温度也固定不变 . 水表面以上的空气也是 0 度 . 3. 对水表面以上的空气 ( 或大气 ) 来说 , 确实因为水的凝结而温度升高了 . 我对气象学不很了解 . 但是深秋季节凌晨可能是 2-3 点时 , 地表温度不断下降 , 但是一旦出现雾气 , 就不再降温或降温变慢这可能是真实的 . 我对张老师博文标题问题的回复是肯定的 “Yes, 自发的凝结现象可以导致温度上升”. “自发的凝结现象”应该是指发生在过冷蒸汽(例如,摄氏95度的纯水蒸气凝结), 过饱和蒸汽(例如, 清晨出现过冷结雾的片刻)和过冷液体(例如,摄氏 -5度的液体水凝结)的情况等. 后来进一步在张老师博文后面留下以下的表述: 王季陶 2013-7-24 15:18 --- 如果您有热力学计算软件 , 一定可以定量计算 . 最初的 " 一公斤和外界绝热的均匀零下 10 度的水 " 是非平衡态 , 最终的 " 一公斤绝热 0 度的冰水混合物 " 是平衡态 . 因为是绝热体系的自发过程 , 总熵一定是增加的 . 注意 : 水变冰的相变要看条件 , 等温等压下 , 要用吉布斯函数 G 的变化值作判据 . 在 0 度和 1 个大气压时 , Delta G 等于零 ; 在 0 度以下和 1 个大气压时 , Delta G 小于零 , 可以自发进行 ; 在 0 度以上和 1 个大气压时 . Delta G 大于零 , 不可以自发进行 . 严格说 , 在 0 度和 1 个大气压时 , 水变冰的吉布斯函数的变花为 0! 而熵变并不等于 0. 对吗 ? . 博主回复 (2013-7-24 17:26) ： 谢谢。容我学习。 为了得到更可靠的答案, 我从 傅献彩:物理化学,第4版p.129 查 到水蒸气等温等压凝结成液态水的内容和具体数值如下(摘录并给予注释, 不是原文): ==== 整个变化在标准压强 p 0 和 373.2K 温度下可逆进行 ( 即 可等温等压的可逆过程 , 不是可逆过程就无法定量计算 ), 已知在 p 0 和 373.2K 时 , 水的蒸发热是 2258.1kJ/kg, 水的分子量 18.02. 于是得到以下 答案 : 在 p 0 和 373.2K 时 ,1mol 水蒸气等温等压凝结成液态水时 , a). 体系对外界作功 W = p D V = p = − RT == − 8.314 х 373.2 = − 3103 J/mol b). 吸收的热量 Q = D H = − 2258.1 х 18.02 = − 40691 J/mol c). 内能变化 D U = D H − p D V = − 40691 + 3103 = − 37588 J/mol d). 吉布斯函数变化 D G = ∫ V d p = 0 e). 自由能变化 D F = − W = 3103 J/mol f). 熵增 D S = Q R / T = − 40691 / 373.2 = − 109.0 J/K∙mol ==== 由此可见, 等温等压过程的热力学判据是吉布斯函数变化值 D G . 如果 D G 0, 则能够自发进行 ; 如果 D G 0, 则不可能自发进行 ; 而如果 D G = 0, 则达到平衡 , 或者是可逆过程 . 此外从王竹溪, 热力学, 1955, p. 128-129, p. 153, 知道: 非常强调熵增原理仅仅适用于绝热过程和孤立系统. 一定要注意 : 不要用熵增 D S 来讨论等温等压的大气变化 . 如果还是想提到 “ 熵 ”, 就必须采用 “ 熵产生 D i S ” 的概念 ! 因为在等温等压条件下 , D G = − T D i S . 供参考和讨论 .
