书名:复杂(第一推动丛书·综合系列)
作者:梅拉妮·米歇尔
译者:唐璐
出版社:湖南科学技术出版社
出版时间:2018-01-01
ISBN:9787535794369
第2章 动力学、混沌和预测
一、动力系统理论发展史
- 1、亚里士多德
- 2、伽利略
单摆、沿斜面滚动的小球、自由落体、镜面光线反射实验. - 3、牛顿(重要人物)
创建了动力学,发明微积分——描述运动和变化的数学。- 力学分为两部分:描述物体如何运动的运动学(kinematic),
以及解释物体为何遵循运动学定律的动力学。
- 力学分为两部分:描述物体如何运动的运动学(kinematic),
二、牛顿三大定律
牛顿的定律则是动力学的基础,它们用力和质量作为基本概念解释了一切物体的运动,包括行星。
- 1.在任何情况下,一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。
- 2.物体的加速度与物体的质量成反比。
- 3.两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。
万有引力定律:
两个物体之间的引力与两者质量的乘积成正比,与两者距离的平方成反比。
三、“钟表宇宙”
-
牛顿力学描绘了一幅“钟表宇宙”的图景:
设定好初始状态,然后就遵循着三条定律一直运行下去。 -
数学家拉普拉斯认识到其中蕴含了可以如钟表般精准预测的观念:
他在1814年断言,根据牛顿定律,只要知道宇宙中所有粒子的当前位置和速度,原则上就有可能预测任何时刻的情况 -
在20世纪40年代计算机被发明出来之后,
这种“原则上”的可能似乎有可能变成现实了。
但是,20世纪的两个重要发现表明,打破拉普拉斯的精确预测的梦想,即使在原则上也是不可能的。
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