星期五, 九月 29, 2006

EAST

EAST 

    EAST是(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)的缩写,中文名"先进超导托卡马克实验装置"原名HT-7U,是中国科学院等离子体物理研究所正在中国安徽省合肥市建设的世界第一个全超导磁体的托卡马克核聚变反应装置。该装置是中国核聚变研究的一个重要里程碑,并将为未来的国际热核聚变实验反应堆提供技术试验温床。
    因为其和太阳发光发热的原理都是高温核聚变过程,而且目的是提供能源,也被媒体称做"人造太阳"。
 
历史:
    该装置计划始于1996年。其作为国家"九五"大科学工程的开工报告于2000年10月获国家发改委正式批准。主机和分系统的研制安装工作于2005年底基本完成,2006年初完成首次工程调试[1]。该装置至今投资约3亿人民币,现计划于2006年8月15日第一次点火试验[2]。 2006年9月28日星期四中国在合肥进行人造太阳实验,首次成功放电。这是全球首个投入运行的全超导非圆截面核聚变实验装置。
 
设计特点:
    * 全超导磁体
    * 主动冷却结构
    * 非圆形截面
 
原理:
    "人造太阳"的运行原理是在这台装置的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚,通过类似变压器的原理使其产生等离子体,然后提高其密度、温度使其发生聚变反应,反应过程中会产生巨大的能量。在未来的核聚变电站中,反应产生的能量可以通过能量输出转换装置供人类使用。据了解,1升海水提取的氘,在完全的聚变反应中释放的能量,相当于燃烧300升汽油释放的热能。
连接: 

星期四, 九月 21, 2006

蝴蝶效应

有部电影叫《蝴蝶效应》,讲述生命的不可思议。
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什么是蝴蝶效应  
 
          非线性,俗称"蝴蝶效应"。

  什么是蝴蝶效应?先从美国麻省理工学院气象学家洛伦兹(Lorenz)的发现谈起。为了预报天气,他用计算机求解仿真地球大气的13个方程式。为了更细致地考察结果,他把一个中间解取出,提高精度再送回。而当他喝了杯咖啡以后回来再看时竟大吃一惊:本来很小的差异,结果却偏离了十万八千里!计算机没有毛病,于是,洛伦兹(Lorenz)认定,他发现了新的现象:"对初始值的极端不稳定性",即:"混沌 ",又称"蝴蝶效应",亚洲蝴蝶拍拍翅膀,将使美洲几个月后出现比狂风还厉害的龙卷风!

  这个发现非同小可,以致科学家都不理解,几家科学杂志也都拒登他的文章,认为"违背常理":相近的初值代入确定的方程,结果也应相近才对,怎幺能大大远离呢!

  线性,指量与量之间按比例、成直线的关系,在空间和时间上代表规则和光滑的运动;而非线性则指不按比例、不成直线的关系,代表不规则的运动和突变。如问:两个眼睛的视敏度是一个眼睛的几倍?很容易想到的是两倍,可实际是 6-10倍!这就是非线性:1+1不等于2。

  激光的生成就是非线性的!当外加电压较小时,激光器犹如普通电灯,光向四面八方散射;而当外加电压达到某一定值时,会突然出现一种全新现象:受激原子好象听到"向右看齐"的命令,发射出相位和方向都一致的单色光,就是激光。

  非线性的特点是:横断各个专业,渗透各个领域,几乎可以说是:"无处不在时时有。"

  如:天体运动存在混沌;电、光与声波的振荡,会突陷混沌;地磁场在400万年间,方向突变16次,也是由于混沌。甚至人类自己,原来都是非线性的:与传统的想法相反,健康人的脑电图和心脏跳动并不是规则的,而是混沌的,混沌正是生命力的表现,混沌系统对外界的刺激反应,比非混沌系统快。

