连续介质力学的发展方向和问题 扛1.M,谢道夫 我这里谈谈现代力学发展的基本特点,它的一些新方向和最迫切的问题 、现代力学的特点 在我们时代,力学的第一个特点是它跟物理学及其他自然科学日益增长的深刻联 系。可以说,物理学和力学在原则基础方面是一个不可分的整体,它们的许多差异只是 在术语上。这牵涉到两门科学的内容、理论研究方法和实验研究方法。 以前物理学家和化学家从事的许多传统问题(各种扰动的传播,状态方程,分子运 动论方程等等),现在力学家也在搞了。譬如物质和场中与运动不可分的典型的相互作 用便是这样。只有在力学领域的专家所发展和正在发展的理论方法和实验方法的基础 上,才有可能成功地研究这些相互作用。譬如化学反应动力学的许多成果,就应归功于 力学方面的理论和实验工作。 现代力学发展的第二个特点是它的技术化。技术、工业和其他科学应用中提出的无 数问题,大大推动物理学和力学的基础研究,在研究时以各种技术手段为柱石,利用完 普的测量仪器特别是自动化测量系统,以及带有电子计算机和各种复杂实验技术装置的 整理数据系统。没有这些,今天科学的进步是不可想象的。 当代拥有的强大计算手段和实验手段,决定了力学的第三个特点。力学的研究重心 已移到模拟的问题和新问题的良好提法上了。 目前,研究跟各种性质(力学,热,电动力学,化学,核等等)的复合相互作用有 关的过程,越来越重要。这些过程的特点是存在着多种多样的物质和场的状态。特别对 于可变形物体,必须描述它们接近断裂时具有的大应力状态。研究物质在很低或很高密 度及温度时的状态,强大的能量转换现象,非生物界及生物界的物理一化学过程和其他 过程,等等,是非常使人感兴趣的。为了了解和描述这类现象和过程,必须建立具有内 自由度的新模型,引进新的宏观特征量,确立决定这些特征量的新的普遍关系及特殊关 系——一定律,而这些定律跟已知的定律(如质量、能量、动量守恒律等)是无关的。 近十年来提出了各种新模型的大量工作,有用的模型跟实验的某些不一致表现得日 突出。假如对于象欧几里德空间、理想流体或纳维——斯托克斯粘性流体、虎克弹性 体这样一些基本的物理模型来说,它们在菲常广阔的领域里都跟实际很好符合,那么 对于象塑性体、等离子体、液体和气体湍流运动等许多新的模型来说,它们只在所涉 文中小标题是译者加的 S1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net连续介质力学的发展方 向和问题 几


谢道夫 我这 里 淡谈现代力 学发 展 的纂本 特点 , 它 的一 些新方 向 和 妓迫 切 的 问题 。 一 、 现代 力 学的特点 ’ 在我 们 时 代 , 力 学的 第一个 特点 是 它跟物理 学及 其他 自 然科 学 日益 增 一 长的 深刻 联 系 。 可 以 说 , 物 理学 和 力 学在原 则基 础方 面是一 个不 可 分的整 体 , 它 们的 许多差 异只 龙 在 术语 上 。 这 牵涉 瓢两 门科学 的 内容 、 理论研 究 方法 和 实验研究 方法 。 以 前 物理 学家 和 化 学家从 事 的许 多传统 问题
各种 扰 动的传 播 , 状态 方程 , 分 子运 动论 方程 等等
, 现在 力学家也 在 搞 了 。 譬 如物 质和场 中 与运功 不可 分的 典型 的相互 作 用便是 这 样 。 只 有在 力学 领域 的 专家 所发 展和 正在 发展 的理论 方法 和 实 验 方 法 的基 础 上 , 才有 可能成 功 地研 究这 些相 互 作用 。 譬 如化学 反应 动力 学 的许多成 果 , 就应 归功 于 力 学方面 的 理论 和 实验 工作 。 现 代力学 发展 的 第二 个特 点是 它 的技术化 。 技术 、 工 业和 其他 科学应 用 中提 出的无 数 问题 , 大 大推动 物理 学和 力学 的基础 研究 , 在 研究 时 以 各种 技术 手段为 柱石 , 利 用完 善 的测量仪 器特别 是 自动化 测量系 统 , 以及 带有 电子计算 机和 一 各种复 杂实 验技术 装置 的 整 理数据 系 统 。 没有这 些 , 今天科 学 的进 步是 不可 想象 的 。 当代 拥有 的 强 大计 算手段 和 实验 手段 , 决 定了 力学 的 第三 个 特点 。 力 学 的研究 重心 已 移到模 拟的 问题 和 新问题 的 良好提法 上 了 。 目前 , 研 究跟 各种 性质
力 学 , 热 , 电动 力学 , 化学 , 核 等等
的 复合 相互 作用有 关 的 过程 , 越来 越 重要 。 这些 过程 的特点 是存 在着 多种 多样 的物 质和 场 的状态 。 特 别对 于可 变形 物体 , 必须 描述 它们 接近 断裂 时具有 的大 应 力状态 。 研 究物 质在 很低 或很高 密 度 及温 度 时 的 状态 , 强 大 的 能 量转换 现 象 , 非生 物 界及 生物 界的 物理一化 学过 程和 其他 过 程 , 等 等 , 是 非 常使人感 兴趣 的 。 为 了 了 解 和描 述这 类现 象和 过程 , 必须 建立具 有 内 自由度 的新模型 , 引进新 的宏 观特 征量 , 确立决 定这 些特 征量 的新 的普遍 关 系及特 殊关 系— 定律 , 而这 些定律跟 已知 的定律
如质 量 、 能 量 、 动 量守 恒律 等
是 无关的 。 近 十年来 提 出 了各种新 模型 的大 量工 作 , 有 用 的 模型跟 实验 的某 些不一 致表 现得 日 益突 出 。 假 如对 于 象欧几 里德空 间 、 理 想 流体或 纳维— 斯托 克斯 粘 性流体 、 虎 克弹 性 体这 样一 些 基本 的物理 模型来 说 , 它 们在 非常广 阔 的 领 域里都 跟 实际很 好符 合 , 那 么 , 对于 象塑 性体 、 等 离子体 、 液 体和 气体湍 流 运动 等许 多 新 的模型 来 说 , 它 们只在 所涉
文中小 标题是译者加 的