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徐晓老师：图来了: 热度 21 小水獭 2016-5-7 11:21; 在段子手宣言了，我很 bitch地说徐晓哥哥图画得不好看，自然我就得画一画。好不好，还是徐晓自己评判吧。; 个人分类: 活色生香de生物科学|5519 次阅读|40 个评论

月球产生的潮汐使地球自转变慢，使地月距离增加: yyhuang1926 2016-1-21 21:42; 这个问题在一些教材或教学论文曾论证过，但还不够简单明了，这儿给出简洁而清晰的论证。月球引力场在地球的不均匀性在地球表面引起海水的潮汐，潮汐力使得地球表面离月球近和离月球远处的海水隆起。又地球自转的速度（一圈24小时）比月球绕地的速度（一圈一个月）快，因此地球与潮汐的海水便因为相对运动产生摩擦，摩擦力阻碍了地球的自转，这样地球的自转在变慢。为什么潮汐会使得地月的距离会增大呢？地月之间的力是万有引力，月球绕地球转动。以地球为原点，地月引力为有心力，则地月系统的角动量守恒，。式中是月球绕地轨道角动量，是地球自转角动量。如下图示，当自转角动量变小时，月球的轨道角动量变大，当把月球轨道视为圆轨道时要求中的要增大。地月万有引力 ,由此公式得 ,我们得到了潮汐使得地月之间的距离增大。; 8473 次阅读|0 个评论

传送带上的飞机能否起飞？: 热度 1 Yaleking 2014-8-16 11:13; 在网上看到这么一个问题, 把飞机放在传送带上,传送带的运动速度是飞机的起飞速度,且传送带的运动方向与飞机的前进方向相反,此时飞机能起飞吗? 我们知道,飞机起飞的关键在于飞机能否相对于空气(也就是相对于地面)高速前进.那么传送带上的飞机能否相对于地面高速前进呢？在这篇博文里,我们进行分析.不过首先得说说汽车. 我们知道,汽车在马路上轮子转动的时候,会向前开或向后开 .这是因为,汽车的轮子转起来的时候,轮子和马路接触的地方会有摩擦力.如果没有摩擦力的话,无论汽车的轮子如何疯狂地转,汽车就是不动. 现在我们假设我们的汽车是前轮驱动,也就是说,汽车的前面两个轮子有动力,后面那两个轮子没动力.对于前轮驱动的汽车,前轮是主动运动,后轮是在被迫运动. 假想你现在站在汽车的左边.如图1. 图1 然后你低下头,发现轮子如果逆时针转的话,汽车就会向前开.这是因为,当轮子逆时针转的时候,仅看前轮和地面接触的那一小部分,你会发现前轮相对于地面有向后运动的趋势,因此地面对前轮的摩擦力$N_1$的方向向前,相应的,前轮对地面的摩擦力$N_2$向后,根据牛顿第三定律,$N_1$ 和 $N_2$ 的大小相同.正是因为地面对前轮向前的摩擦力 $N_1$,才使得汽车能够前进.而对于后轮来说,后轮由于没动力,相当于被人推着前进,此时后轮和地面接触的那一部分相对于地面向前运动,因此地面对于后轮的摩擦力是向后的. 自己向前爬和被人拖着前进的感觉就是不一样忽略空气阻力,如果这辆车在地面上是匀速运动,那么我们可以肯定的是,地面作用在前轮上的摩擦力和作用在后轮上的摩擦力大小相同,方向相反. 现在,假设在图1中,你和汽车下面的不是地面,而是巨大的传送带.传送带相对于地面在向后匀速运动,速度大小为 $v$.而汽车的轮子在你眼中在逆时针转动,轮子边缘的线速度大小也为 $v$.在这个时候,汽车的前轮与传送带接触的部分和传送带之间无相对运动趋势,因此无摩擦力.后轮和传送带接触的部分相对于传送带有向前运动的趋势,因此传送带对于后轮的摩擦力向后.但是由于前轮相对于传送带有强力的保持静止的趋势(因为传送带的速度和汽车前轮的滚动速度都是不变的),而传送带对后轮的滚动摩擦力是不可能抵得过传送带对前轮的滑动摩擦力的,因此,汽车总体上不受力.于是汽车相对于传送带是以速度 $v$ 匀速前进,而相对于地面保持静止. 与汽车不同的是,飞机的轮子并无动力.当飞机在地面上运动时,四个轮子都是被迫滚动的,地面对于飞机轮的摩擦力方向与飞机的前进方向相反,而且空气阻力对于飞机的机身也是不可忽略的,空气阻力方向也与飞机前进方向相反.其实,飞机真正的前进动力来源并是飞机轮子,而在于飞机的喷气.喷气式飞机的喷气力量有多强可以看如下视频. 可见,对于喷气式飞机,真正的动力在于飞机的喷气.飞机把空气向后推,同时空气会对飞机产生巨大的反作用力.正是这股反作用力,使得飞机能高速前进.可见,即使把飞机放在传送带上,传送带的运动速度是飞机的起飞速度,且传送带的运动方向与飞机的前进方向相反,此时飞机照样能起飞,因为飞机起飞的关键因素并非是飞机轮子.这是飞机和汽车的不同之处.; 个人分类: 力学|5083 次阅读|9 个评论

百家争鸣：摩擦力与正压力成正比？: 热度 4 肖建华 2012-11-26 18:35; 几乎所有的初等教科书都告诉我们：两个面间的摩擦力与正压力成正比。到了力学类教科书中，如果正压力连续，则切应力不连续（摩擦力是不定的）；如果切应力连续（摩擦力连续），则正压力不连续。此时，如果令两个面间的摩擦力与正压力成正比方程无解。称为：边界条件的不相容性。（电磁场方程也有类似问题。）如果一个人犯傻，把两个面间的摩擦力与正压力成正比放进去，无解。如果有解的话，问题就大了！接触力学的神秘也就是源于此。我是从来不认为：两个面间的摩擦力与正压力成正比的（由理性力学理论推出）。有几次在公开场合说过，被人一通挖苦。由于有这样一个经历，所以有一篇关于这个问题的文章： THE AMAZING NORMAL FORCES , （ arXiv: 1211.5175 ）作者是： Horia I. Petrache ， Department of Physics, Indiana University Purdue University Indianapolis Indianapolis, IN 46202 ）引起了我的注意。作者提出：根据最新的已经有共识的研究成果，两个面间的摩擦力不大于正压力与摩擦系数的积。那么课堂教学如何处理这个论题呢？这篇文章是写如何在高中教科书中讲解正压力与摩擦力问题的。事实上，在变形力学中，正压力就是正应力，因此，对一般情况，正应力与切应力的关系是由变形决定的。但是，在高中又不能讲变形力学，那如何讲呢？作者是很尽心的论述。这就是：教学研究工作的典范。要把这个文章写好，作者本人得懂一点变形力学，至少能看懂相关的文献。因而，认为高中不需要博士学位者当老师的概念是多么的无聊。这也从另一个侧面反映了把现代科学的“修订后”的结论和概念在高中教学中反映出来决不是一个轻而易举的工作。摩擦力与正压力成正比？大多数搞力学的、学过力学的都对此深信不移。为什么？高中生都懂的内容！它是一个多么普及的教育成果啊！这类成果多了好？还是不好？这类问题的答案掌握在初等教育工作者手中。因而，博士学位者当高中教师是时代进步的表现！当然用不用他们是另一回事。; 个人分类: 生活点滴|7852 次阅读|4 个评论

