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一位悲情巨人的生平素描

$T英雄、矛盾、悲剧,三个关键词勾勒出玻尔兹曼立体的人生:他是他那个时代的思想巨人,而他悲剧性的辞世不仅令人扼腕,也在科学史上留下一个永久无解的谜。$E$$学过数理科学的人,不知道玻尔兹曼这个名字的人怕是不多。他的成就太多,用到之处也太普遍,以至于无论你学的是数学、物理,还是化学,他的名字都几乎无法逾越。不过这种知道可能也就只限于此,尤其是事逾近一个世纪,对其具体成就和人生知之详者,怕是也不多。可谓“天下无人不识君,真正识者又几何?”──这两个不多,就构成了切尔奇纳尼所写的《玻尔兹曼──笃信原子的人》这本书的基本卖点。$$应当如何描述玻尔兹曼此人的形象?作为译者,说实话,对于用作者用“笃信原子的人”一词来概括我是不太满意的。但翻译的信条第一是要忠实,这我无权更改。好在这一概括自有其长处,对于玻尔兹曼科学信念的表述有其准确的一面,而这本书首先是一本学术传记,思想传记。毕竟,仅用一句话来概括玻尔兹曼是勉为其难的。而我的不满也正在于,...  (本文共2页) 阅读全文>>

《教育教学论坛》2017年15期
教育教学论坛

运用信息论的简单方法求解玻尔兹曼熵

一、引言熵的概念最早是由Clausius结合热力学第二定律提出的,且用它描述一个热力学系统的状态改变或者状态变化过程中的化学机制。随后,玻尔兹曼赋予熵一个统计模拟的定义来测量理想气体的无序和混乱程度[1],他发现系统熵的值与它微观状态数的对数是成正比的。之后,Shannon把熵的概念应用到信息理论中用来衡量在传送信息过程中的信息量[2-5]。1957年,Jaynes把信息理论和统计力学统一了起来[6-9]。他认为当统计力学只是一种统计推理而不是物理理论的时候,统计力学中的一些基本计算法可以变为最大熵的定理。在Shannon熵理论中使用拉格朗日乘子法能估算出其最大熵值。当温度、自由能等参量的值被求出后,若不计玻尔兹曼常量,具有概率分布信息熵的热力学熵也可以被确定。特别地,当只有统计系统的平均能信息时,最大熵概率分布将成为玻尔兹曼分布。在这篇文章中,我们运用信息论提出了一个简单的方法可以得到玻尔兹曼熵S=kBln W。我们运用简单的...  (本文共2页) 阅读全文>>

《计算机工程与应用》1971年00期
计算机工程与应用

用玻尔兹曼网络解旅行商问题

用玻尔兹曼网络解旅行商问题江苏省交通厅周江鸣摘要本文提出在玻尔兹曼网络上解旅行商问题的一种有效方法,已在PC机上模拟实现,运算速度较快。关键词旅行商问题玻尔兹曼网络连接1引言旅行商问题(简称TSP)为找出从某一城市出发经过所有城市(设为n)恰好一次最后回到出发点的最短路径。这一类问题在交通行业经常遇到。TSP是著名的组合优化问题,属于NP难题,求其确定解的时间是指数型的,因此人们一直在研究其近似算法。最初求TSP近似解是采用局部搜索算法,如最近邻法,最近插入法等。但这些方法在最坏情况下求得的解不理想。1983年Kirpatrick提出用摸拟退火方法解这类优化问题[1],在搜索中模拟退火过程,使得搜索能由局部最优到全局最优。以后,由于神经网络的发展,人们又研究用神经网络来解这类问题[2]。我们用玻尔兹曼网络来解TSP,已在PC机上模拟实现,其运算速度较快。2解TSP的玻尔兹曼网络结构用玻尔兹曼网络解TSP,是在玻尔兹曼网络结构和T...  (本文共3页) 阅读全文>>

《成都大学学报(自然科学版)》1988年02期
成都大学学报(自然科学版)

热物理分布函数概率统计模型的简捷推导方法

一、玻尔兹曼能t分布 处于热平衡状态的近独立粒子孤立系统,粒子分布服从统计分布规律。加之近独立粒子间不存在相互作用势能、粒子总能量E,热运动动能EK(可以简计为平均动能EK=李二,),粒子在外保守力场中的势能EP,三者之间,应 2”一’一’r‘一’-一”一’一’-一’一’一 E=EK+Ep(1)只要热运动EK今。,则表明粒子运动速度不为零.而E,今。,表征粒子在保守力场中的空间位置。这就是玻尔兹曼能量分布实质上表征了粒子具有一定速率且处于给定位置的概率分布。其分布函数表达式如下:d留寸=p(E、)·d”=p(EK)·d”二·d”,·d”:(2)其中,粒子分布速度”的笛卡尔分量为”二,”,,叭,p(E‘)为粒子代表点在速度空间的概率密度·而粒子势能位置空间的概率为:、 d‘了=p(EP)dx·d“·dz=p(EP)·dl,(3)p(E,)为粒子在位置空间的概率密度.同时,粒子速度间隔概率分布d‘寸与粒子位置间隔概率分布d‘寸独立无...  (本文共5页) 阅读全文>>

《大学物理》1988年05期
大学物理

用分子运动论推导理想气体绝热定律

统计力学课程的一个基本内容是从麦克斯韦速度 分布推导出理想气体定律.却很少有人知道,直接从速 度分布也能椎导出绝热定律(与经常使用的单独从热 力学推导相反).这种推导人们也许已知道了许多年, 但在一般使用的课本里[11.我似乎还没有发现过.所 以这里提出的讨论也许是有益的. 一、气体约热定律 考虑体积V内含有N个分子的各向同性的均匀 理想气体.设p(p)dV是一个分子速度在o至V+dV 间的几率,那么在dr体积中速度在此范围内的分子 数为 Np(0)dni r/ V. 假定分子撞击一个完全没有能量通过的绝缘壁, 但壁以速度0运动(在壁表面不同的地方,速度。.-w 以不同).对给定的表面积元dZ,取Z轴垂直于表面, 那么在 dt时间里,处于体积 ds(pZ~)山内具有速度 的,分量为儿的分子将撞击面积ds.这里用(t,‘-。) 是因为它是分子相对于表面的速度.当一个分子弹性 地撞击运动壁表面时,它以速度Z分量ZI一贝十2。。 的速...  (本文共2页) 阅读全文>>

复旦大学
复旦大学

晶格玻尔兹曼方法对血液流的初步研究

自从1990年基于单弛豫时间近似的晶格玻尔兹曼方法(lattice Boltzmannmethod,简写为LBM)提出以来,对LBM方法及其应用的研究引起了人们广泛的兴趣,关于LBM及其应用每年一届的国际会议已连续开了十二届。目前LBM已被普遍认为可以作为一种新的流体力学计算方法,而其高效、精确和鲁棒性(robustness)已得到广泛的证实。该模型已被广泛应用于研究湍流、两相流、反应扩散系统、颗粒流和悬浮体等等系统。LBM是一种分立(discrete)统计模型,计算过程中信息传递是局域的,因此并行运算程序关联度很小,各个node之间需要传递的信息量很小,特别适合在PC机群(PC-cluster)甚至Internet网络上进行并行计算。用LBM方法可以在费用比较小的情况下进行较大规模的数值模拟。血液流系统是有代表性的边界特别复杂的生物系统。本文中我们用LBM对该系统的大小动脉内的血液流进行初步探索。我们的工作主要包括以下几个方面...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>