个人分类: 现代热力学|4238 次阅读|4 个评论
张学文：斩乱麻问题、幂律成因与组成理论
xcfcn 2013-5-16 21:54
斩乱麻问题-- 斩乱麻问题、幂律成因与组成理论之一--2005-9-4--张学文 今年春发现奇迹网站的理念和内容都比较适合我的认识。就向这里投了些我的文章算参加活动。10天前我把关于“个”这个概念的讨论稿贴到这里，10天内居然有300次的阅读量。我感到这里学物理的比较多，年轻人多，是个值得关注和活动的地方。于是决定动笔写这个半介绍性的文章与大家交流。希望青年朋友喜欢（最好是继续做些工作）。 斩乱麻问题是我们10年前提出的问题、“幂律”就是50年前Zipf发现的负幂分布函数，也是分型创始人Mandebort大力宣扬的函数，它适用于大量的社会现象和自然现象中。组成理论是我提出的一个知识系统，（见中国科技大学2003年出版的“组成论”一书）。本文就把这3个知识点串联起来。 斩乱麻问题是这样一个简单问题：有一段长度为L的麻绳（如L=100米）。用一把快刀随机地砍上N刀（如N=9999刀），结果自然形成一堆（N+1段）麻线头（10000段）。问不同长度的线头各占多大的比例（的事件最容易出现）。 您打算如何解决这个问题的？ 我们认为本问题不是求一个得“数”，而是求一个函数：长度（l）与具有该长度的线头的数量（n）的关系 。这个函数体现了N+1段线头是如何分布在不同长度范围（区间）内的。我们称为分布函数。 砍出来的线段都恰好具有相同的长度的事件固然可能出现，但是它出现的可能性太低了。随机的砍，必然容易出现有的长有的短的复杂局面。应当认为最复杂、最任意（熵最大）的局面（结局）是最容易出现的。 如果不同的分布函数对应（代表着）不同的复杂程度、任意程度、混乱程度（熵的数值），那么利用复杂程度最大（熵最大，类似求极值）就可以反求这个函数，那么我们的问题就有了解决的途径。 确实，我们在《组成论》（网页版:http://xjqxsc.idm.cn/zhangxw%20web/ZCL/index.htm ） 里就是用这个思路解决这个问题的。那里对这个问题的数学推导仅占1页纸面，它并不复杂。在解这个问题时我们利用了一个约束条件：各个线段的长度的合计值应当等于原长度L，这自然是合理的。它对应“线段的长度的平均值为固定值”。 利用上面方法得到的函数是个负指数函数，即多数的线段很短，特别长的比例非常少。这个函数联系着物理学中的玻耳兹曼分布，我们是用另外的思路分析了玻耳兹曼的分子能量分布。负指数分布是统计学中的著名分布,它有很多实用例子。斩乱麻问题是利用熵最大求负指数分布的生动例子。 下一短文沿这里的思路讨论幂律分布的形成原因。 幂律成因 horizontal rule 说明：本文是2005，9，4发表在奇迹论坛上的三篇文章之一，到2006，1，26已经被打开浏览了1万1千多次，有60多个跟贴--张学文2006.01.26 1. 幂律成因--斩乱麻问题、幂律成因与组成理论之二--2005-9-4--张学文 斩乱麻问题是利用复杂程度最大（跳出热力学的熵原理）求一个函数的生动例子，现在利用类似思路研究为什么很多自然和社会现象中体现着Zipf，或者分型学说的创立者大力宣扬的幂分布。 2. 大约50年前G.K.Zipf发现英文的文本中a，the等字母少的词出现的机会多，而字母多的词（如Basketball）很少出现，他发现组成一个词用的字母的数量n与该词在文章中出现的概率p为负幂函数关系：p=c(n^a)，a是个小于0的常数，c是系数。Zipf热情地寻找这个规律在其他社会现象领域的实用个例，目前有专门讨论这个定律的网站。多数城市的人口比较少，少数城市人很多；多数网页看它的人数很少，少数网页很多人看，这里的城市数量与人口数量的关系，网页数量与看它的人数都满足幂律关系的。 3. 显然把幂函数的两边取对数，那么变量（如组成词的字母数）与其出现概率的对数恰好是线性关系，或者说在双对数坐标下，变量关系是一条直线。所以变量对数为直线关系就成为判定是否为幂律的简单依据。 4. B.B. Mandebort倡导的分型几何学，他弄出来的美丽图案已经让人们承认他是一个新的分支的领袖了。其实，Mandebort研究的所谓分型问题中包括了大量的幂律分布，其他人也在这种热情中又发现新的幂律。所以目前从自然科学里的原子核到社会现象，人们在非常广泛的领域里都发现幂律存在。 l 统计数学里经常介绍很多广为应用的概率分布函数，著名的如正态分布，那里对幂律的关注比较少，其实，幂律也是概率分布中的一种。