[转载]思想实验: 热度 1 胡业生 2012-8-24 10:12; 求助编辑百科名片思想实验是指：使用想像力去进行的实验，所做的都是在现实中无法做到（或现实未做到）的实验。例如爱因斯坦有关相对运动的著名思想实验，又例如在爱因斯坦和英费尔德合著的科普读物《物理之演进》中，就有一个实验要求读者想像一个平滑，无摩擦力的地面及球体进行实验，但这在现实（或暂时）是做不到的。思想实验需求的是想像力，而不是感官。爱因斯坦曾说：“理论的真理在你的心智中，不在你的眼睛里。”而在这其中。伽利略的实验大多数就是思想实验，历史已经证明他并没有从比萨斜塔上同时扔2个铁球来证明亚里士多德的错误。目录简介思想实验的内涵与价值思想实验的内涵理想实验与思想实验的区别思想实验的基本特征理想性逻辑性启发性经济性革命性思想实验的价值思想实验的内在价值思想实验的外在价值思想实验的类型批判型思想实验变革型思想实验综合型思想实验思想实验的建构概述问题分析与目标定位轮廓构思与细节设计思维运算与结论分析概括思想实验的检验概述思想实验检验的特殊性检验的一般程序思想实验的评价思想实验检验与评价的合理性原则借鉴性与创新性相统一科学性与宽容性相统一逻辑可行性与经验可能性相统一展开简介思想实验的内涵与价值思想实验的内涵理想实验与思想实验的区别思想实验的基本特征理想性逻辑性启发性经济性革命性思想实验的价值思想实验的内在价值思想实验的外在价值思想实验的类型批判型思想实验变革型思想实验综合型思想实验思想实验的建构概述问题分析与目标定位轮廓构思与细节设计思维运算与结论分析概括思想实验的检验概述思想实验检验的特殊性检验的一般程序思想实验的评价思想实验检验与评价的合理性原则借鉴性与创新性相统一科学性与宽容性相统一逻辑可行性与经验可能性相统一展开编辑本段简介　　思想实验是一种在人的头脑中进行的理性思维活动，这种思维活动按照实验的格式展开，所以也称为“实验”。在科学日益发展的今天，我们的认识活动越来越远离日常的直观经验和直觉，科学研究活动所需的仪器设备日益纯化、理想化，物化实验有时无法满足科学发展的需要，运用思想实验进行科学研究就成为一种必然。编辑本段思想实验的内涵与价值　　实验对于自然科学来说，是科学认识的一种最基本的方法。任何实际的实验都是感性物质活动、感性认识活动。科学家、仪器设备、考察对象、环境条件都是感性存在与感性直观的对象，构成了现实的科学实践与认知系统。一切物化实验都会受到主客观条件的限制，以及仪器设备的操作等限制，因此，就会使所要考查对象的有关因素不能达到绝对的简化、纯化，达不到预期的目的。为了克服、超越物化实验的各种限制，科学家在自己的认知活动中常常利用思想实验来解决问题。编辑本段思想实验的内涵　　思想实验是科学家在头脑中设计和构造出一套纯粹的、理想化的仪器设备和研究对象，并对它进行纯粹的理想化的实验操作和控制，使与实验对象的某些因素以绝对简化、纯化、被设定、限制的形式表现出来；然后通过对这种理想化对象的感知和描述，发现和获取科学事实与自然规律的思维活动。思想实验在爱因斯坦那里得到了高度综合和充分发展，被叫做思想实验和理想实验。后来，有人把它称为“抽象实验”、“假想思想”、“思想实验”和“理想实验”等等。　　思想实验早在古代就已经有了萌芽，古希腊科学家阿基米德在研究面积和体积时，总是先作一种思想上的“实验”。“想象把用均匀材料切成一定形状的平面物体通过称量，以测量它的面积，这样就对它们的关系有所了解，然后再从数学上进行证明。”（斯蒂芬·F·梅森.自然科学史.上海外国自然科学哲学著作编译组.上海人民出版社.1977.40-41）公元前5世纪，芝诺用思想实验论证了“阿基里追龟”、“飞矢不动”等命题。思想实验在中国也有人作过，在古代庄子的《天下篇》中，就有“一尺之棰，日取其半，万世不竭”这样的例子，来论证物质的无限可分。思想实验最初主要从物理学中发展起来，这与物理学主要始于研究宏观物体的运动有关，亚里士多德的物理学研究大都是思想实验（恩斯特·马赫.认识与谬误.洪佩郁译.北京:东方出版社,2005.169）。到了近代，它逐渐从思辨的形式转变为科学的思想实验。科学的思想实验从伽利略开始，可以说17世纪是科学的思想实验的发源时期。到了现代科学时期，因科学探索更广阔更深入，思想实验更加不可或缺。编辑本段理想实验与思想实验的区别　　理想实验与思想实验虽同属抽象的思想实验，但它们之间又有着不同，若混淆两者关系，客观上势必会造成科研的盲目性，使研究者无所适从，甚至会给科学技术发展带来不利影响。科学史上，对思想实验的两种情况不加区分不乏其例。如超导问题，在未实验以前，普遍认为电阻为零的现象是不可能实现的一种理想化状态。这种认识，在一定程度上一度影响了对它的实践探索。又如爱因斯坦和英费尔德曾构想了一个“单电子衍射”实验，并且认为这是一个理想实验，事实上不可能实现，但这一构想后来被前苏联科学家通过物化实验做成功了。　　理想实验是指将实验对象、实验过程理想化，将逻辑思维与直觉、形象思维有机结合突出事物、条件的理想状态，但它在实践中并不存在。这种理想状态无法在物化实验中表现，理想实验的结果只是对客观事实极限的近似值描述。理想实验有别于理想模型。理想模型是通过高度抽象建立起来的描述理想客体的模型。自然科学领域所探讨的现象，有不少是理想化的客体，如质点、绝对刚体、绝对黑体、理想流体、理想溶液等等，这些理想客体模型可以回归到原型。理想实验排除了物化实验中无法排除的干扰，使得研究的问题达到高度的理想化。理想实验的结果虽然可以无限接近客观事实，但在实践中永远无法实现。卡诺热机循环实验，爱因斯坦设想的“双生子佯谬实验”等，都是理想实验。　　思想实验是指在特定的条件下，依靠科学原理，通过逻辑推论在头脑中实施的实验活动，它按物化实验的格式展开，主要过程和结果均以逻辑的形式表述。马赫说：“思想实验的基本方法和物理实验相同。”（恩斯特·马赫.认识与谬误.洪佩郁译.北京:东方出版社,2005.173）它是在物化实验无法进行的情况下采用的一种特定的科学研究方法。虽然其结果是未经证实的认识，但在物化条件具备的情况下，能得到科学实践的检验。伽利略否定了亚里士多德的落体定律之后，斯台文作了一项实验，证实了这一见解。斯台文写道：“反对亚里士多德的实验是这样的：让我们拿两只铅球，其中一只比另一只重十倍，把它们从三十尺的高度同时丢下来，落在一块木板或者什么可以发出清晰声响的东西上面，那么，我们看出轻铅球并不需要比重铅球十倍的时间，而是同时落到木板上，因此它们发出的声音听上去就像是一个声音一样。（斯蒂芬·F·梅森.自然科学史.上海外国自然科学哲学著作编译组.上海人民出版社.1977.140-145）　　思想实验的本质在于以理论原理为依托，但也须借助于经验表象，它通过概念和逻辑与客观世界的本来面目联系，表明它以逻辑推理为主，但也包含经验的内容。因为它揭示着获取自然信息的途径，引导人们产生新的发现。思想实验经常被当作理想化的产物，如讨论一些东西如何在没有摩擦力的平面运动，根本不需要实验就可以得出，因为它只涉及到计算。伽利略曾经提出：“没有实验，我确信结果也会像我所告诉你一样发生，因为它必须以那种方式发生。”伽利略的意思是：思想实验可以产生一个无须通过物化实验得到的结果。(Christopher Hitchcock.Contemporary Debates in Philosophy of Science.Blackwell Publications,2004.47)著名的法国科学史家，亚历山大·柯瓦雷要求我们承认伽利略的功劳，是他使我们认识到利用思想实验，从而省去做实际实验的麻烦。编辑本段思想实验的基本特征　　思想实验与物化实验前对实验过程的构想不同，物化实验前的构想是立足于从实践活动必要和可能出发，并不主要考虑逻辑推演的制约，重要的是立足于实践环境和条件的可能，思想实验需要运用理论、计算、逻辑证明、猜测，甚至有时是实验者个人的偏见来完成，它遵从物化实验的规则，但同物化实验相比，有自身不同的特征。理想性　　思想实验不管是在实验对象、实验条件、还是从实验结果来讲，同物化实验比较起来都有一定的理想性。它的实验对象不是实在的物体或物质，而是在大脑中设想的抽象物，通过思想实验对它进行特定的研究加工处理；实验对象一经进入研究的场所，必有与之研究相适应的理想状态、理想条件；实验结果是对客观事实极限的近似值描述，“思想实验所产生的新的理解不是对自然的理解，而宁可说是科学家的概念工具”。（托马斯·库恩.必要的张力.范岱年等译.北京:北京大学出版社,2004.237）卡诺设想的热机循环，如果其系统不是封闭的，如果热量在传导中可以向外辐射，卡诺循环就不可能建立起来。逻辑性　　逻辑推演是思想实验的基本方法，离开逻辑，思想实验无法进行，也不能得出科学的结论。思想实验与纯粹逻辑不同，它与客体相联系，把逻辑放在具体的实践活动中，语言、数学和思维，通过逻辑联系在一起，促进整个思想实验的顺利开展。卢克莱修这样来证明空间是无限的：假若宇宙是有边界的，我们可以向宇宙的边界投掷一个长茅，如果这个长茅能够飞过去，那么宇宙就没有边界。假如这个长茅弹回来了，则在假想的太空边界上边必定有一些类似于宇宙砖墙之类的东西，它阻止了长茅飞过去。但我们回过头来想一想，这个墙本身自己也在太空中！所以说无论用何种方法，宇宙都没有边界，因此就可以得出结论：空间是无限的。（James Robert Brown.Peeking into Plato’s Heaven. Philosophy of Science.December 2004.1127）启发性　　思想实验对新的理论的产生具有启发作用。爱因斯坦在谈到伽利略理想实验时写道：“这个惯性定律不能直接从实验得出，它只能根据思索和观察得出。理想实验无论什么时候都是不能实现的，但它使我们对实际的实验有深刻的理解。”（爱因斯坦、英费尔德．物理学的进化．周肇威译．上海：上海科学技术出版社，1962．4-5）爱因斯坦通过“追光实验”提出的“同时性的相对性”原理是狭义相对论的基础假设之一，抽去这块基石也就无所谓相对论了。经典力学的惯性原理也是在伽利略回答斜面实验基础上得出的。思想实验是对科学家头脑中灵感的深加工、精加工，它把灵感进一步引导到有待解决的问题上来，并且已经为问题的解决，认识的深化迈出了积极而富有创意的第一步。经济性　　思想实验符合高效率、低成本原则。拥有观念比拥有经验事实更容易些，做思想实验不必承担太大的代价，这对于一些大型实验来说是一个显著优势。如果我们用思想实验可以达到同样的目的，无疑可以节约大笔经费，并节约由于建造和调试实验设备所耗费的大量时间与人力物力。“思想实验远远先于物质实验，并且为物质实验作了准备。”“每个实验者，每个发明者，在实际行动中贯彻一种程序以前，必须在头脑中先具有这种程序。斯特芬松如果从经验中也知道机车、钢轨、蒸气机，那么在他能进行这种活动以前，他必须正是通过第一次把它们在思维上组合起来，他能够接着进而在实践中建造机车。伽利略在能够实现研究自由落体的实验安排之前，他必定在他的幻想中看见它被充分地描绘出来。”（恩斯特·马赫.认识与谬误.洪佩郁译.北京:东方出版社,2005.169-170）革命性　　思想实验在科学革命的过程中起着推动作用。例如，19世纪末，以经典力学、电磁理论和经典统计物理学为代表的经典物理学经过300多年的发展，达到了完整、系统和成熟的阶段。当时不少物理学家认为物理学的大厦已经基本建成，一些基本的、原则的问题都已经得到解决。英国物理学家开尔文曾说:“在物理学晴朗天空的远处，还有两朵小小的令人不安的乌云。”这两朵乌云是指当时经典物理学无法解释的黑体辐射实验和迈克尔逊-莫雷实验。正是这两朵乌云引发了20世纪物理学的革命。这场物理学变革的推动力量是爱因斯坦的思想实验。爱因斯坦较早地看到了经典物理学的“危机”，他一直在思考两个问题：一个是，如果有人跟着光跑而企图抓住它，那么又会发生什么呢？另一个是，如果有人凑巧在一部自由下落的升降机里，那么又会发生什么呢？因这两个问题，他建立了关于时间、空间与物质运动之间关系的全新理论——狭义相对论。相对论的诞生，将人类对客观世界的认识向前推进了一大步，开拓了科学研究的新领域。编辑本段思想实验的价值　　价值是主体对客体满足自身需求水平的评价。作为一个哲学范畴，价值表示主体与客体之间的关系。简单的说，思想实验的价值就是思想实验对评价主体（个人和社会）的作用和意义。当思想实验对主体的需要和发展起肯定和促进作用时，它就具有正面价值；否则，当思想实验对人和社会的需要和发展起否定和破坏作用时，它就具有负面价值。例如，在讨论自由落体时，经常听到这样的话：“只有在真空中……”。据考证，伽利略并没有在真空中做这个实验，可能所有的物体在真空中以相同的速度下落，但这并不是伽利略做实验观察到的，他用思想实验建立了他的理论，满足了主体的需要，促进了理论的发展，该思想实验就具有正面价值。否则，它就具有负面价值。思想实验的价值表现在内在价值和外在价值两个方面。思想实验的内在价值　　思想实验的内在价值包括认知价值，科学家的个体价值两个方面。　　（1）认知价值。思想实验既是一种研究方法，同时也是一种表述方法。在思想实验中，人们对经验材料进行抽象、对抽象活动获得的结果进行表述的方法别具一格。科学史研究表明：科学史上许多重大的科学理论的发现并非都是物化实验得到的，往往都是通过思想实验得到。从这个意义上，思想实验是绝大多数人进行科学实验的一种基本方法和精神需求，通过思想实验能够满足认识真理的需求。　　（2）科学家的个体价值。思想实验作为一种科学研究的方法和手段，除了有认知价值以外，还含括了科学家的信念价值、解释价值、预见价值和审美价值以及研究目的。这不仅保证了思想实验的客观性、合理性和完美性，而且体现了人类自身的完善和求是、尚理品格。思想实验是人类自觉、主动改变客观世界满足主体的活动，是科学认识主体自觉能动性的表现。恩格斯在分析劳动时指出了人类劳动的这一特点。“我们要考察的是专属于人的劳动。蜘蛛的活动与织工的活动相似，蜜蜂建筑蜂房的本领使人间的许多建筑师感到惭愧。但是，最蹩脚的建筑师从一开始就比最灵巧的蜜蜂高明的地方，是他在用蜂蜡建筑蜂房以前，已经在自己的头脑中把它建成了。劳动过程结束时得到的结果，在这个过程开始时就已经在劳动者的表象中存在着，即已经观念地存在着。”（中共中央马恩列斯著作编译局编.马克思恩格斯全集(第23集)．北京:人民出版社，1972．51）贝尔纳所指出:“我们所知道的科学所以恰恰是按这种方法而不是按另一种方法发展，绝对不是意味着这方面是唯一科学发展方法，或者甚至说是科学发展的最好最快的方法。大自然的规律虽然不取决于人的意志，但揭示和研究这种规律的程序却决定于人。” 思想实验的外在价值　　思想实验的外在价值从某种意义上说，是指思想实验对社会的发展产生了如何的影响。科学家进行思想实验的目的，是为了揭示事物内部的规律性。思想实验由于自身特有的优势，对探索自然的力量不可估量；再由于其思维、实验的双重特征，成为科学认识发生、形成和深化的一条便捷有效的路径，从而推动了科学的发展。库恩认为：思想实验是增进人类对自然的理解偶尔有效的工具。（托马斯·库恩.必要的张力.范岱年等译.北京:北京大学出版社,2004.236）爱因斯坦说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅是一个数学上的或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧问题，却需要有创造性想象力，而且标志着科学的真正进步”。（转引自黄顺基等．逻辑与知识创新．北京：中国人民大学出版社，2002．445）编辑本段思想实验的类型　　思想实验并非脱离实际的主观臆想，它是人类在探索自然过程中，对大量的科学事实作深入的抽象分析和想象概括，从而使被研究对象和实验过程理想化、抽象化、科学地推导出支配被研究对象的规律。思想实验因其功能不一，其类型也各不相同，但根据其思维过程以及结论的作用，可以将思想实验分为以下几种类型。批判型思想实验　　批判型思想实验又可称为否定性思想实验。这种实验针对已有理论进行思维性论证，通过证明与反驳，揭露现行理论错误和问题，直至否定该理论。　　在相当长的一段时间里，人们对于力和运动物体等物理现象、物理规律的认识，一直受到亚里士多德学说的束缚。亚里士多德认为：物体运动速度的大小，是由它是否受力以及力的大小直接决定的；地面上轻重不同的物体下落速度不同：重物下落较快，轻物下落较慢。伽利略运用思想实验否定了这一统治欧洲近两千年的错误理论。他写道：“如果把一件重的东西和一件轻的东西束在一起，从高处抛下来，那将会是什么情形？按照亚里士多德的观点，坠落的时间可以是一个具有两个物体重量总和的物体从同一高度落下来的时间。这两个结果的互不相容，证明亚里士多德错了。”（斯蒂芬·F·梅森.自然科学史.上海外国自然科学哲学著作编译组.上海人民出版社.1977.144）变革型思想实验　　变革型思想实验又可以称为建设性思想实验。通过这种实验，人们能在扬弃、变革旧理论基础上，产生质的飞跃，创建新的理论。　　早在古希腊，人们对力的作用与物体运动速度进行了观察和初步的研究。日常的表象告诉人们：一辆四匹马拉的车比两匹马拉的车运动得快。多次的经验使人们深信，要使一个物体运动得愈快，必须用更大的力来推它。后来亚里士多德总结为他的力学理论：当作用于一个物体的力不再去作用它时，原来运动的物体便归于静止。对此，伽利略提出了质疑，他在斜面实验的基础上进行思想实验。他认为一个运动的物体假如有了某种速度以后，只要没有增加或减小速度的外部原因，便会始终保持这种速度，但这个条件只有在水平的平面上才有可能，因为假如在沿斜面运动的情况里，朝下运动是因为加速的原因，而朝上运动，则是因为已经减速，由此可知，只有水平的平面上的运动才是不变的，因为假如速度是不变的，运动既不会减小或减弱，更不会消灭。伽利略针对亚里士多德的缺陷，正确区分了速度和速度的变化两个概念，提出了“惯性”的概念，得到了力与速度变化之间的联系这一崭新的力学理论，从而否定了力与速度本身之间联系的旧理论，这些理论经牛顿的整理和发展，成为了经典力学定律。综合型思想实验　　综合型思想实验又可以称为完善性思想实验。这种实验来自横向的多学科理论、原理、概念的综合，通过选择、提炼、重组等多种方法的运用与分析，运用逻辑法则从中探寻新的理论和科学解释。思想实验往往开始于简单构想综合，它所构想的目标和使用的知识都不是一般基础和单一的知识，而是至少必须掌握一类和相近学科的基本经验事实及系统的科学原理，方能具备思想实验的基本要求。麦克斯韦在研究了法拉第理论后，通过其渊博的数学知识和丰富的想象力，经思想实验建立起电磁场的基本方程（即麦克斯韦方程组），揭示出电磁现象的本质和规律，它是表示场的结构的定律，利用它可以算出电磁场的详细结构及其随时间的变化。我们可以从方程中得出，变化的电场产生变化的磁场，并表现出波动的特征。麦克斯韦由此方程组推出了波动方程，求得了波的传播速度值正好是光在真空中传播的速度。这意味着，光波是一种电磁波，并由此确立了光的电磁理论。麦克斯韦的思想实验成果，在15年以后，由赫兹通过共振器的实验得到了证实，最终为科学界所接受。麦克斯韦对光的电磁理论的建立，不仅具备了电场和磁场的知识，还掌握了两者相互联系和制约的规律，如果没有这些多方位的知识，电磁波的发现要从思想实验中获取不可想象。编辑本段思想实验的建构概述　　思想实验的建构是思想实验整个过程中最为关键的环节。这个环节揭示了被研究事物的内部规律。建构一个思想实验并不是任人天马行空去建造空中楼阁，必须依靠人们所熟知的并被普遍接受的经验数据，经过严密的逻辑分析来完成。思想实验的建构也离不开联想和形象思维,它使人们由感性认识通过选择、提炼、重组等过程形象地联想出新的想象。　　当我们用历史的眼光去考察那些在科学认识活动中起过重要作用的思想实验时，就会发现，从提出问题到用思想实验解决问题，大都经历了一个较长的充满曲折与反复的历史过程。思想实验的这种思维活动，不同于幼儿和人类早期的形象思维，也不同于文学艺术中的形象思维。幼儿和人类早期的形象思维，尚未发展到逻辑思维的水平，不可能被逻辑思维引导和制约。文学艺术中的形象思维，虽然也接受逻辑思维的引导和制约，作家是用形象思维来塑造人物形象，通过人物形象来反映主题。