宏觀動力學研究方法

❶ 存在問題、研究方法與主要進展

1.存在問題

通過半個多世紀的地質研究，基本查明了南嶺地區大地構造的基本特徵，總結了花崗 岩的時空演化規律，對中生代構造-岩漿作用和成礦機制研究取得了突破性的認識，發現 了一大批鈾礦礦床。然而，以往的研究工作多是孤立地研究花崗岩，或是孤立地研究沉積 盆地，尚未把盆地-山脈作為一個統一體來研究，因而，影響了人們對研究區構造演化的 認識。主要存在以下幾個問題：

（1）對佔南嶺花崗岩2/3以上的過鋁花崗岩的成因機制以及構造-岩漿演化未能給 予足夠的重視；導致對晚中生代強過鋁花崗岩的起源、成岩動力學機制、大地構造背景、 花崗岩與鈾成礦的關系等基礎問題，長期爭論不休，認識分歧頗大。

（2）南嶺地區花崗岩的研究程度相比較高，而沉積盆地研究薄弱，發表甚少。以往 盆地研究多屬填圖調查，處於幾何學和岩石學描述階段。尚未開展典型沉積盆地的精細解 剖，缺乏多學科的綜合研究，缺乏現代定時定量數據，影響了該區地質研究的步伐。

（3）研究表明，南嶺東段在早、中侏羅世經歷了一次從EW向特提斯構造域向NE向 古太平洋構造域的體制轉換（任紀舜等，1998；舒良樹等，2002a，2004），導致早中生 代近EW向盆地被晚中生代NE向的盆地所置換和疊置。重力計算表明，研究區上地幔是 虧損的，指示區內殼-幔物質曾發生過大規模交換作用（陳培榮等，1998；陳躍輝等， 1998）。但是，許多與之關聯的基礎地質問題仍然沒有解決。比如，盆地對構造體制轉換 的響應方式如何？晚中生代岩石圈伸展的時間和原因如何？盆地與深部構造-岩漿活動的 關系如何？板塊俯沖作用有無影響到南嶺？ 至今尚未有人回答。

（4）贛江斷裂和吳川-四會斷裂是縱貫南嶺的兩條大型NNE向走滑斷裂帶（舒良樹 等，2002；鄭家儀，1996）。斷裂帶兩側重力場東高西低、地殼厚度東薄西厚；斷裂兩側 盆地物質成分、沉積厚度差異明顯；盆中多處發育基性岩、鹼性玄武岩、雙峰式火山岩及 復合岩流（廖群安等，1999；俞雲文等，1993；董傳萬等，1997），表明贛江斷裂和吳 川-四會斷裂均屬區域控盆斷裂，深達上地幔岩漿房的超岩石圈斷裂。但這兩條斷裂的控 盆機制如何、與盆-嶺構造有何聯系？ 目前尚不清楚。

（5）南嶺東段是我國著名的花崗岩型鈾礦大型礦集聚區。但其成礦物質來源、成礦 機制、成礦規律和控礦因素尚存在較大分歧。其深部構造、地幔流體和鹼交代作用、伸展 構造在鈾成礦過程中所起的作用等尚不十分清楚，值得深入研究。

2.研究方法

採用野外調查與室內研究相結合，點、線、面相結合，宏觀與微觀相結合，典型礦床 研究與區域成礦地質條件研究相結合，沉積學、礦物岩石學、構造地質學、地球物理學、 地球化學、礦床學、同位素地質學等多學科相結合的方法開展研究。重點加強野外調查、 室內測試和研究總結三方面工作。

野外調查包括區域地質路線踏勘、典型盆地剖面測制、盆-山邊界斷裂和構造要素產 狀的系統測量和統計。對主要邊界斷裂的形成時代、力學性質、構造屬性、變形期次進行 全面調查取證，對岩層中的火山岩夾層、岩牆進行系統采樣和分析。

通過對特徵岩石的薄片觀察，對主元素、不相容元素、稀土元素定量數據的分析，進 行構造背景和物源屬性的研究。應用電子探針、同位素測年等現代測試手段，獲取必要的 基礎數據。根據地球物理資料，進行莫霍面深度與起伏、岩石圈底面深度及形態、盆地基 底深度及起伏等正、反演計算，提供深部構造的數據。

跟蹤掌握並應用國內外最新理論、方法和成果，進行多學科資料綜合對比研究，以建 立盆嶺構造地球動力學演化模型。根據鈾礦成礦理論，分析探討盆地構造、區域構造與鈾 成礦的相互關系。