鉴于在不同语言下发现了大量的事例，幂分布应当在概率论中占有比较重要的地位。 5. 为什么这些十分不同的现象都服从幂律，其共同的制约因素是什么？我也看过分析一些文章，不谈形成原因的文章多(甚至说不知道原因反而体现这个分布的神秘性)，理论分析文章少，而指明它们的共同原因的文章，我到目前依然没有看到（也可能我看的文章少）。 6. 大约在15年前，我们就收集和自己证明，很多概率分布函数都可以利用熵最大（复杂性最大）原理配合不同的约束而推导出来。《熵气象学》（气象出版社，1992）中就汇集了我们给出的多种概论分布所要求的约束条件。但是书里没有提幂分布。 7. 大约在1991年《熵气象学》交稿后我们发现用最大熵原理配合上“变量的几何平均值为常数”这个简单约束条件就很容易得到幂分布。它与斩乱麻的约束条件的差别很小，一个的变量的平均值为常数，一个是其几何平均值不变。可以说这个简单认识道出了幂分布的形成原因。 8. 遗憾的是这个认识我们一直没有写成文章。1999年我为网易的科技栏目写“改造后的熵”，就把这个认识公布到网上了。见诸书面文字则是2003年出版的组成论里比较系统地说明了这个认识。 9. 所以可以说：关于Zipf律、分型的自相似律、幂分布律的形成原因就是变量具有随机性（可以引用熵最大原理—最复杂的结局出现的概论最高），而且变量的几何平均值（对于与百分比的平均）不变，这么两条。它类似斩乱麻问题但是那里的约束是代数平均值不变。所以在我看来幂律形成的统一原因在熵原理那里是个已经解决的问题。有兴趣的同志可以到组成论的网页版http://xjqxsc.idm.cn/zhangxw%20web/ZCL/index.htm（页有正式版）上细看其分析过程。 10. 这里一再提到组成论这本书，下一段再简单介绍这个关于组成问题的理论知识体系。 组成理论 --斩乱麻问题、幂律成因与组成理论之三—张学文2005-9-18 （2007.5.28注：本稿从奇迹论坛移来，也刊于我的个人主页上） 斩乱麻、幂律问题的物理原因可以从“组成理论”的角度定量说明，这就使人们再问，这个理论从何而来，它属于科学领地归入那一类，它与其他科学是什么关系，有什么内容… 50年代大学毕业后我从事气象工作，为探索气象现象的原理，我发现信息论、统计物理学的一些基本思想对它十分有用。经努力，我把这些认识综合在《气象预告问题的信息分析》（1981，科学出版社），《熵气象学》书里。1998退休后我发现这些年的认识放到一个基本模型中既简单，又容易横向推广。这个模型的核心是集体（系统，总体，集合）由有平等地位和独立性的个体组成，于是我把这个知识体系成称为组成理论，介绍它的书就取名《组成论》（2003，中国科技大学出版社，256页，16开本，定价35元） 组成理论属于与物理、化学、生物等自然科学或者社会科学学科互相垂直的横断科学园地中的一个初级（基础）理论。您也可以把它归入科学通论或者“一般科学”中。从物理学的角度看，它是改造后的熵理论（超出物理学的熵原理），从统计学角度看，它把常用到的十多个概率分布函数统一地（配合不同的约束条件）用最复杂原理推导出来，这提高了统计学的系统性。从系统科学角度看，它应当是这个大家庭的新的初级（基础）知识分支。它提出的“广义集合”概念来自集合概念的扩充，类似多重集合（multiset）而又丰富了物理内容（把数学中的集合概念与物理中的原子概念合到一起再泛化），它提出的复杂度定律是熵原理的提升。 组成理论中的广义集合概念是由有N个（N≥0）彼此地位相同，有独立活动性的个体组成（如某班集体由40个学生组成），而每个个体在某确定时刻就某标志（标志也是组成理论中的概念，它相当于物理量，变量）而言必然具有唯一的确定值（如每个学生在每时刻有确定的体重）。 这个模型可以概括物理学、化学、生物、社会科学中的很多（不是全部）客观事物。对于这类客观事物（广义集合）我们总可以问一个问题：不同标志值的个体各有多少。如不同体重的学生各有多少，中国不同富裕水平的家庭各有多少，岛屿上不同物种的生物各有多少，氧气瓶里不同速度的氧分子各有多少—麦克斯威问题，材料中不同的化学成分的物质各有多少，中国地域中不同拔海高度的面积各有多少，不同数量发城市各有多少….而对这个问题的回答就是组成理论中说的“分布函数”。 对分布函数的“一种运算”可以得到一个“数值”，它类似于求平均值，在组成理论中称它为“复杂程度”。于是每个具体的广义集合都在确定时刻具有唯一的复杂程度值。这个值刻画了该客观事物内部状态的丰富程度。如果各个个体的标志值（如所有学生体重都相同）彼此相同，复杂程度就等于0。 