在思想实验中，实验者建构一个思想实验，使用的不是哪一个具体事物的经验表象，而是该类事物的一般的共同的即抽象化了的表象。思想实验的结果，直接得出了一些抽象的概念、理论和规律。　　思想实验同物化实验一样，也由实验者（主体），被研究对象（客体）和作为终结的实验仪器设备等三部分构成。如下图。　　实验者（主体）实验仪器设备（手段）被实验对象（客体）　　只不过，在思想实验中被研究对象和作为“中介”的仪器设备等已经不是实在的物质客体，而是变成了“思维客体”，也就是思维中的抽象物。实验过程是实验主体的人借助这些思维“中介”对“思维客体”进行“操作”和“观察”，逻辑地导出结果。思想实验的建构可以分为三个步骤进行。我们结合“薛定谔的猫”的实验来考察。问题分析与目标定位　　思想实验的问题分析与目标定位是指实验者要确立建构一个什么样的思想实验的问题，这个思想实验要解决什么问题，而且还要指分析思想实验在逻辑上的合理性，以达到对思想实验进行初步筛选的目的。思想实验的客观基础是客观世界和人类世界；对象是自然界及其规律；主观条件就是丰富的科学知识和突出的想象能力。例如：薛定谔的思想实验的问题分析与目标定位：微观世界遵从量子叠加原理，如果自然界确实按照量子力学运行的话，是否宏观世界也应遵从量子叠加原理？宏观世界中是否存在有量子效应？轮廓构思与细节设计　　思想实验的轮廓构思与细节设计是指对整个思想实验的大致概貌有一个初步的理论构想，然后通过细节设计来逐步实施。可以这样说，思想实验的轮廓构思与细节是进行思想实验建构的必经之路，这个过程是通过逻辑分析构成的。思想实验与科学事实之间存在着一定的关系，通过逻辑分析，能使思想实验和事实之间建立起联系，从而设计过程确证或反驳思想实验。它包括实验方案的设计，实验过程的调控，实验数据的收集与整理等等。轮廓构思与细节设计的方法是从一些已确认的理论出发，构思一定的虚拟实验环节，通过规则的推理来论证另外一些理论的可靠性或实验的可能性。例如，薛定谔设想在一个封闭盒子里面有个放射源，它在每一秒时间内以1／2几率放射出一个粒子。换句话说，按照量子力学的叠加性原理，一秒钟后体系处于无粒子态和一个粒子态的等几率幅叠加态。一旦粒子发射出来，它将通过一个巧妙的传动机构将毒药瓶打开，毒气释放后会导致盒子里面的一只猫立刻死亡。当然，如果无粒子的发射，这一切均不会发生，猫仍然活着。现在要问：一秒钟后盒子里的猫是死还是活？既然放射性粒子是处于0和1的叠加态，那么这只猫理应处于死猫和活猫的叠加态。　　在思想实验轮廓构思与细节设计阶段，逻辑推理是它的基本指向，实验者在建构思想实验时,想象是充分自由的，他可以根据自己掌握的经验和知识、以及当时的科学水平，就可以对研究的客体进行充分的联想，而且联想从何而发、向何方延伸也是随机的。当众多材料、经验表象等在实验者脑海中涌现时，其展开和联系则常常求助于与此有关的概念和关系。这些概念与关系既同下一步的逻辑思维联系着，又同建构前预定的目的联系着。只要逻辑推理允许，它甚至也接纳那些违背“经验事实”的，或同已确定的“物理规律”相对立的表象进入思想实验中。比如，爱因斯坦在创立相对论的过程中，他为了阐明同时性的相对性，突破了牛顿力学的绝对时空观，建立“爱因斯坦列车”等思想实验，逻辑思维把高速运动的列车、观察者、闪光、时钟等形象以及它们在空间中的位置进行联系和展开，使之成为有理有据、条理清晰的思维过程。思维运算与结论分析概括　　思维运算与结论分析概括是指实验者经过对实验过程的构思与设计，经过逻辑推演，对结论进行分析概括的过程。其中包括分析思想实验中的所使用的概念是否具有精确性、明晰性与简单性；分析思想实验在逻辑结构上是否具有一致性；分析过程是否严密；分析思想实验是否得到已有的科学理论和科学事实的支持等。在薛定谔设计的这个“猫”的思想实验中，实验装置巧妙地把微观放射源与宏观的猫联接起来，最终诞生出这只可笑的薛定谔猫，结论似乎否定了宏观世界存在有可以区分的量子态的叠加态。事实上，大量实验事实都肯定了宏观世界中存在有量子效应。　　经过以上三个步骤可以建构一个思想实验，也符合思想实验建构的一般规律。就一个公理体系来说，所有的定理都是直接或间接以该体系的公理论据通过这三个步骤后被确立的。可以说：思想实验是科学与理性思维相结合的结果。思想实验的建构，既是想象自由展开的过程，又是逻辑推演的过程。在这中间，逻辑起着主导作用，它引导、控制着想象，保证想象既是丰富的，但又不是胡思乱想。想象活动为逻辑推演提供了可靠的素材基础，逻辑推演在想象提供的形象运动中操作展开。两者相辅相成，浑为一体。编辑本段思想实验的检验概述　　人们通过思想实验所形成的认识是否正确？是否符合客观事实？对这些问题的回答，就产生了对思想实验进行检验与评价的必要。　　思想实验完成以后，并不等于认识过程的终结，思想实验的结果或假设性结论有一定的似真性，必须经受住实践的检验方能上升为理论。思想实验的检验就是检验实验结果的客观实在性，而对客观实在性的检验只能用科学实践。思想实验因其是在思维中进行的实验，检验存在一定的特殊性。思想实验检验的特殊性　　在同样的条件下，对物化实验进行检验，重复物化实验，如果所得到的结果都相同，说明实验是精确的、严格的、真实的。思想实验在任何时候都具有重复性，这并不等于其结果就是正确的。　　（1）检验条件的模拟仿真性。现代科学研究中，思想实验是在理想状态进行的实验，往往无法在物化实验中直接进行检验。对于这类实验的检验，通过使用日益精确的实验设备和越来越先进的技术手段,甚至可以人为地创造许多无限拟真的条件(如超高温、超高压、超高真空、强磁场等等)来进行,得到原来无法观察到的自然现象及其变化发展规律,来进一步丰富和扩大人们的感性认识。对亚夸克结构的研究，由于“夸克幽闭”现象的存在，科学家只能借助想象，在已有实验和理论素材基础上检验亚夸克世界的各种性质和状态。再如天文学中关于宇宙起源的探索形成的各种假说，对人脑结构、机能的各种模型分析等，都只能在无法直接现实化的情况下进行检验。对这些预言和预见需要通过逻辑分析推演出若干结论，然后与实践结果进行对照之后在一种无限拟真的条件下才能得到检验。　　（2）检验方式的间接性。实践检验的一个最根本特征就是直接现实性，但随着科学技术的发展，科学研究领域的拓宽和深化，在思想实验中将主观认识直接“变现”已越来越困难，甚至是不可能。即使是思想实验中所包括的预言和预见，并不总是可以直接进行检验，需要运用间接的方式进行。如果电磁波与光波具有统一性，则电磁波的速度等于光的速度。这个猜测在1888年由物理学家赫兹通过实践所证实。在任一有限空间里，难以测量电磁波的速度，赫兹用检波器测量出电磁波两个波节之间的长度，然后根据振荡器的频率公式计算出电磁波的频率，最后计算出电磁波的速度，从而肯定了电磁波速等于光速的结论。但这一检验的结果并不等于完成了电磁波与光波具有统一性的证明。因为二者具有同一性意味着电磁波应显示光波的所有性质。赫兹接着通过其他实验进行了关于电磁波的反射、聚焦、折射、偏振等的检验，终于证明了当时人们所认识的光的一切物理特性对电磁波来说都具有，这样赫兹才算完成了电磁波和光波具有同一性的检验。检验的一般程序　　思想实验的检验就是为了检验思想实验的过程是否符合逻辑，结论是否符合客观规律，但因思想实验自身的特殊性，检验方式与一般实验有一定的区别。对于思想实验的检验，不仅仅只是简单的重复其过程，而且要接受逻辑分析和物化实验的双重检验。　　（1）逻辑分析。思想实验的逻辑分析主要是指分析思想实验在逻辑上的合理性。逻辑推理是检验的基本指向，逻辑分析的方法是从一些已确认的理论出发，通过规则的推理来论证另外一些判断的可靠性或实验的可能性。其中包括分析思想实验中的概念是否具有精确性，逻辑结构是否具有一致性，是否得到已有科学理论和科学事实的支持等。　　通过逻辑推演可以确定一个思想实验是否真，这是不容否认的客观事实。例如，就一个公理体系来说，所有的定理都是直接、间接以该体系的公理论据通过证明被确定为真的。人们熟悉的欧几里德几何，其中所有定理都是直接或间接以几个公理为论据通过证明被确定为定理的。如陈景润所发现的“陈氏定理”，大偶数表示为一个素数及一个不超过两个素数的乘积之和，也是经过陈景润对它进行了系统的证明以后被确定为真的。可见，逻辑推理也可以检验一个思想实验是否为真。如果否认逻辑分析可以检验思想实验为真，几千年来整个人类行之有效的思维形式，就要丧失其认识意义，自古至今建立起来的一切公理体系也将失去其科学价值。　　单纯的物化实验只能说明假设与事实是否一致，通过逻辑分析可以检验思想实验的逻辑结构。思想实验经过逻辑分析得出可经检验的事实陈述，然后通过物化实验的观察和验证，进而检验思想实验是否符合客观事实。人们有时也不满足于实践的确认，而力图求得思想实验的逻辑推演与分析。比如，“四色定理”早在地图的绘制实践中千百次地被使用过，但是直到1960年代用计算机逻辑分析证明之后，人们才感到满意。所以，我们应该看到，实践检验本身是相对的、历史的，实践检验的功能不应被绝对化。而且在现实世界中没有纯客观的客体和活动，任何观察和实验都是受到了“理论污染”，在量子力学眼中，更是连物质、实体、客观实在等等这些传统唯物论的基本范畴都已无立足之地。这就使得用直接的物化实验检验真理、启迪新知识的功能大打折扣。因此，我们不应迷信，至少不应只把眼光聚焦在物化检验上，我们应该认识到体现逻辑分析也能成为检验思想实验的标准。　　（2）物化实验检验。逻辑分析是一种辅助性的检验方法，它的结果要直接或间接地接受实践的检验。逻辑推演只是从一个论证到另一个论证，不能把设想和客观世界联系起来。物化实验是一种科学的实验活动,它运用社会实践活动所提出的相关信息资料，通过观察和实验对思想实验及其描述的客体进行的验证，来检验思想实验所导出的关于事实的陈述是否符合客观事实，从而确认思想实验的真实性。物化实验尽可能地排除了外界的许多影响，突出了主要因素，并且能够细腻地观察到各种现象之间相互关系的条件下，使某一事物(或过程)发现或重演。正如马赫所说：“思想实验的结果是如此明白确定，以致于在进行思想实验的那个人看来，似乎没有必要借助物理实验做任何进一步的检验，无论这是正确还是错误。但是，其结果愈是不确定，则思想实验愈是需要物理实验作为其自然的继续，由物理实验判明和确定思想实验。”（恩斯特·马赫.认识与谬误.洪佩郁译.北京:东方出版社,2005.171）这是因为思想实验得来的结果仍然是思维的东西，还不是实在的经验事实，只有经过实践的观测验证才具有经验事实的意义。　　思想实验的物化实验检验因其思想实验结论的不同而有差别。如果思想实验的结论是单称陈述，且实验对象可以直接物化，这样的思想实验可以直接进行检验。但是在许多情况下，因为思想实验中包含着对事物本质的猜测，这种猜测往往具有抽象性、普遍性和理想性，致使实验的对象不能直接物化；或者实验的结论是一个全称陈述，这样的思想实验就无法直接进行检验。因此，普遍性的思想实验的结论的物化实验检验，就要借助一定的辅助条件和通过演绎推理等方法进行检验，推出若干个可以检验的相似情况，对实验结果进行比较、分析，以达到检验的目的。这样的检验是通过间接的方式进行的。例如，由于引力波很弱，目前还没有仪器能直接观测，所以对与广义相对论有关的引力波的检验，目前只能通过对引力波存在的某些特有效应来间接地进行。像引力辐射会引起双星运行周期的变化等。1978年，美国天文学家约瑟夫·泰勒小组宣布他们通过对高速旋转的致密双星的四年观测，测到双星转动周期缩短了万分之四秒，与广义相对论的引力波理论计算结果一致，从而探测到了引力波的一个间接效应。编辑本段思想实验的评价　　思想实验的评价是考察思想实验与客观事实、客观过程及其规律之间的一致性。思想实验的评价是一个复杂的过程，它不仅要通过实践对实验客体的属性、功能作出判断，也要通过实践来确认真实的、客观的需要，才能把客体性能与主体需要相比较，最终作出合理的评价。在这一过程中，会更多地渗透着主体性因素的影响，如人的个体差别，所处的时代背景和文化、人的情绪、情感等都会在不同程度上影响到评价结果。思想实验的评价包括价值评价和科学性评价。　　思想实验的价值评价要考察思想实验所倾向的价值目标是否符合实际的科学需要，是否符合人类发展的客观要求，对社会的发展产生了何种影响。它是人们在观念中把握思想实验的价值有无，且价值大小的过程及结果。思想实验的价值评价要运用一定的价值尺度去衡量。不同的历史时期，价值尺度不同。思想实验的价值标准必须是客观的，一切主观的东西，如兴趣、爱好等，都不是思想实验的价值标准。　　思想实验的科学性评价是通过比较实验主体的主观认识与客观事实来作出的判断。只有如实反映了客体内部发生的客观变化、客观联系的理论，才能获得科学性评价。反之，不能与客观事实相吻合的理论，无论其实验内部如何地自洽、完备、其叙事又如何地与生活经验相一致，严格地说都不能确立其科学性。而那些故意使用虚假概念，使用一些含混不清、模棱两可的判断，以图逃避检验，化解反例的“思想实验”，那就连起码的可检验性都不具备，就不能标榜为科学。从某种意义上说，通过思想实验可以导出一系列可以被最终观察到的结论。　　思想实验的经验上的科学性评价，尽管因思想实验自身的特殊性而很复杂，例如当客观条件不具备直接检验时只能借助间接检验作出评价，但是，当具备了可直接检验的条件时，人们通过观察或实验证明事实结论，从而对思想实验作出证明。如以“T”表示思想实验，以“e”表示T所蕴藏的可观察到的经验陈述，那么对思想实验的科学性评价模式可以表述为：　　T可能真　　T→e1，e2，……en 已观察到e1，e2，……en ∴T更可能真　　评价思想实验价值和科学性涉及许多方面，但最重要的评价是思想实验的科学性评价。通过对思想实验的评价，赋予思想实验认识、实践以意义，引导和规范人的活动向有利于人类自身的方向发展。编辑本段思想实验检验与评价的合理性原则　　思想实验检验与评价的合理性是指思想实验的过程与结论是否符合客观事实。在科学研究中，思想实验已经成为不可或缺的研究方法。所以，对思想实验检验与评价的合理性把握，尤显重要。借鉴性与创新性相统一　　借鉴性是指思想实验的构建是在借鉴前人的理论和见解的基础上进行的。思想实验并不与科学实践中的物质活动相背离，也不会与经验事实相抵触。人们在建构一个思想实验之前，总有其直接或间接的经验事实作为依托和基础，尽管思想实验超越了实践的物化实验领域，但它仍与经验事实有着一定的借鉴。卡诺在建构卡诺定理之前，是瀑布落差启发了他，引导他把热机锅炉与冷凝器之间的温差突显出来，用思想实验来分析热机的工作原理。海森伯也曾借用“理想显微镜”实验，形象地论证“测不准关系”。　　思想实验优于物化实验之处还在于其创新性。创新性是指所选的思想实验应是前人从未曾提出过的或没有完全解决的问题，预期能够产生新的发现和新的发明，或者至少能对前人的研究成果有新的补充、扩展和深化。思想实验是探索性的，它的本质在于创新，创造性是科学研究的灵魂和生命。思想实验能摆脱客观局限性的干扰，在寻求建立新观念、新认识、新理论、新规律的突破口上有事半功倍的成效。物化实验一般来说都是在已有理论、经验指导下进行的，由于旧有理论框架的束缚，它最多能做到温故而知新，除非遇到一些特殊的机遇。特别是在一些具有划时代意义的重大理论突破事件上，物化实验本身就创新功能而言，其作用的局限性是明显的，它主要运用于对新理论的证实或证伪，起检验的作用。　　创新性原则与借鉴性原则容易产生矛盾与冲突。创新性原则要求科研人员对已有科学知识要敢于怀疑，敢于突破，敢于创新，敢于修正。如若不是有哥白尼、布鲁诺大胆推翻了统治欧洲达一千多年的并被神圣化的亚里士多德-托勒密的地心说，就不会有日心说的出现，就不会有近代自然科学的诞生。若不是有爱因斯坦和普朗克对牛顿经典物理学的大胆质疑和超越，就不会有相对论和量子论的产生。可见，没有大胆的怀疑精神，没有勇于创新、敢于超越前人的气魄，科学就无法产生、发展，社会就不能进步。而借鉴性原则又要求人们进行思想实验时，不要违反公认的科学原理和常识，要在已有的科学理论指导下进行。科学性与宽容性相统一　　思想实验的科学性原则是指思想实验要以一定的科学理论或科学事实为依据，要在当时的科学技术背景下选择。不能异想天开地盲目做思想实验，那些与已经确证的科学理论相矛盾的思想实验不应该作为选择对象，而且所做的实验在一定程度上能够如实地反映了客观事物及其发展的内在规律，达到主观与客观的统一，使主体观念符合客观，思维与存在具有同一性。例如，爱因斯坦从思想实验中得到光线通过引力场弯曲的结论，通过实际的观测检验之后，成为了经验事实。　　思想实验的宽容性是指，思想实验必须正确反映事物本质或规律性的同时，允许试错、也允许长时间内存在无法检验。也就是说，宽容性意味着对价值多元化现实主体的承认、尊重和平等看待；意味着对不同价值标准的客观理解；意味着对自己价值观念的执著和恪守。具体地讲，宽容性体现的是一种欢迎不同观点而有是非、立场明确而不偏执的精神。　　牛顿设计的旋转水桶实验，试图证明存在绝对空间和绝对运动。用长绳吊一水桶，让它旋转至绳扭紧，然后将水注入，水与桶暂时都处于静止中。再突然使桶反方向旋转，当绳子完全放松时，桶的运动还会持续一段时间。水的表面在桶开始旋转时是平的，但是后来，桶逐渐把运动传递给水，使水也开始旋转，就可以看到水渐渐离开其中心而沿桶壁上升形成凹面。运动越快，水升的越高。最后水与桶的转速一致，水面相对于桶就静止不动。牛顿认为，水面的下凹，不是由水对周围的相对运动造成的，而是由水的绝对的、真正的圆周运动造成的，因此由水面的下凹就可以判断绝对运动的存在。马赫对牛顿旋转的水桶实验提出了批评。他认为，旋转水桶实验并没有证实绝对空间和绝对运动的存在，因为这个实验完全谈不上是相对于绝对时空来做的。马赫认为，这一水桶相对于水的旋转将对桶内的水产生一个等效的惯性离心力作用。马赫认为，没有什么绝对空间，一切运动都是相对于某种物体而言的，惯性离心力是由相对于远处恒星（或宇宙中全部物质的分布）的加速度引起的。逻辑可行性与经验可能性相统一　　思想实验的逻辑可行性就是要审视思想实验内部结构各个过程的逻辑关系。它首先在内部结构及各个过程上是逻辑一致的，自相矛盾或缺乏内在联系的结构过程都不是真正的思想实验。　　思想实验包含着若干个步骤，思想实验是科学理论前提下进行的思考，所以，它的每一步都应有其逻辑性，而且每一个理论也存在自身的逻辑关系；一个逻辑可行性的思想实验，在理论上应是具有逻辑一致性的实验，否则，理论自相矛盾的实验不是真正的实验，更不可能具有可行性；同时，步骤上缺乏内在联系的实验也不是真正的实验，充其量也就是一堆假想的堆砌。逻辑矛盾的理论不可能成功的建构实验，杂乱无章的步骤也不能成功的解释经验事实。亚里士多德的“落体”理论，之所以与经验事实不相符，而且受到伽利略严肃的反驳，就在于该理论隐含自相矛盾的理论。　　麦克斯韦设想一个充满处于热平衡状态的气分子箱，箱子的中部嵌着一面夹壁，将箱子一分为二，夹壁上有一个门，该门最初开着，以使容器两边的分子可以互相来往，然后麦克斯韦提出或许能让一个极小的“精灵”坐守于门边，以便能够极为迅速地将门打开或关上，精灵允许靠近门由左向右的快分子或由右向左的慢分子通过，对其它分子则不打开，精灵会将分子分为两个群组，右边一组分子有较高的平均平移动能，因此温度较高，左边是具有较低温度的另一组分子。麦克斯韦设想这个思想实验的本意并不在推翻热力学第二定律，而在于指出它的局限性，并用这个实验来阐明，它只具有统计上的可靠性，使人们放弃了绝对化的论述。从麦克斯韦提出这个实验一百多年来，人们对这个思想实验的可能性进行了广泛的探索，从而加深了对经典热力学的理解，促成了统计力学和开放系统远离平衡热力学的建立。　　思想实验是逻辑范围内的活动，但又超越逻辑的过程。这是由于思想实验本身要求考虑客观经验的可能性。所选的思想实验应充分考虑到研究人员的主、客观条件，即应根据已经具备的或经过努力可以具备的条件进行选择。一个思想实验，无论具有多么诱人的魅力，也符合逻辑性、科学性、宽容性和创新性等原则，但若毫无经验的可能性，那么就不可能有多少科学价值。思想实验所提供的理论或信息应符合自然的本来面目（尽管当时不可经验检验），当其客观条件成熟，有的思想实验可转化成物化实验。但科学史告诉我们，随意指望思想实验一出现就必有物化实验与之结伴或相随，也是不现实的。开放分类：物理现象 “思想实验”相关词条：什么是相关词条我来完善百度百科; 2652 次阅读|1 个评论

