第二个流派是实验派。这些人都是实验派科学家,他们相信伯努利方程是解决问题的基石,不相信那些子虚乌有的自我想像,而是想通过一个个的实验来建立数学模型求解,什么样的流体就用什么样的模型来计算,这世界没有实验解决不了的问题,如果不行,那就再做一个实验。最著名的实验派包括以下:
❶雷诺实验。将瞬间速度分解成随时间统计平均速度和脉动速度。
❷RANS模型。假设漩涡具有粘性特质,并且假设九维张量等于漩涡粘性乘以流体的变形量。
❸涡粘模型。用涡粘性系数的方法来模拟湍流流动,通过涡粘度将雷诺应力和平均流场联系起来。
N-S方程延续了伯努利方程的传奇,就像那个神秘的数学家族一样,我们至今还没有破解她的奥秘。
结语
我们会有这样的数学世家吗?
多年过去,谈起伯努利家族之余,众人依旧嘘唏。
这个家族抛却了商业世界的繁华,将毕生的价值专注于冰冷的数学,他们成就了自己在科学史上的辉煌,也带来了生命无法承受之重:兄弟阋墙,父子反目。
这到底是一个被上天眷顾的家庭,还是一个受到智慧诅咒的族类?
从学术传统上来说,伯努利家族继承了惠更斯和莱布尼兹的传统,在欧洲大陆开启了约束运动和能量守恒为主线的力学研究,为后来开启分析力学打下了基础。这也可以说为后来形成的以法国、俄罗斯和德国为代表的欧洲大陆学派的传统打下了基础。当然,其中最闪耀的成就之一就是“伯努利方程”。
这个星光闪耀、人才济济的伯努利家族现象,数百年来一直受到人们关注,它给人们一个启示:家族的“近朱者赤”,可以是天才成长的摇篮,我们有一天也会出现这样的数学世家吗?
参考资料:
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陈昱澍. 冤屈的船长——谈伯努利原理. 《 中学物理 》 , 2003
黄桦,陈小敏. 教科书中伯努利原理演示实验的误解与正解. 《 物理教学 》 , 2017
L.朗特著,郭永怀、陆士嘉译:《流体力学概论》,科学出版社,北京,1981。
王运东,骆广生,刘谦.传递过程原理:清华大学出版社,2002
孤独求静,流体力学野史,2019
本期编辑|Hypercube
本期投稿|德不罗意
来源:量子学派
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