复杂程度是客观事物的独立于其质量、能量的另外一个重要的物理量，在特定意义下，它对应物理学中的热力学熵。 广义集合内的各个个体的独立性，对应着广义集合的复杂程度的值可能大也可能小。这种独立性意味着物质内在状态具有随机性，组成理论逻辑地引出一个结论：客观事物（广义集合）的复杂程度总是自动地最偏爱它力所能及的最大值。 广义集合的这个特性我们称为最复杂原理，而容易看到这个独立得到的原理就是广义的熵原理，或者说走出热力学的熵原理就是物质天然地使自己内部状态达到复杂程度最大的一种体现。 复杂程度的计算公式的外型十分类似信息熵公式，所以信息熵的很多规律性都天然地成为复杂程度的规律性；复杂程度有时等价与于热力学熵，所以物理学的熵原理联系的知识成果也自然汇入组成理论中。 组成理论比熵原理容易理解，又便于在非物理学、非热力学领域中应用（包括社会科学）。植根于集合、原子、个体、分布函数这些基础概念上的组成理论在人们理解它以后应当有一个在各个领域热心推广的过程。 更多的话这里不便说了，各位可以在网上读《组成论》，买书的电子信箱是：zhangxw@mail.xj.cninfo.net （张学文）
个人分类: 杂论|1 次阅读|0 个评论
张学文时间胎程序基本完工(含运行程序下载)
热度 2 Babituo 2012-6-24 22:18
张学文时间胎程序基本完工(含运行程序下载)
程序界面： 实现了按每天每小时的太阳高度（角）对时间胎表面的渲染。 终于看到了时间胎的真面目。 建立了简易的控制板对进行操作控制。 运行程序如下：解压即可运行。 Tors3D.rar 使用愉快！ 原计划用1个月的休息时间，实际花费2个月休息时间的一半，剩下一半真在休息。 庆祝！ 操作提示： 1.在设置了滚轮操作控制模式之后，鼠标要在模型窗口上点击一下，将模型窗激活，然后滚动鼠标滚轮，才能看到操作的改变效果。 2.在修改了渲染设色表后，需要点击右键菜单“渲染时间胎”，模型窗中的模型才会展现新设色表的渲染效果。 3.关闭光效可以看到更清晰的设色表现效果，但立体质感就差一些。
个人分类: 三旋理论学习|3724 次阅读|2 个评论
学文老师需要的时间胎大概是这个样子的吧？
热度 4 Babituo 2012-4-23 16:06
学文老师需要的时间胎大概是这个样子的吧？
蓝色可以表示冬季，绿色表示春季，黄色表示夏季，红色表示秋季。 再上几张图： 从正顶向下看： 从侧下向上看 进到胎里面看： 附： 环面构造的图形学算法。其实，就是根据环面的参数方程算出每点的(x,y,z)。 u = 6.28 For u = 0 To 6.28 Step du For v = 0 To 6.28 Step dv xx = (100# + r * Cos(u)) * Cos(v) yy = (100# + r * Cos(u)) * Sin(v) zz = 100# + r * Sin(u) x1 = xx * Cos(cy) + zz * Sin(cy) + 200 y1 = xx * Sin(cy) * Sin(cx) + yy * Cos(cx) _ - zz * Cos(cy) * Sin(cx) + 200 z1 = -xx * Sin(cy) * Cos(cx) + yy * Sin(cx) _ + zz * Cos(cy) * Cos(cx) xx = (100# + r * Cos(u)) * Cos(v + dv) yy = (100# + r * Cos(u)) * Sin(v + dv) zz = 100# + r * Sin(u) x2 = xx * Cos(cy) + zz * Sin(cy) + 200 y2 = xx * Sin(cy) * Sin(cx) + yy * Cos(cx) - _ zz * Cos(cy) * Sin(cx) + 200 z2 = -xx * Sin(cy) * Cos(cx) + yy * Sin(cx) + _ zz * Cos(cy) * Cos(cx) xx = (100# + r * Cos(u + du)) * Cos(v + dv) yy = (100# + r * Cos(u + du)) * Sin(v + dv) zz = 100# + r * Sin(u + du) x3 = xx * Cos(cy) + zz * Sin(cy) + 200 y3 = xx * Sin(cy) * Sin(cx) + yy * Cos(cx) - _ zz * Cos(cy) * Sin(cx) + 200 z3 = -xx * Sin(cy) * Cos(cx) + yy * Sin(cx) + _ zz * Cos(cy) * Cos(cx) xx = (100# + r * Cos(u + du)) * Cos(v) yy = (100# + r * Cos(u + du)) * Sin(v) zz = 100# + r * Sin(u + du) x4 = xx * Cos(cy) + zz * Sin(cy) + 200 y4 = xx * Sin(cy) * Sin(cx) + yy * Cos(cx) - _ zz * Cos(cy) * Sin(cx) + 200 z4 = -xx * Sin(cy) * Cos(cx) + yy * Sin(cx) + _ zz * Cos(cy) * Cos(cx) xx1 = x2 - x1: xx2 = x3 - x1 yy1 = y2 - y1: yy2 = y3 - y1 zz1 = z2 - z1: zz2 = z3 - z1 x = yy1 * zz2 - yy2 * zz1 y = zz1 * xx2 - zz2 * xx1 z = xx1 * yy2 - xx2 * yy1 If (z 0) Then xd(0) = x1: yd(0) = y1 xd(1) = x2: yd(1) = y2 xd(2) = x3: yd(2) = y3 xd(3) = x4: yd(3) = y4 dd = -(x * x1 + y * y1 + z * z1) Call tc(4, 100)//不要管这句，这句是调用光照渲染算法的。 End If Next Next End Sub
个人分类: 三旋理论学习|5216 次阅读|11 个评论
天山脚下--个人经历简集
热度 2 zhangxw 2007-6-6 12:11
天山脚下- - 个人经历简集 张学文 一 . 童年的向往 1935 年 2 月 23 日我出生在天津的一个回族平民家庭。 1939 年洪水进天津市内是我最早的记忆。童年的我是在学习，踢球，贫穷中渡过的。那时的我学业平平，胆怯，听话。中学进了天津实验中学的前身 -- 工商中学（有知名老师、两个足球场，每两个学生一套化学实验仪器）。初中时一本科普读物（开明书店出版由顾钧正先生写的《从原子时代到海洋时代》）唤起了我对科学的兴趣。从此我的数学、物理和化学课的成绩上来了，科学成了我的第一兴趣。当时我最崇拜的人是英国的科学家牛顿。探索科学知识、能在科学研究上取得成绩成了我追求的目标。 1953 年我中学毕业时大学向穷孩子开放 不仅没有学费，而且吃住都是免费！我填写志愿报考北京大学物理系。当我从光明日报看到新生名单里有自己时，其高兴心情是可想而知的。长期想步入科学殿堂的青年迈入了中国的最高学府，我向自己的目标迈进了一大步。我感谢共产党给我这个机会，也感谢父母在他们困难的时刻没有要求我就业而是支持我上了大学。当时北大物理系有物理和气象两个专业，一心想学物理的我说了句愿意服从分配，其结果是分配到很多学生不想学的气象专业了。 大学时代的我在学习上是好学生、在足球场上是校队的主力队员。快乐和进取是我的主旋律，二年级我自学逻辑学弄了个公理化的体系，三年级我把科学规律分成基本法则和从属法则，四年级我写人口问题的论文。我成了三好学生，加入了共青团。 1957 年我毕业，可一场政治风暴 -- 反右派运动，席卷了全国。北京大学是重点，我被认定是认识模糊，丧失立场，同情右派而受到留团察看的处分。毕业时我主动要求去新疆。那里是气象的空白区、政治上的失意、那里回族人多一些、工资高都是理由吧。 9 月怀着难以言表的心情我离开了北大校园，告别了在天津的父母妹弟，去了哪最遥远的地方 -- 新疆。这也拉开了我在天山脚下生活工作一生的序幕。 二. 青年的锻炼 1957 年的火车仅通到玉门，又坐了五天的卡车 （当时的国营长途汽车） 我才到了新疆的首府乌鲁木齐市。我被分到新疆气象台作气象预告员，成了正式的国家干部。当我从第一个月 90 多元的工资中拿出 50 元寄给每月仅有 55 元收入的天津父母时我的心特别宽慰（第二个月执行新文件我的工资降了 10 元， 60 年代初我的工资又随着政策再降 10 元。 78 元的工资从那时一直领到 1978 年才开始有增加）。 1958 年初北京大学共青团来函莫名其妙地追认我为右派分子而开除团籍，其后领导又宣布我不是右派。