为什么有古代科学和现代科学之分？: 热度 2 wliming 2012-6-1 15:56; 李连达院士说，中医是古代科学，不是现代科学。这话让很多中医抓狂。有人纳闷，既然科学是客观事实，怎么还有古代现代之分？难道古代的客观事实现在可以不是客观事实？这个问题估计很多中医粉丝都搞不明白。科学的确有古代现代之分。一个“客观事实”受制于当时观测条件和水平的限制，有可能被后来的更精密的观测所否定。所以，我们曾经认为“客观”的事物后来被否定被修正是完全可能的。比如亚里斯多德认为力是运动的原因。这是建立在古代观测出来的“客观事实”基础上的古代科学，西方认可这个客观事实一千多年，但是，它后来被牛顿力学推翻，力不再是运动的原因而是运动改变的原因。而牛顿力学的很多"客观事实”又被现代量子论和相对论推翻。科学在否定中进步。有人说，被否定了就不是科学。当然，被否定了的知识肯定不是现代科学。但是，那也不是伪科学，而是古代科技不发达观测水平受限时代的科学。就拿“力是运动的原因”来讲，你推动地上一块物体，物体就运动起来。从这个意义上，力就是运动的原因。我们今天否定它，不过是因为我们认识到除了推力还有物体和地面之间的摩擦力存在。忽略摩擦力，亚里斯多德的话就是对的。所以，亚里斯多德的学说是一种粗糙的近似。再如地心说日心说也是如此。地心说被日心说否定了，但是，地心说却不是伪科学，而是观测不精确时代的近似理论。类似的事例还有很多。它们都是古代科学。还有一些古代的科学假说被彻底否定的，如热质说。可见，科学并不是一成不变的，而是随着技术的进步逐渐精确逐渐完善的。一些对科学认识不深的人，常常会犯这样的错误，以为科学就是真理，是永恒不变的。其实，科学是没有真理这个说法的，真理是胡说八道哲学的专业词汇。对科学的误解估计是很多中医粉丝的通病。; 个人分类: 哲学|1507 次阅读|2 个评论