由此可见,非线性就在我们身边,躲也躲不掉了。

1979年12月,洛伦兹(Lorenz)在华盛顿的美国科学促进会的一次讲演中提出:一只蝴蝶在巴西扇动翅膀,有可能会在美国的德克萨斯引起一场龙卷风。他的演讲和结论给人们留下了极其深刻的印象。从此以后,所谓"蝴蝶效应"之说就不胫而走,名声远扬了。

   "蝴蝶效应"之所以令人着迷、令人激动、发人深省,不但在于其大胆的想象力和迷人的美学色彩,更在于其深刻的科学内涵和内在的哲学魅力。

   混沌理论认为在混沌系统中,初始条件的十分微小的变化经过不断放大,对其未来状态会造成极其巨大的差别。我们可以用在西方流传的一首民谣对此作形象的说明。这首民谣说:

   丢失一个钉子,坏了一只蹄铁;
   坏了一只蹄铁,折了一匹战马;
   折了一匹战马,伤了一位骑士;
   伤了一位骑士,输了一场战斗;
   输了一场战斗,亡了一个帝国。

   马蹄铁上一个钉子是否会丢失,本是初始条件的十分微小的变化,但其"长期"效应却是一个帝国存与亡的根本差别。这就是军事和政治领域中的所谓"蝴蝶效应"。

   有点不可思议,但是确实能够造成这样的恶果。一个明智的领导人一定要防微杜渐,看似一些极微小的事情却有可能造成集体内部的分崩离析,那时岂不是悔之晚矣?

   横过深谷的吊桥,常从一根细线拴个小石头开始。
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亨利・庞加莱

庞加莱和庞加莱猜想
法国著名数学家 亨利-庞加莱(Henri Poincaré)(1854-1912)

  亨利・庞加莱1854年生于法国南锡,1912年在法国首都巴黎逝世。他的家族不乏伟人,法国前总统雷蒙・庞加莱就是他的堂弟。亨利・庞加莱是一位博学家,在数学、数学物理、天体力学和哲学方面都有很深的造诣。他是第一个发现混沌确定系统的人,并为现代混沌理论打下了基础,甚至在相对论研究上,他第一篇论文的发表也比爱因斯坦的论文早了一个多月。

  1904年,亨利・庞加莱提出了这样一个猜想:在一个封闭的三维空间,假如每条封闭的曲线都能收缩成一点,这个空间一定是一个圆球。庞加莱的仅仅两行字,成为数学界100多年未能证明的难题。2000年,美国克雷数学研究所将庞加莱猜想列为七大"千年数学难题"之一,并以百万美元悬赏求解。其实,当年庞加莱提出这一猜想时就早已预言这不是一道易解的题,"这道题能把我们拖得很远"。

  2002年,俄罗斯数学奇才佩雷尔曼一改在权威杂志上发表论文的惯例,出其不意地在因特网上公布了他对庞加莱猜想的证明。随后,在他的理论基础上,美国、俄罗斯、法国和中国等国家的数学家又进一步对庞加莱猜想给予了完整的证明,并发表了大量的文章。在第25届国际数学家大会上(在马德里召开),为破解庞加莱猜想立下汗马功劳的俄罗斯人佩雷尔曼拒绝接受为他颁发的菲尔茨奖,这无形中又给庞加莱猜想增加了神秘色彩。

  庞加莱被称为人类最后一位全才。

教育孩子的方法

教育孩子时多说完整话

有报道说了个教育孩子的问题,这个问题一般人经常会犯,就是和你的孩子多说完整的话。

你对孩子说话的方式会影响他/她学习思维和说话的方式,而孩子开始的学习就是模仿,模仿的就是他们所听到的话。父母们该什么做,就是跟孩子说话时不能偷懒,要说完整的话,比如,"饿吗?"要说成"凯仁你饿吗?"。不要以为长句子孩子听不懂,孩子的听觉能力和理解能力很强,只是他们还不能完整的表达,不过越早有意识地这样训练自己的孩子对孩子智力的发展越有益。

想培养出优秀的孩子,做父母的可不能偷懒啊。
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连接:http://health.jschina.com.cn/jschina/health/family/baby/userobject1ai1354133.html