3.主要研究進展

（1）研究表明，贛江斷裂帶是縱貫江西全省的一條規模巨大的NNE向斷裂帶，與郯 廬斷裂帶和吳川-四會斷裂帶具有許多相似的特徵。該斷裂對研究區褶皺、盆地、沉積地 層、岩體和大地構造演化具有十分明顯的控製作用。斷裂帶兩側盆地沉降中心不同，岩石 構造組合差異明顯、空間展布迥然不同。

（2）通過對典型盆地的精細解剖，基本查明了盆地演化與板塊運動的關系，認為區內 盆地受太平洋構造域的影響明顯，具有NE向延伸、SN向分帶、NE向雁列展布的特徵。盆 地形成與演化先後經歷了近EW向基底構造（AnMz）、陸相山前磨拉石盆地（T₃-J_1早）、裂 谷盆地（J_1晚-J₂）、火山斷陷（K₁）、沉積斷陷（K₂-E）和擠壓抬升（N-Q）六個階段。

（3）南嶺東段閩西—贛南—粵北地區存在一個中侏羅世陸相裂谷盆地帶。東起閩西 永定，經贛南尋烏、龍南到粵北始興。受後期構造-岩漿的破壞和改造，現呈肢解散碎的 殘留盆地面貌出現。區域應力場分析表明，區內盆地經歷了一個從近SN向的水平擠壓→ SN向的垂向擠壓（近EW向水平伸展）→SE-NW方向擠壓→EW向擠壓（SN向伸展） 的復雜地球動力學演化過程。

（4）諸廣山岩體是一個發育在前泥盆紀變質基底之上，以早中生代和晚中生代花崗 岩為主體的多期復式岩體。早-中三疊世南側北越、北側大別強烈的陸-陸碰撞可能是誘 發陸內岩漿活動的動力學原因。早白堊世太平洋板塊俯沖產生的強大側向擠壓則誘發了花 崗岩漿的上涌，促進了盆嶺構造的形成。南嶺地區盆山格局的最終形成是晚白堊世—古近 紀陸內伸展作用的結果。

（5）南嶺地區盆-山耦合機制與太平洋板塊朝大陸的俯沖角度和速度變化具有密切 聯系。從低角度到高角度的俯沖帶角度變化和從快速到慢速的俯沖速度變化，致使南嶺地 區從強烈擠壓、擠壓-剪切向伸展拉張轉變，致使陸殼和岩石圈被拉張減薄，發生玄武岩 漿底侵和殼幔混合作用，形成獨特的盆-嶺構造和豐富的礦產資源。

（6）通過對代表性產鈾岩體的主量元素、微量元素、稀土元素以及Nd、Sr、Pb、O 同位素地球化學特徵的研究，確定南嶺地區產鈾岩體均為殼源型花崗岩，是由古-中元古 代地殼衍生的，是富鈾古陸塊部分熔融的產物。Pb、Sr、S、C等同位素示蹤結果顯示， 區內花崗岩型鈾礦成礦物質來源於殼源；H、O同位素數據反映成礦前期和成礦期成礦流 體的δ¹⁸O_H2O為1.4‰～6.6‰，δD_H2O為65‰～-34‰，即成礦流體主要由地幔流體組 成。礦脈中方解石的δ¹³C＝-8.5‰～-3.1‰，反映礦化劑∑CO₂來自地幔，地幔流體 對區內鈾成礦具有重要貢獻。結果表明，富鈾礦體集中分布在含鈾岩體內；中-新生代盆- 山動力學演化、深部構造以及拉張型構造-岩漿活動背景，是導致南嶺地區鈾礦質大規模 富集的主導因素。南嶺地區是鈾成礦的有利地區，存在著尋找隱伏富大鈾礦的巨大潛力。

❷ 地球化學動力學研究步驟和方法

圖4.11 地球化學動力學研究的步驟和方法框圖

地球化學動力學研究步驟如圖4.11所示:首先根據研究的地質-地球化學問題,視問題的主次,忽略次要的、突出主要的,使問題合理簡化,形成地球化學動力學的概念模型(conceptual modesl)。如在研究熱液成礦系統的熱流體對流遷移過程時可側重熱驅動流體的動力學過程,而忽略流體與圍岩的化學反應;在研究礦物蝕變導致礦物自中心到邊緣成分變化、礦物與流體同位素交換等過程時則主要考慮組分的擴散和離子交換反應;研究矽卡岩化過程除考慮流體的滲濾外,還要考慮流體中主要組分K、Na、Ca、Mg、Si、lA的擴散和流體與圍岩的化學作用。對經歷了多期次、多階段、多物質來源的地球化學作用的地球化學系統要重點研究主要階段和主要物質來源。對諸如區域地球化學演化這樣復雜的動力學問題,應對所涉及的各個子系統和過程分別建立動力學模型,從各個側面去把握復雜體系的動力學行為。