你与世界的摩擦力是多少？: jinybao 2012-5-4 09:50; 鲍老师好，最近有一些关于职业规划方面的困惑，希望你能给点建议指导一下。先说说我的情况吧。我大二，女生，英语专业。对于这个专业，谈不上很喜欢，感觉一般。经过大一的一年，现在我甚至觉得之前对它的一点热情也正在逐渐消退。我发现我的性格不适合这个专业。我是个比较安静的人，平时话也很少，比较内向，是个默默无闻，埋头苦干的人。而这个专业似乎要求的要比较活泼，多说话的，善于交际的。我知道，这也是现在社会人才的基本要求。我也在尝试改变自己。但性格这东西，不是说变就能变的。上了大二的这段时间，我一直想给自己找个目标，大概确定自己从事什么的职业，以便现在有个目标，有奋斗的动力。但还没找到，还在迷茫。之前找了一些资料。读英语专业的如果对口的话大概有几个就业的方向：一是当老师，一是翻译，一是外贸方面的。对于当老师，一来听说现在当公职老师的话，门槛比较高，好像也要招研究生了，否则就要靠关系，其他的还可以去一些教育机构当老师，但我本身也不怎么感兴趣。第二个，翻译，有一点意向的，但听一些师兄师姐说，我们学校本科英语专业的，好像很难胜任翻译这份工作。第三个，外贸，有些师姐在做这个，交际能力方面要求比较高的，我也不知道适不适合我。英语这个专业很泛，看似就业的范围很广的，但比起非英语专业的人来说，他们也学英语，而且有自己的专业的能力，我们英语专业的没有竞争力。所以我想当英语一种工具，然后自己自学一些其他方面的技能。然后两者再结合起来。现在我困惑的问题是不知道自己究竟适合做什么工作，所以没有努力的方向。我觉得现在虽然说是职业规划，很多人，包括我自己，其实人家企业招具体的什么的职位，职场上都有哪些职位，有时也不是很清楚。对于在校生，对职场的动态不知道详细的情况。上面的写得有点乱。看了上面我的情况，老师你觉得我适合往哪些方向或那类的工作？没有目标，日子真的很难过。我想现在大二了，时间不少也不多了，如果确定了方向的话，就能为之奋斗。希望老师您能给一些意见和建议。谢谢 ~ ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 回复 : 不知道一开始你为什么学这个专业 ? 我认识一个学英语翻译的学生，她告诉我，当时高考选择翻译是因为自己的父母认为英语专业就业好，能找到好工作，你看国家领导人旁边有一类人就是学翻译的！我当时就心理就想，的确能坐到他们的身边，这样的职业发展比较靠谱，关键你能不能很好地在短时间内翻译好《离骚》。其实我们普遍对专业或职业认识都存在两个极端化，就是一个存在艺术照的可能，一个存在毁容照的可能。所以这样情况下的选择都会有一些问题。这个世界太大，我们的眼睛太小，有时候真来不及欣赏世界的美丽。说实话，一个人的经历和眼界很关键，对一个人的思维模式和心智模式起到很大的影响和促进，当然这个眼界可以通过看书、认识人、旅游等来实现放大。就好比我当年高中的时候就认为食品和卖猪肉关系很大，认为农业大学就是搞农业的，认为计算机就是好专业，认为大学就是天堂·····我们往往认为有些专业极好，因为这个专业社会和外界给它拍了个艺术照，你看到了艺术照的美丽和外衣。里面的辛酸才是你真正要看的。还有就是有些专业或职业，社会或外界给它进行了一定毁容，你听到的都是它的坏消息，然后你就开始恐惧了，还是别去了，就好比化学专业，一谈到它很多人就认为会有毒有害，特别想到浓硫酸就颤抖！其实化学专业还可以你从事化妆品行业和工作，让你在工作的同时可以科学美容自己。英语专业也一样，很多人给它拍了艺术照，也有的是毁容了。你属于哪种呢？建议还是好好了解英语专业到底有哪些就业的可能，做翻译也可以是书面翻译，你也可以不选择反应快的对话翻译，看到了每个职业和工作的真实照之后再好好对照自己的优势和兴趣。英语专业可以找到一些工作是要求内向的，或者与资料接触多的工作。总之，自己喜欢就好，哪怕它是猪八戒！性格决定命运，关键是要找到属于自己的那个性格优势，然后尽可能与这个世界摩擦力小些，最好与兴趣交错后，摩擦力为“ 0 ”。性格的确难以改变，因为它是一个人特质的反应，这就是原本的自己，能反映自己自然的状态。每个人都有一个行为和思维的特点和倾向，这个是自己一个自然习惯，比如有的人做事情特别有计划，喜欢按计划行事，甚至不太愿意去改变。这种人最好找一个有计划稳定的工作，能按照自己的计划工作程度大些，自己体会到的自然感和幸福感会多些，激发自己的潜能也会好些！有的人喜欢多变和挑战，别太固定和稳定，比如我做事情有计划但不喜欢计划的让人呆板，希望计划中有变，也会乐意接受变化和挑战，所以我从来没有在出差前或者出门前特别留意天气和温度变化，所以往往就会多买一把手或多买一件外衣！比如对应职业的话，我要是去做图书管理员可能时间常了就会去了精神病院！你可以再去试一下 MBTI 的测试和相关理论，搞准确自己也职业性格和倾向，然后看看哪些职业和工作比较符合自己的性格倾向。这个世界每种性格都是好性格，将每个性格优势的东西找到并发挥，然后规避一些性格短板的东西就好！我们需要将性格看成是一个职业润滑剂，它是用来减少摩擦力，不仅是职业的，还可以应用到人际关系！这辈子很多人以后都从事了与自己所学专业没有关系的职业。但很多人当时是屈服或者不想改变，如果你对一个专业或工作动摇，同时想着改变，那就行动吧。如果专业和职业结合一定是所有人都想看到的，特别是政府和教育部，他们认为这个是好的教育！其实英语确实被认为是一个工具，就好比汉语，不过学英语会更被认可一些，就好比现在的幼儿园就开始 ABCDEFG ·······学英语相比其它一些专业（理工类或者经济管理类）似乎更容易去了解它的实质，学单词，懂语法，练口语，能写会说更佳，再学好英系国家的文化就更好，如果要做翻译，一定会涉及一些你不太熟悉的专业领域，如经济、文化、政治，甚至是一个具体的理工类专业，如汽车专业等，这样你就必须多去学习其它专业知识·····好像要博学啊！如果将它作为专业，你就想想那些出国混的人，你就知道自己要给多大的力去专攻啦！如果将它作为作为工具，最好像缺了一个专业领域，这样可以用一些时间去学习。比如辅修一个专业或者双学位，毕竟学英语好像课余时间挺多，至少不像理工科要做实验那样花时间。双学位应该可以去尝试，选择一个自己能去 PK 的专业。这样的结果就是，要么你学了两个专业两个都专，要么你学了一个专业有了一个工具，总之你将英语和另一个专业结合一定会增强了自己的竞争力！这辈子事情都是越做越少，但开始还是多做一些事情，这样你的眼界会更合理，慢慢就会发现世界的美丽！每一个专业就业的面都很宽，缩小你想要的宽度，找到属于自己的那块面积。然后再专注！职业规划就是这样一个让你缩小宽度和面积的工具，但同时也有可能减少可能性。无论怎样，多尝试一些事情，就好比多接触一些人一样，有的人认识久了你发现不太喜欢，有的人虽然一开始印象不佳，但后来你交流多了，你喜欢上了。人的成长来源于把自己投到这个社会和世界，让自己遍体鳞伤并治愈的同时保持原本的个性。欢迎关注我的微博： http://t.sina. com.cn/blovelin 【“ 鲍”来问题，点石成“金” 】每天至少回答一个关于职业生涯发展的咨询，@鲍金勇+问题我的更多文章：你与世界的摩擦力是多少？ (2011-12-29 22:54:57) 不要纠结于你不是名校生 (2011-12-25 22:44:45) 华农，告诉你为什么我今天感到失望透顶 (2011-12-25 15:48:18) 企业为什么不喜欢招应届毕业生？ (2011-12-22 20:55:48) 80天内面试60多个公司 (2011-12-18 20:14:02) 二本毕业生如何从苦逼到强大的求职记 (2011-12-15 22:52:39) 我们一直在被规划？ (2011-12-13 19:37:58) 不递简历也能入职的八种求职法 (2011-12-12 22:31:21) 什么招数让大学生求职屡屡受骗？ (2011-12-01 23:28:56) 大学生最常见的求职决策问题？ (2011-11-29 21:31:28); 2966 次阅读|0 个评论