从 1958 到 1978 这 20 年根据政治公式平时我只能是落后分子，遇上政治运动就是运动对象。 1978 年是中国政治的分水岭， 43 岁的我被平反后又进了另一个轨道。先是升为天气予告组领班，继之是研究室主任和所长、先是气象学会的理事，继之是常务理事学术委会的成员和主任、先是工程师继之是高工和研究员。我没有入党，可三次被选成新疆的人大代表和人大常委会的委员。我对政治的兴趣就没有对科学那么高，可我在政治上经受的风浪不比在科技领域小。政治上本不该属于我的东西轻易地给了我，科学上我想得到的承认可很难得到。 1970 年我与在新疆卫生厅干部 刘瑞萍 组成了家庭。她是新疆伊宁的回族、大学学历、过去的家境比我家富裕。 70 年代我们以每月不足 160 元的工资维持着七口之家（我们都有老人和二女一子）的生活。 新疆虽不是科学研究的中心，但气象台每天要接触大量的国内外的天气资料，我从老同志那里学了预告天气的初步本领、从实践的海洋里学到了很多知识和提出问题分析问题解决问题的本领，而这都是学校和研究机关学不到的。这期间我不仅完成了一般业务人员的基本工作，也搞了不少技术革新。 1961 年我自学了地表水文学、水文地质学、冰川学又对多方面的新疆资料做了综合分析计算，终于完成了对新疆的各种水资源的定量的来龙去脉的分析，写成了新疆的水分循环和水分平衡的论文。论文中提出的一些关于新疆水资源的数据 30 多年来一直被人们提及。 1987 年国务委员 宋健 得知我早在 60 年代就做了这项工作也来信赞扬。 三成年的工作 1980 年我借到了一个重量不足 300 克的可以编程序的计算器。我认识的到它可以用于气象观测计算与气象电报的编码业务中。我想全国的气象站都用它编气象电报岂不是把气象基本业务向现代化的方向推进了一大步吗？我激动地认为这是重大的气象业务方向问题，我放弃了当时的降水统计研究，投身于此。在新疆气象局大力支持下经多方努力， 1982 年春我们在新疆开办了全国第一个培训气象观测员使用袖珍计算机处理观测数据的 BASIC 学习班。千把元一个的（袖珍）计算机可以帮观测员编气象电报，而且关机后程序不丢失，这成了一个重要的新闻传向全国同行。我们的这些努力得到国家业务主管的承认，一些项目在全国得到推广。在中国的气象事业史中这是个重要的里程碑。从 1982 到 1985 这四年我把大部分时间用到了气象站现代化和袖珍计算机的引进开发方面去了。而新疆也成了全国气象观测现代化的先锋。此间气象出版社出版了我参与编译的 PC － 1500 计算机的使用说明一书印了六万册可还要再版。看到气象站的观测向现代化迈出了一大步，看到全国信息革命中我们发挥了很好的作用我自慰也自豪。 60 年代我自学了统计学， 1968 年有幸读了上海科技出版社的《概率与信息》一书。从此我知道了信息论、还感到信息和熵（音商）恰好可以用在气象预告问题的分析上。我对熵及其应用的研究一直持续到晚年，在中国为熵花了这么多力量的傻人可能仅有我。 1974 年我开始写《气象预告问题的信息分析》，经五年审查 1981 年由科学出版社出版。对一个技术员来说这是个成功。 1980 年我感到把信息论用于气象预告仅是技术问题，用 熵原理去解释大气现象才是根本性的问题 。而这应当是我的方向。我先是把最大熵原理用于降水的历时，面积和深度研究，发表了降水的时面深理论一文。此后感到要把 分布函数 这个重要概念引入气象学。这些努力曾经得到自然科学基金会的支持，并且在 1992 年写成《熵气象学》由气象出版社出版（马力是合著者）。 为了推进熵原理在气象学中的应用，我发起和参与组织了全国性的气象统计学术会议自 1983 年起计有四次。 1987 年我还发起组织了我国各自然科学学科参与的熵与交叉科学研讨会（每两年一届已开了六次）。 1980 年以来（除了 1985 年前的计算机开发外）我正式申请的研究课题和业余研究几乎都与熵的应用有关。我提出了物理场的熵的概念，还指出有的物理场的熵会自发减少。我们把主要的概率分布函数（十多种）统一由最大熵原理推导出来，从而使概率论的科学性和系统性得到了加强。 父母的培养，共产党给的上大学的机会，天津实验中学，北京大学的良好教育，新疆气象事业给我的实践和服务的机会，新疆气象局领导和陈汉耀给我的支持，我周围的同仁，家庭的支持等等都对我的健康成长起着很大的作用，我由衷的感谢这些培养、教育和支持。 四晚年 1995 年 60 岁的我从自己用的家庭记事本联想到它的框架也可以供其他家庭用，就决定设计一种通用的家庭记事簿。我认定社会有这种需要。在领导和朋友的支持下我费了近一年的时间，终于印了一批我定名的 家珍簿 投入了社会，还申请了专利。