圖4.12 典型的水-岩反應動力學實驗裝置示意圖

建立地球化學動力學概念模型,主要有兩條研究途徑:一是應用化學動力學、流體動力學等原理及其相應的數學表述,建立地球化學動力學的數學模型,也稱動力學模型(dynamic models),並在此基礎上,應用有限元、有限差分等數值計算方法,通過計算機數值模擬,獲得動力學系統的演化規律;另一途徑是地球化學動力學實驗。目前主要限於兩類地球化學動力學實驗:一類是高溫高壓水-岩反應動力學實驗,典型的實驗裝置和原理見圖4.12,側重於開放體系中流體與礦物或岩石顆粒之間的化學反應機制和反應速率研究;另一類實驗是在一個大的容器(稱tank)內通過激光攝像和各種探頭實時檢測容器內流體的運動和成分變化,可以模擬宏觀尺度的地球化學輸運-反應動力學過程,但較難控制溫、壓條件,大多在常壓下實驗。

無論是數值模擬還是實驗模擬,都需先確定模型所需的各種動力學參數如流體的密度、粘度系數、圍岩的孔隙度和滲透率、顆粒比表面積等,還要根據實驗研究對象確定邊界條件和初始條件。

數值模擬和實驗模擬各有其長,可以相互補充。計算機模擬的優勢是可以模擬較復雜的地球化學體系,且可以方便地修改模型,或改變動力學參數和邊界、初始條件,得到各種模擬結果,從而研究不同條件下地球化學體系的演化規律。但數值模擬的成果取決於所建立數學模型的合理性和計算機軟體系統的正確性,受研究者主觀判斷和水平的影響。實驗模擬能較為宏觀地模擬地球化學過程,結果更為可信,但受實驗設備和實驗條件等限制,實驗研究只限於比較簡單的地球化學過程和簡單的邊界條件,且較費時費力,目前研究比較成熟的主要限於水-岩反應動力學實驗。

❸ 怎樣提出一個反應的動力學模型

反應動力學是研究化學反應速率以及各種因素對化學反應速率影響的學科。傳統上屬於物理化學的范圍，但為了滿足工程實踐的需要，化學反應工程在其發展過程中，在這方面也進行了反應動力學大量的研究工作。絕大多數化學反應並不是按化學計量式一步完成的，而是由多個具有一定程序的基元反應（一種或幾種反應組分經過一步直接轉化為其他反應組分的反應，或稱簡單反應）所構成。反應進行的這種實際歷程稱反應機理。

一般說來，化學家著重研究的是反應機理，並力圖根據基元反應速率的理論計算來預測整個反應的動力學規律。化學反應工程工作者則主要通過實驗測定，來確定反應物系中各組分濃度和溫度與反應速率之間的關系，以滿足反應過程開發和反應器設計的需要。
按化學反應的不同特點和不同的應用要求，常用的動力學模型有：
基元反應模型根據對反應體系的了解，擬定若干個基元反應，以描述一個復雜反應

反應動力學
（由若干個基元反應組成的反應）。按照擬定的機理寫出反應速率方程，然後通過實驗來檢驗擬定的動力學模型，估計模型參數。這樣得到的動力學模型稱為基元反應模型。合成氨的鏈反應機理動力學模型即為一例。

分子反應模型根據有關反應系統的化學知識，假定若干分子反應，寫出其化學計量方程式。所假設的反應必須足以反映反應系統的主要特徵。然後按標准形式(冪函數型或雙曲線型)寫出每個反應的速率方程。再根據等溫（或不等溫）動力學實驗的數據，估計模型參數。這種方法已被成功地用於某些比較復雜的反應過程，例如乙烷、丙烷等烴類裂解。
經驗模型從實用角度出發，不涉及反應機理，以較簡單的數學方程式對實驗數據進行擬合，通常用冪函數式表示。

對於有成千上萬種組分參加的復雜反應過程（如石油煉制中的催化裂化），建立反應動力學
描述每種組分在反應過程中的變化的分子反應模型是不可能的。近年來發展了集總動力學方法，將反應系統中的所有組分歸並成數目有限的集總組分，然後建立集總組分的動力學模型。集總動力學模型已成功地用於催化裂化、催化重整、加氫裂化等石油煉制過程。