一种时速可达10000公里的列车运输技术: 热度 2 scientister 2012-4-13 08:59; 一种时速可达10000公里的列车运输技术 ――真空隧道磁力悬浮列车运输线一、概述众所周知，世界上所有运输工具在运行过程中都要克服两个力，一是地面摩擦力，二是空气阻力。如果运输工具在克服地面摩擦力和空气阻力的前提下还有余力，则这个余力就会使运输工具加速，余力一直存在，则运输工具就会不断加速，直到新的阻力与推动运输工具前进的力相平衡，运输工具维持匀速运动。飞机完全克服了地面摩擦力，所以飞机飞得很快，但是它无法完全克服空气阻力，并且空气阻力随着飞行速度的提高而增加。磁力悬浮列车也克服了地面摩擦力，所以也开得很快。那么交通工具能不能完全克服空气的阻力呢？飞机不行，因为飞机依靠空气产生浮力，没有空气则飞机无法飞行。那么磁力悬浮列车能够完全克服空气阻力吗？相对说是可能的。也就是说，磁力悬浮列车有可能将空气阻力降低到很低很低，甚至可以忽略不计。方法就是将列车放在隧道里运行，然后将隧道里的空气抽去。隧道列车与地铁列车在地下运行相似，所不同的是本文建议所述的隧道要抽真空，而且密封要求较高。隧道可以在地下也可以在地上，为了节约投资成本，隧道可以设在地面浅沟里。二、真空隧道列车的优越性速度快，运力提高很多。列车运行过程中的空气阻力与运行速度的平方成正比。磁力悬浮使得列车克服了地面摩擦力。隧道抽真空，可以很容易使得隧道内的空气压力下降到500分之1个大气压，约200帕（工业生产过程中，反应器内真空度很容易达到20帕以下）。这种情况下，列车在隧道内遇到的空气阻力比在隧道外运行的空气阻力小500倍。根据现有的技术，磁力悬浮列车以每小时500公里速度运行是没有问题的。列车运行速度增加20倍，空气阻力增加400倍。预计在1个大气压下，推动磁悬浮列车运行500公里/小时的力，在500分之1个大气压下，至少可以推动该列车运行10000公里/小时。空气密度降低500倍，而列车速度只增加20倍，应该说余量很大。10000公里/小时的速度仅仅是一个概念，合适的最高运行速度需要通过论证确定。如果能够使得隧道内真空度提高，空气密度继续降低，则列车运行速度还可以提高。当隧道内空气压力为50帕时（约2000分之1个大气压），现有的500公里/小时运行的磁力悬浮列车动力可以推动该列车以20000公里/小时（约5.56公里/秒）的速度运行。如此高速，列车的重力（地球的引力）将下降很多。换句话说，当隧道中空气压力下降到3236分之1个大气压（约30.9帕）时，从理论上讲，现有的以500公里/小时速度运行的磁力悬浮列车动力可以推动该列车以28440公里/小时（约7.9公里/秒，第一宇宙速度）的速度运行。这个速度是航天器克服地球引力离开地球的速度。列车的最高运行速度达到10000公里/小时以上时，列车实际运行的时间往往很短，因为每6分钟，列车可以运行1000公里。以北京到上海的距离为例，经过加速、高速运行、减速，十几分钟时间足矣。加上进站出站的时间，平均半小时发送一对列车是完全可能的。这样，北京到上海每天可以发送48对列车（按照前列已达后列再发的原则，否则运力还能增加），这对于人员和货物的运输能力都将是一个极大的提高。尤其速度更加快捷，使得空间的概念变小。中国的国情需要新的运输工具具有特别强大的运输能力。设施本文建议方案，有利于增强我国的综合国力。真空隧道磁悬浮列车是一项国际领先的高新技术。由于磁力悬浮列车技术是当今世界先进的技术，在此基础上建设真空隧道磁悬浮列车运输线是将磁力悬浮列车技术向前推进了一大步。如果我们申请国际专利，或许我们可以凭借对专有技术的占有权获得可观的国际技术转让费。单列列车的运行能耗降低。由于维持列车悬浮的电磁力和推动列车前进的电磁力都没有增加，列车运行时间缩短为4分之1以下，虽然维持隧道真空度需要增加能源消耗，但是由于真空度的标准不高，因此预计维持真空所增加的能源消耗将低于列车运行时间缩短所节约的能耗。列车运行安全性能增加。虽然运行速度增加，控制和操作难度增加，但是列车运行处于封闭状态对安全是有利的。由于隧道磁力悬浮列车是在地面运行，发生紧急状态时，随时可以向隧道通入空气，利用空气阻力制动，利用空气维持生命，列车还可以停靠在运输线的任何路段进行检修，因此它的安全性能有理由超过飞机。　三、从主要技术看，现在没有难题。磁力悬浮问题。国外发达国家已经建成多条磁力悬浮列车运输线，如德国、日本的磁力悬浮列车正在营运。国内西南交通大学已经制造了磁力悬浮列车的中试试验样品车；四川省青城山到都江堰正在修建长度为80公里的磁力悬浮旅游观光列车轨道；上海正在修建浦东机场到虹桥机场的磁力悬浮列车运输线。因此可以认为磁力悬浮问题已经解决。而且本文建议方案的参照和对比方案就是正在论证的北京到上海的磁力悬浮列车运输线。对比方案是本文建议的基础，就是说如果在北京到上海建设磁力悬浮列车运输线是可行的合理的，则本文建议方案可能是更加优化的方案。密封隧道的可行性。上海黄浦江越江隧道、英国和法国之间穿越英吉利海峡的隧道、日本的津轻海峡隧道等，都表明建设具有高度密封性的隧道是可能的。本文建议方案所述密封隧道的强度要求远远比不上越江跨海隧道的强度高，因此从技术的可行性上看是没有问题的。而且由于隧道建在地面，建设难度也不高。从修建隧道的费用看，成本比较高，但是与修建磁力悬浮列车运行轨道及其相关配套设施的费用相比，修建隧道增加的费用比例不高。重要的是，修建隧道后，列车的运行速度可以从400-500公里/小时提高到平均几千公里/小时，运输能力大大提高（几倍到几十倍），由于车辆在封闭状态中运行，列车运行的安全性能也大大提高，增加的部分投资投资效益比非常可观。进站出站的方法。采用隔离仓技术（原理类似潜水艇的减压仓，也类似于船闸），在隧道与车站月台之间形成过渡区，通过向隔离仓充入空气和抽出空气，使列车分别适应隧道真空和普通月台开放大气的环境。设置组合隔离仓，可以使得列车进站出站和上下旅客的时，其它列车正常使用隧道运输线。四、需要研究确定的事项建设真空隧道增加的投资金额，估计这个费用不会超过建设磁力悬浮列车运输线的费用。虽然增加的投资效益比很好，但是如果财力不够，也不能勉强行事。载人列车车厢和货运车厢必须都是密封的。乘员的环境问题估计现在的磁力悬浮列车技术已经有所考虑，需要设置独立的空气供应系统。运行速度和真空度的选择。提高真空度有利于提高列车运行速度，但是运行速度过高，控制和操作难度增加，而且维持高真空度的成本增加。需要通过计算确定一组合理的参数。预计1万公里/小时等级的运行速度，对真空度的要求不太高，真空维持费用也相对便宜。选择合适的列车加速度以适应普通旅客的体质。运输线是直线直达还是途经其它城市问题。因为高速运行需要尽量减少弯道和坡道，直线直达有利有弊。设立单线隧道磁力悬浮列车运输线还是设立复线运输线。本文目的在于抛砖引玉，希望有兴趣的朋友踊跃发表意见，供有关专家参考。（2005年第一次发表）; 个人分类: 我的思想|2723 次阅读|2 个评论