这事曾一度把我的兴趣引向小的发明。可是这些涉及市场与投资等等我很不熟悉的领域，我感到力不从心，于是 1996 年把心思转回到我的未竟之业 -- 熵的研究。 96 年我着手就熵的认识写成一本书（ 1989 年曾经写成一篇长文 复杂度定律 ）， 97 年为此补入 广义集合 概念。 1999 年补入 字符多项式 概念， 2001 年把书名改称为 组成论 。组成论已经是把我多年关于熵概念、熵原理、分布函数概念的认识的提高和扩展。它以客观事物的组成问题为主线搭起了一个知识框架。此书2003年由中国科学技术大学出版社出版（有 22 章，44 万字，16开本，印2500册）。 1998 年退休的我 使用了国际互联网（ INTERNET ，因特网）。并且在因特网上办了以气象知识为主的个人主页（ 1998- ）（ http://zxw.idm.cn 2008 - http://kahn.xj.cninfo.net/zhangxw/index.htm 1998- ）、以熵、信息、复杂性为主的熵网站（ 1999- ） ( http://entropy.com.cn ) 和一般性的科学网站（ 2002- ） ( http://potentialscience.org ) 。我成了网站的编辑和作者。 2005年我把这个比较受欢迎的网站转归珠海邹晓辉先生继续办下去。而2004年我接受了新疆气象局的委托，联合老同志等合力编辑一册《新疆气象手册》。2005年联合朋友在新疆气象学会的支持下，另外办了个气象知识的网站-- 气象港 2008著家珍丛书（5册集）由新疆科学技术出版社出版。 2000 年我在因特网上的个人主页中提出了搞大气水文学的动议。并且陆续写了一些有关的短文。 试图建立关于大气中的水文知识体系--大气水文学是我长久的欲望。它是否可以实现要看今后的情况而定。 但愿我的余年可以把这些事做成。 五尾语 （ 1997 年写于新疆乌鲁木齐， 2005.10.31 再补充修订） 我在学习、工作与探索中渡过了一生，这三者对我都是快乐而不是痛苦。马克思好像说过到了共产主义，劳动会成为人的第一需要，我是相信这个观点的。这一生我是满意的：社会给了我服务的机会，给了我生活的条件，也给了我在自己感兴趣的领域游泳的机会。作为一个脑力劳动者我对社会的期望并不高，承认我的工作就是对我的最高奖赏。 2010.8补白： 20090705新疆乌鲁木齐发生了严重的打砸抢事件，王乐泉治下的新疆就把百姓上网权給封了。 此前我在科学网初办时就在这里开了个人的博客。2009.7我的博客总浏览量是44万。2010年4月新疆书记易人，5月恢复了公民的上网权。10个月我的网站居然在个人无力更新的状态下，又有20万的浏览量。我很感动。 2010.3气象出版社又出版了我和周少祥合著的《空中水文学初探》。我期望多年的关于空中水论著终于以初探的形式有个交代. 我现在（2010.7）比较好用的电子信箱是 zhangxw1935@sina.com 有事可以用它联系。 张学文2007.5.24于乌鲁木齐（200809修订，2010.8.19再修订）
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对我有积极影响的书和文章
zhangxw 2007-5-26 10:21
对我有积极影响的书和文章 （张学文写于 2007-3-28 ） 中学年代 《从原子时代到海洋时代》顾均正编写 是科普图书，它帮助我此后一直对科学研究有兴趣，希望在这里有自己的成绩，并且被大家认可。 60 年代 1. 《 数理统计学》 （ 1961 出版） 2. 《概率与信息》（ 1960 年苏联出版， 1964 年中文版出版） 1964 年工作出差时在施鲁怀处借到的统计书，是北京林学院编的教材。该书写得通俗，帮助我从大学时学的咪咪忽忽的概率论课程中清醒，知道一些重要概念，对我以后的工作影响比较大。我感到好的通俗读物对把你领入科学园地十分重要。 此书我 1968 年读。是一册有高中水平的学生可以看懂的介绍信息概念的高级科普书。我认为它写的十分好。我关于信息的基本概念就是通过这本书而把握到的。现在回想起来我是幸运的：信息这么重要的概念被社会注意和热起来是8 0 年代和 90 年代的事，而我在 60 年代就已经对它用心研究了。 70 年代 《 A INTRODUCTION TO INFORMATION THEORY 》， F.M.Reza 著， 1961 年版 1973 年在天津买到的影印的英文书《信息论导轮》，它好像是大学教科书。