星期二, 九月 12, 2006

混沌保密通信

利用混沌进行秘密通信大致分为三大类:第一类是直接利用混沌进行秘密通信;第二类是利用同步的混沌进行秘密通信;第三类是混沌数字编码的异步通信。第二类是国际上研究的一大热点,正在发展为高新技术的一个新领域。
    混沌通信具有许多优点:(1)保秘性强,因为具有宽带特性,特别是利用时空混沌增强抗破译、抗干扰(鲁棒性)能力;(2)具有高容量的动态存储能力;(3)具有低功率和低观察性;(4)设备成本低等。
    现在已经提出了同步混沌通信三大保密技术:混沌遮掩、混沌调制和混沌开关技术。
    这是一个在21世纪大有发展前景的极富挑战性的高新科技领域。

连接:http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.Articles/zrzz/zrzz2001/0102/010209.htm

星期一, 九月 04, 2006

混沌理论

混沌理论

混沌理论目前没有很确定的定义。在数学和物理学中,是研究非线性系统在一定条件下表现出的"混沌"现象的理论。

1963 年美国气象学家Edward Norton Lorenz提出混沌理论( Chaos),非线性系统具有的多样性和多尺度性。混沌理论解释了确定系统可能产生非确定结果。理论的最大的贡献是用简单的模型获得明确的非周期结果。在气象、航空及航天等领域的研究里有重大的作用。

混沌的基本特征有 3个:1 、对初始值的敏感性;2、分形; 3、奇异吸引子。

对混沌理论贡献卓著的人有:美国气象学家洛仑兹 (Edward Norton Lorenz)、美国数学物理学家米切尔 费根鲍姆 (Mitchell Jay Feigenbaum)、法国数学家朱丽亚(Gaston Maurice Julia) 、美国数学家曼德尔布罗特(B. B. Mandelbrort)

连接:

  1. 混沌存在吗?

  2. 混沌理论

  3. Chaos Theory[混沌理论 ](Lorentz Poincaré)

  4. 走进"复杂性"

  5. 百年物理学的启示

  6. ARC(ALGO RESEARCH CENTRE)

  7. 混沌理論與科學教育

关于月球

关于月球

    月球是怎么起源的,关于这个问题有几个不同的解释。一个是亲子说,一个是手足说,还有一个是流浪儿说。
    亲子说认为月球是由地球早期快速旋转甩出去的物质形成的。手足说认为,月球是和地球一起由引力凝聚而成的。这两种说法都依靠万有引力和旋转离心力精巧配合,这样的条件非常苛刻,人们以为满足这样的条件会很困难。流浪儿说是认为有一个迷路的星球被地球收养而成为月球。
    最近还有一种说法,认为在太阳系形成初期,大局未定,形势未明,各种星球之间的碰撞经常发生,于是就有一个和火星差不多的星球撞上了地球,把自己撞了个粉身碎骨,部分碎片落回地球,部分碎片及地球抨发的碎片在外太空聚集,最后形成月球。这种说法不仅流行,还有科学家用计算机模拟完成了整个过程。
    当然,推测就是推测,在没有验证之前,考验的就是人类的想象力。为了对月球相关的问题进行进一步的探索,欧洲太空总署(ESA)发射了SMART-1探测器撞击月球,撞击激起大量的月球尘埃,科学家希望通过这些尘埃得到月球元素成分的数据,根据组成进一步判断月球的起因。
 
注:
1、Smart 1或SMART-1是一个借助太阳能离子推进器进入月球轨道的环月人造卫星 。'"SMART'"是用于先进技术研究的小型任务(Small Missions for Advanced Research in Technology)的缩写. (LISA Pathfinder是SMART-2的另一个名字, 计画其将于2008年发射升空) SMART-1是欧洲第一个飞向月球的太空飞船. 该飞船于2006年9月3日成功撞击月球。
2、SMART-1主页地址:http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=10
3、新浪关于SMART-1的报道专题: http://tech.sina.com.cn/d/focus/smart-1/index.shtm