探究未知事物的一般方法的思考: 热度 2 swjyeah 2012-2-25 21:40; 5016 次阅读|2 个评论

纳米尺寸纤维研究新进展--“纳米弗龙特TM”: nanyq 2011-7-12 22:49; “细而强”的纤维，从合成纤维诞生直到今天一直是合纤技术开发人员为之努力的基本命题。最近，业界对纳米材料的期待高涨，希望将纤维极小化到纳米尺寸，以产生“纳米尺寸效果”新功能。但是，目前的纳米尺寸纤维在量产阶段会出现强度降低，只能制造短纤维，不能充分满足需要。帝人纤维公司在新开发划时代的“海岛断面共轭纺丝”时，成功地实现了能够应对量产高强度聚酯纳米纤维长丝“纳米弗龙特TM”的开发和商品化。这种“纳米弗龙特TM”是一种纳米技术素材的合成纤维，具有较大的摩擦力、柔软的手感、优越的擦拭性、薄而难以透过的防透性等各种特征。该技术获得了日本纤维学会技术奖。该技术的主要内容是：在一般的微纤维海岛断面共轭纺丝时，一根纤维中的岛部分在溶解处理后，变成数十根。对此，获奖者日本帝人纤维公司的研究人员开发了“新海岛分纤技术”，成功地在1根纤维中放入约1000根岛部分。结果，制造出了短纤维的直径为700纳米和迄今没有的超细纤维长丝。该技术的关键是包括喷丝板加工在内的聚合物技术、超精密成型加工技术。该技术被评价为采用以前没有的划时代制造技术，实现了合纤技术开发人员多年的梦想。; 2203 次阅读|0 个评论