我认为写得很好。它使我从对信息论有初步认识的阶段提高到有比较系统认识的阶段。它也是我英语学习的初次实用。 80 年代 廖树生的文稿 79 年以后中国臭知识分子的价值被社会承认，廖树生同志也热情高，他写了个手稿让我看，说某某认为我的东西是错的，假如是对的应当得诺贝尔奖金。我看了该稿，发现他用了一套理论方法引出了一个降水量的出现概率应当服从负指数分布的公式。这个公式对吗？ 我费力的看他的论证，发现这个理论思路是统计物理书上的，而我事先也知道这样的公式也可以从最大信息熵那里求证出来。于是我认为廖的思路是不能否定，而是应当认可的。这在气象学中则是新事。 为了从资料中证实这个公式，我建议他用降水机会多的新疆的昭苏资料验证之。最后我帮助他形成了一篇完整的文章，并且补了个副标题降水统计力学分析之一发表在新疆气象杂志 1980 年 4 期上。 该手稿不仅帮助我迈入了统计物理学的领域，使我认识到信息论的最大熵与统计物理、热力学第二定律的一致性，它使我过去的信息论知识向物理学融合从而使我看到把它们准确用到气象学中是一个广阔的新天地。我随后写了降水统计力学分析之二、之三。其中的之三就是降水的时间、面积、深度的统计力学原理。 此后 20 多年来我把熵原理在气象学中的应用作为自己的重要研究方向， 1992 年与马力写成《熵气象学》。我的学术道路的一条主线就是熵原理在气象学中的应用。廖的工作是我这个进程中的一个环节。
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张学文自我介绍
热度 2 zhangxw 2007-5-24 11:56
各位朋友好！张学文向大家致意！ 十分高兴在这里与大家交流！ 我是50年代的大学生，57年去了新疆，在新疆气象局的科学技术岗位工作到1998年退休。更多的个人情况见 http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=2875 我现在（2007）是年过70的退休者。鉴于我从中学时代就喜欢科学技术，而且过去的50年也在这个领域忙着，所以退休后设法延续这些活动:1998年我先办了个人网站，它就是现在依然可以供大家访问的张学文文库（ http://zxw.idm.cn ,2005-2008是- , http://xjqxsc.idm.cn/zhangxw%20web/index.htm 2005-2008），随后1999与学者鲁晨光、邹晓辉办熵信息复杂性、（2002）潜科学网站，2005年以后与朋友办气象港( http://qxg.com.cn )。网上的科技生活充实了我，《组成论》一书就是我在网站上写，最后（2003年）汇成书，由中国科学技术大学出版社出版的。2006气象出版社出版了我与张家宝等合编的《新疆气象手册》。 现在科学网办科学工作者的博客，可能汇集一些兴趣类似者，我也希望借这里介绍我的思想认识，所以，在冯向军老朋友的带动下，我也过来了。 我关心的领域包括气象学、统计学、熵、物理学、水资源、空中水文学等 目前，我在维持着那些网站，希望了解的朋友可以到那里去看看。我今后会在这里登一些新的发言，或者把那里的内容移一部分过来。 2010.7补白： 20090705新疆乌鲁木齐发生了严重的打砸抢事件，王乐泉治下的新疆就把百姓上网权給封了。此前我在科学网上也花了一些力气。2009.7我的博客总浏览量是44万。2010年4月新疆书记易人，5月恢复了公民的上网权。10个月我的网站居然在个人无力更新的状态下，又有20万的浏览量。我很感动。 2010.3气象出版社又出版了我和周少祥合著的《空中水文学初探》。... 我现在（2010.7）比较好用的电子信箱是 zhangxw1935@sina.com 有事可以用它联系。 2014年补充：今年3月气象出版社出版了我著的《一名预报员的科技探索-气象、水、复杂性》一书。未曾谋面的中国气象局副局长许小峰先生为之写了序。此书除了收集了我的一些科技散文外，也记述了我的一些科技探索故事。 大约是2010年以后我比较稳定的电子信箱是519079447@qq.com 张学文2007.5.24于乌鲁木齐（200809修订，2010.7.14再修订） 2017.1.1 附：我的一些文稿，书的电子版，可以在下面 的地址看到： http://zhangxw.gotoip1.com/
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