课堂掠影
2019年11月15日上午8:00,由力学技术研究院院长、首席科学家孙博华院士开授的硕士研究生课程——“量纲分析”正式开讲。除选择本门课程的四十余名研究生外,校内外许多感兴趣师生也参与了本次课程。
孙博华院士开篇援引黑格尔1816年10月28日在海得堡大学《哲学史讲演录》的开讲辞,“我希望我能够值得并赢得诸君的信赖。但我首先求诸君只须信赖科学,信赖自己。追求真理的勇气和对于精神力量的信仰是研究哲学的第一个条件。人既然是精神,则他必须而且应该自视为配得上最高尚的东西,切不可低估或小视他本身精神的伟大和力量。人有了这样的信心,没有什么东西会坚硬顽固到不对他展开。那最初隐蔽蕴藏着的宇宙本质,并没有力量可以抵抗求知的勇气;它必然会向勇毅的求知者揭开它的秘密,而将它的财富和宝藏公开给他,让他享受。”指出人需要对于精神力量的信仰,相信自己,相信这门课程,同样也信赖我所讲授的知识。
本次课程孙博华院士详细的讲授了量纲分析这一科学领域中的普适方法。孙院士援引1991年诺贝尔物理奖得主P. G. de Gennes的重要论述,“在描述物理现象中,要将全部细节融为一体,但经常是既无望又无用。我们需要的正是一种简单的标度公式,其中的系数可取用单个实验点来加以调整。那样一种公式极其优美的价值是使我们能简单理解:何谓过程?何谓根本因素?我真的希望,这种精神将会扩散至以理解敏锐著称的中国公众。”指出,科学家们执着追求的是现象背后的标度率本质规律,而量纲分析正是探索这一规律的普适方法。
之后,孙院士介绍了一些著名的量纲分析例子:1941年G.I Taylo,John von Neumann和1946年L. I. Sedov(1946)的原子弹点源爆炸、1991年诺贝尔物理奖获得者P.G de Gennes软物质、中国科学技术最高奖获得者郑哲敏院士从数量级和量纲分析看煤与瓦斯突出的机理等著名的量纲分析研究工作。并通过实战演练的方法,带领学生们采用量纲分析的方法实际处理肥皂泡中的压强、人体的尺度关系问题。将看似简单却在实际应用中无从下手的“艺术”方法,深入浅出地讲解出来,使学生们领悟到量纲分析之美。最后,本节课程由思考题“多米诺骨牌的速度问题”结尾,希望学生们能通过应用实战,将课堂教学与课题相结合、量纲分析与科学前沿相结合,学以致用。
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