计算机里的“人造生命进化”的动画（1994）: 热度 1 seawan 2011-1-19 14:14; Kark Sims在1994年制作了一个人造三维世界，其中包含有各种仿真的参数例如重力、摩擦力、水、碰撞与弹跳等等。然后在这样的世界中引入“种子生物”，并让其按照某些规则来“进化”，例如，让某些生物以“控制屏幕中央的一个小方块物体”为目标，进行进化。进化的结果使用动画的形式展现出来，是非常令人惊讶的。我使用谷歌找到了一个，贴出来分享一下： http://www.rednoise.org/pdal/uploads/sims_evolved_virtual_creatures_1994_512kb.mp4 其具体的进化方式我不太清楚，有兴趣的朋友可以看看他的论文，他的网上很多，例如： http://www.karlsims.com/papers/siggraph91.html; 个人分类: 博览|2422 次阅读|0 个评论

心态决定结果: caoman 2010-7-26 19:30; 社会关系循环规律告诉我们：取得好的结果，要有积极的心态。什么是积极的心态，什么是消极的心态？他们的表现形式是什么？我们都属于社会人中的企业人，企业人的天职是创造利润，积极心态要用能创造利润的行动来体现。作为企业人，当艰巨工作来临的时候，当树立企业文化的时候，无论面对什么困难，无论做过与否，都会毫不犹豫的主动接受和遵从，是积极心态的表现。相反，犹豫不决、左右思量、讨价还价、拒绝接受、风言风语等，是典型消极心态的表现。刘翔在移动全球通中的广告语：相信我专心去做 ... 我能，说明每一位成功的人士，内心深处都有一种积极的信念，是社会所倡导的。在工作中，不同的心态有不同的表现。有些人会积极地想办法，在尽可能短的时间内提前完成工作；有些人任凭工作在自己手里拖延，拖到最后再找各种理由申请延期，甚至不了了之。积极心态提交结果的质量是超值的、时间是提前的，完成工作的理由只有一个；消极心态提交结果的质量是打折扣的、时间是滞后的，完不成工作多的理由有 N 个。大家知道，物体静止的时候没有摩擦力，速度越快、加速度越大，摩擦力越大。企业的发展也是如此，发展越快遇到的阻力越大，天人正处在快速发展期，必然会遇到各种问题和困难。积极心态者想办法去克服、战胜，消极心态者找理由去逃避、退缩。近期社会流行的《士兵突击》、《浮沉》等，中心思想都是面对困难时，要坚持，不抛弃、不放弃，弘扬的是积极心态，在社会上得到广泛响应，说明顺应了现代社会发展的需求。其中，《浮沉》描写的是发生在外企的故事，每个人物都有这样那样的问题，东西方文化冲突产生了复杂的办公室政治，但有一点是非常明确的，那就是：当工作来临的时候，当面对困难的时候，所有的人都会冲上去，毫不犹豫的勇往直前，这就是积极心态的写照。完成工作的标志是提交让上级满意的结果。积极心态者关注结果，能按时、保质、保量的提交，并不满足于现有的结果，认为自己还可以做得更好；消极心态者缺乏结果意识，回避提交结果，稍微取得点成绩就容易产生满足、自傲情绪，功劳面前过分夸张自己的成绩，忘记了别人，以后很难再得到团队的帮助，反过来又怪罪别人。积极心态看未来总是美好的，视困难为机会，把承责当驱动力，用结果说话，不忘回报感恩。积极心态的关键词是坚持，即不抛弃、不放弃。昨天营销人员作定向，承诺达不到目标就辞职，这是典型消极心态的表现。如果有了企业文化信仰，就是有了立业之本，是不会轻易改变、放弃的。信仰企业文化体现在哪里？体现在认可团队和企业积极的一面，包容并努力改进存在的不足；崇尚所从事事业，崇敬行业规则，并从中找到寄托、归宿、助力和个人成就感。如果遇到一点困难，一个性情不和的同事，一个规章制度问题，甚至一句话，就轻易放弃个人的职位和追求，说明还没有立业的本钱和对团队的忠诚。士兵突击中的许三多，浮沉中的乔莉，包括我本人的一点成功在内，都在于无论遇到什么困难，都没有放弃，都是坚持着做下去的结果。在工作中保持积极心态，工作是快乐的。让大家工作着并快乐着，这一点是我以后努力要做的，先同大家分享一句话，写在潘石屹的《用一生去寻找》的封面上：工作时要进入一种精神状态，应该是平静的、忘我的，在外人看来有点孤独的，但自己内心深处是喜悦的，每一次工作就是一次祈祷。我也有同样的感受。企业人在履行天职创造利润的过程中，经历了接受工作、完成工作、提交结果三个阶段。不同阶段的心态不同，最终提交的结果不同，个人的财富和价值不同。心态决定结果，结果体现价值。; 个人分类: 管理科学|2666 次阅读|1 个评论

哪只兔子先到地？: baohaifei 2009-12-4 10:42; 哪只兔子先到地？鲍海飞 2009-12-04 这是幼儿大班艺术语言与逻辑思维观察课上的一道题。三只小兔子在玩滑梯，若他们同时下滑，哪只兔子最先到达地面呢？见下图 1。由图中可以发现，三只兔子是分别从不同高度处同时下滑，看谁先到达。这道题，粗看起来很有趣，似乎应该能够从直觉判断中得出答案，然而似乎没有那么简单。图 1 三只兔子在滑梯上的照片图 (摄影：小王) 我于是拿格尺分别测量了滑梯的高度、与水平的角度和滑梯的长度，从比例上看，图中从左到右第一个和第三个滑梯长度基本相等，第二个由于带有弯曲结构，略微短一点。直觉一下子很难判断哪个会快些。还是先对兔子进行受力分析吧。兔子在滑落过程中，要受到重力 mg,正压力N，摩擦力f的作用，斜面与水平的夹角为A,斜面长度为s。当重力大于摩擦力时，兔子加速下滑,见图2。图 2 兔子在斜面上的受力分析模拟示意图受力分析公式表述为： (1) (2) (3) 其中， a是加速度，t是时间, 是摩擦系数。于是，由(1)(2)(3)联合,得到下滑时间为：　(4) 上式中左边第一项为常数，为了避免复杂计算，可以不考虑。同时，公式(4)中，分母要大于0,这一般能够满足。实际上，上述公式主要有两个变量。一是斜面长度s和斜面倾斜角度A。为了计算的方便，先假定所有滑梯的斜面长度s都相同，并且斜面是平直的,斜面与底面的交角是可以变化的。假定斜面长度为s=1.5m,同时假定摩擦系数等于0.2,斜面的角度分别为条件(1)A=30度，条件(2)A=45度,和条件(3)A=60度。分别计算可以得到：条件 (1) A=30度： t=2.13s 条件 (2) A=45度： t=1.63s 条件 (3)A=60度： t=1.40s 这样看来，如果滑梯斜面长度都相同，那么坐在最高滑梯上的兔子滑落到地面的时间最少，因此，最先到达地面。而最矮滑梯上的兔子最后落到地面上。但是，如果第二个滑梯的长度再短一些，比如 s=1.1m,那么此时， t=1.40s。就是说这第二个兔子将和第一个兔子同时到达地面，因此这里有一个斜面长度的比例 1.5/1.1=1.36,若小于此数值，则第二个兔子将先到达地面。从图中测量看来，第二个滑梯没有短那么多。因此，坐在最高滑梯上的兔子最先到达地面。如果假定摩擦力等于零，那么结果似乎一下子就可以得到。随角度增加，正弦值增加，则时间变少。简单说，随着斜面角度增加，作用在斜面上的压力变小，而加速度变大，因此，在同样长度的滑梯上，角度大的速度也快，那么自然坐在最高滑梯上的兔子最先到达地面。那么是哪些因素影响了直觉判断呢？有两个因素影响这个判断。一个是我们熟知的平抛运动。当一个物体从同一高度，以不同的初速度向前运动时，不管初始速度如何，忽略空气阻力，物体将以同样的时间到达地面，但速度大的飞行的远 (由公式３)。另外一个是自由落体运动，当物体从不同高度落下时，位置越高则需要的时间越长。因此，这两个因素影响直观直觉判断。看来，如果直觉判断不好的话，要得到正确的答案，这道幼儿智力题得需要借助牛顿力学才能解决。; 个人分类: 科普|9090 次阅读|3 个评论

关于髋关节置换改进的思考: lingfeng 2007-7-24 20:17; 今天和骨科的张主任上了一台左髋关节全髋置换手术，由于是第一次做这种手术，觉得比较新奇，也很有兴趣。现在髋关节置换手术是很成熟的一种手术了，手术过程也就一两个小时而已。可是，换完关节后还是不能达到正常人的关节功能，不能进行剧烈的运动，而且关节的寿命也是一定的，一般是三十年左右吧。原因一是由于人工关节设计的髋臼和天然的不同，天然的髋臼是包围了股骨头的大部分，所以不容易脱位，而人工髋臼只包围了股骨头的一半或更少，所以容易活动时脱位。为什么不设计能够包围大部分的人工髋臼呢？因为这样一是使得活动范围变小，二是由于活动受限，当活动范围比较大时髋臼与股骨头之间有一个杠杆的力量，容易使人工关节受损。原因二是由于磨损。有没有办法能够克服这些问题呢？我想，可以通过以下几种方法来做到：一是在人工产髋臼和股骨头之间加上一个软的密闭的人工关节囊，还要有弹性。这样，一可以加固关节，防止脱位，二由于是软的，也不会对活动范围产生大的影响。另外，还可以向里面注入润滑剂来减少摩擦力，进而延缓关节的磨损。因为，正常的关节之间是有滑液来润滑的。方法二，是想办法降低磨损。为什么正常的关节不会磨损呢？因为正常的关节面具有自动更新的功能，当它受损后，由于自动的修复功能，可以使之恢复正常。当人进入老年之后，修复功能减退，因而容易性退变，关节容易患病。降低磨损的途径有二，一是开发出特别耐磨损的材料，来代替目前所用的聚乙烯和金属股骨头。二是模仿自然的关节，使之具有自我修复的功能。例如，每一年向关节囊里面注入一种物质即能修复磨损的表面。事实上，新的人工关节面是比较光滑的，因而不易磨损，而当它使用了一段时间之后，由于表面变得粗糙不平，所以磨损会加速。至于注入什么物质，利用什么材料来做人工关节与这种物质反应可以使之变得光滑，还要进行深入的研究。当然，自我修复的方法也可以采取其它的办法，只能能修复就可以了。前面所提到的加上一个密闭的关节囊并注入润滑济也有助于降低磨损。; 个人分类: 科研设想|5345 次阅读|1 个评论

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标签: 摩擦力

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