《规模》02万物的尺度:规模法则

2024-08-25  本文已影响0人  和弦夜光杯

十行采集:

1.400多年前的伽利略就发现,增长是有限度的,你不能无限度地按比例扩大某一物体。他的论点确定了今天所有有关比例参数研究的基础模板。

2.重量/体积的增长幅度是线性尺寸的立方倍数,而强度的增长幅度只是线性尺寸的平方倍数。

随着规模尺寸的增长,其相关强度会逐步变弱。“体形越小,其相对强度越大。”

3.要建设更大的结构或使大型生物体进化突破规模法则的限制,就必须创新,要么改变系统的物质组成,要么改变其结构设计,要么二者均发生改变。

4.失败和灾难会为推动科学、工程学、金融、政治及个人生活的创新、新观念、发明带来巨大的动力与机遇。

当系统失败或设计未能达到人们的预期时,问题通常来自多种多样的因素,包括糟糕的计划和执行、错误的工艺或材料、糟糕的管理,甚至概念性理解的缺乏。

5.伊桑巴德的想法建立在简单的规模法则基础之上:一艘轮船的载货量会随着轮船的尺寸按照立方倍数增长。

1843年建造的“大不列颠号”是第一艘跨越大西洋的由螺旋桨带动的钢铁船。

6.复杂的系统经常显示出混乱的行为,一个小的变化或者系统某一部分的不安会带来其他部分指数级提升的反应。

非线性系统高度非直观的提升通常被表述为“蝴蝶效应”。

7.在我们身处的社会中,支持被认为是空中楼阁、不会立即带来益处的基础研究,

与专注于“有用、现实世界”问题的高度导向型研究之间一直存在着矛盾。

8.创新优化与历史先例决定的统一标准之间存在不可避免的矛盾和妥协,尤其是在快速发展的高科技产业。

威廉·弗劳德及其建模理论,代表了从使用了数千年的反复试错、经验法则的原始方法向通过更有条理、有原则的科学战略解决问题和设计计算机、船只、飞机、建筑物,甚至公司等现代产品的转变。

9.所有的物理和科学定律都必须可表述为比例不变的无量纲数数量之间的关系。

10.为何天空是蓝色的。瑞利勋爵发现,被小粒子散射的光强度与光波波长的四次方成反比。当由彩虹的7种颜色组成的太阳光被悬浮在大气中的微粒子散射时,波长最短的蓝光散射得多,也就占优势。

一行精华:

伽利略发现,增长是有限度的,你不能无限度地按比例扩大某一物体。

创新优化与历史先例决定的统一标准之间存在不可避免的矛盾和妥协。

所有的物理和科学定律都必须可表述为比例不变的无量纲数数量之间的关系。

触动,反思,改变:

历史上的先哲们已经发现,很多特性随着规模的扩大,会渐渐突显出来或朝着某些可预见的方向发展。

他们为之进行的探索和研究,不可避免地遇到了很多失败,这也给今天的我们留下了宝贵的素材。科学理论就是这样一步一步构建和发展起来的,我们也在为后代们做着同样的事情,这就是传承。

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