現代科技常識①

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復雜世界的規整性相干結構和孤子1.孤子和孤波蘋里從樹上掉下來,引起了牛頓的極大興趣，經研究，發現了萬有引力定律.當船在水中運動時，在船首水面處會擠出堆水來,這現象只要是劃過船的人就會有記憶的。
      早在1834年，一位名叫羅素的英國工程師觀察--條木船在運河中運動時，偶然看到在搖蕩的船首擠出約0.3米到0.5米，長約10米的一堆水來。當船突然停止時,這堆水保持著自己的形狀，以每小時13公里的速度沿運河往前傳播。這位英國工程師沿運河騎馬追逐了3公里，它才漸漸的消失。羅素將這堆水稱為“孤波”，并認為它應當是流體力學方程的一個解。
       10年后(也就是1843年)，他向英國科學促進會報告自己的觀點時，同事們卻不能接受羅素的觀點，爭論持續了幾十年.62年后，即1895年，兩位數學家科特維格與德佛里斯導出了有名的淺水波KdV方程,并給出了一個類似于羅素孤波的解析解。爭論到此才算告息，以后這件事也許被許多人談忘了。本世紀60年代電子計算機廣泛應用后的一個成就就是孤波被重新記起并被命名為“孤子”。計算機起了節約人力和節省時間的作用，開辟了一個計算機科學技術的新紀元，這也許連研制它們的科學家們也感到是始料不及的?，F代的計算機都是儲存程序的計算機，又叫馮·諾依曼計算機。人們按照要解決的問題的數學描述，用計算機能接受的“語言”編制成程序，輸入并存儲于計算機，計算就能按人的意圖，自動的、高速的完成運算并輸出結果。電子計算機的出現和應用，使得科學家們敢于也可能去探索過去解析手段難于處理的復雜問題。最早進行這種探索的是物理學家費米及他的兩位同事。他們在1952年開始，利用當時美國用來計算設計氫彈的Maniac計算機，對由64個諧振子組成、振子間存在微弱非線性相互作用的系統進行計算，企圖證實統計物理學中的“能量均分定理”。經過艱苦的和大量的工作，1955年完成的研究表明，結果與預期相反，初始集中在某一振子上的能量，隨著時間的演化:并不均勻的分布到其他的振子上去，而是出現了奇怪的“復歸”現象。每經過一段“復歸時間”，能量又回到原來的振子上。
這一奇怪結果引起了貝爾公司一批科學家的興趣?！芭d趣是最好的老師”。60年代他們經過一系列近似，發現費米等人的諧振子系統可以看作的KDV方程的極限情況，可以用這個方程的孤波解來解釋初始能量的復歸現象。更為重要的是，他們通過“計算機實驗”，發現兩個不同速度運動的孤波相互碰撞后，仍然保持形狀不變，具有出奇的穩定性，如同剛性粒子一般，類似于我們學過的彈性碰撞。于是他們將這種非線性方程的孤波解叫做“孤子”。
   



科技知識，希望可以借鑒哦

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自我感覺有點深奧

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孤立波這個確實是一個罕見的現象，海面上水憑空升起十幾米的都有可能（詳見《奇異自然現象》），10m水墻每平方米的破碎壓力都有好幾噸了（貌似是3噸左右）。好像解釋是波動現象中非線性效應和色散現象的平衡？