❹ 研究思路、方法及技術路線

本書的主要研究思路和方法大致包括以下幾方面：

（1）系統收集、歸納整理黑龍江省小興安嶺東南地區的區域地質、專題、專項研究成果及論文和礦床勘探、物化探等方面的資料，重點收集早中生代花崗岩構造－岩漿組合圖、區域地質構造圖和與早中生代花崗有關的礦產系列圖、文字總結等資料。

（2）研究中採用重點區重點解剖、重點問題重點解決，點、線、面上工作並重、協調調查，以及宏觀與微觀相結合、野外與室內綜合分析研究相結合的研究思路和研究方法，選擇早中生代花崗岩及其有關礦床出露的典型和重點地區（如伊春美溪—金山屯、湯旺河—新青、鐵力興安—鹿鳴—前進地區等）進行重點解剖，測制早中生代花崗岩代表性剖面，完善花崗岩類的劃分和歸屬，建立一個比較完整的早中生代花崗岩演化的時空格架。同時在花崗岩岩石學、岩石－構造組合，地球化學、年代學及同位素地質學等研究基礎上，討論花崗岩岩石成因與基性岩漿的底侵作用關系、花崗岩形成與古亞洲洋構造域閉合、碰撞、碰撞後垮塌等大陸動力學演化關系等，進而探討古亞洲洋和濱太平洋兩大構造域演化歷史，以及該地區早中生代花崗岩有關（超）大型礦床形成與碰撞後的大規模伸展體制下的大地構造背景關系等；進行與花崗岩有關礦床成因研究，如在礦體、礦化圍岩等進行成礦元素、主微量元素、穩定同位素等樣品的採集，來研究不同礦床的成岩成礦作用、賦礦構造、圍岩蝕變和地球化學特點，以及與早中生代花崗岩有關成礦地質背景、礦床賦存條件、礦床（點）空間展布特徵、成礦時空演化等，進行區域成礦系列的對比；要在進一步總結區域成礦條件和成礦規律的基礎上，逐步完善本區與早中生代花崗岩類有關的礦床的成礦系列及其演化特徵，利用礦床成礦系列上存在的成礦元素、成礦特徵、礦床類型、礦化強度等的差異性、互補性和繼承性、過渡性特徵，來預測該地區找礦方向、礦床類型，使找礦工作多層位的飛躍；總結區域與早中生代花崗岩有關多金屬成礦規律，根據控礦地質因素、物化遙因素、找礦標志分析來建立與早中生代花崗岩有關多金屬找礦模型，劃分成礦遠景區等，從而進行找礦潛力分析。

（3）小興安嶺南部－張廣才嶺地區的部分早中生代花崗岩體，為高Sr低Y、低Yb花崗岩類，屬於埃達克質岩（孫德有等，2001；張炯飛等，2005）。埃達克質岩與斑岩銅（鉬）、金（銀）礦之間具一定的成礦專屬性（張旗等，2002,2003,2005,2009a，b；侯增謙，2004；芮宗瑤等，2006），那麼，本選題的研究區是否存在「C」型埃達克岩？其代表的構造含義是什麼？以及與斑岩型鉬（金）或中溫熱液型多金屬礦床之間有何內在聯系？以及其時空分布如何？這些問題的解決，將會對探討小興安嶺東南地區花崗岩（包括含礦花崗岩）成因、成礦預測以及成礦大地構造背景具有重要的意義。

❺ 通過宏觀現象推斷微觀現象是什麼物理方法

實驗法

物理方法有觀察法、實驗法、類比法、分析法、圖像法、比較法、綜合法、變數控製法、圖表法、歸納法等等
常用的物理方法
實驗法
實驗法就是利用有關的器材或設備，通過仔細的觀察，收集相關的數據，對數據進行科學的處理，得出正確的結論或答案。我們科學研究，特別是物理研究的一種最基本的方法。很多偉大的發明和發現都是在實驗中發現的。例如，影響感應電動勢大小的因素，就是通過實驗去探究。我們用條形磁鐵、螺線管、電流表、導線等器材。實驗時我們將兩導線和螺線管兩接線柱相連接，另一端與電流表接線柱連接。實驗中先固定其中一個變數，觀察另外一個變數，看看感應電動勢的大小如何變化。
①先用1 根條形磁鐵快速插入或拔出螺線管，電流表指針偏轉，但角度較小；再用2 根條形磁鐵快速插入或拔出螺線管，電流表也偏轉，此時的角度比1 根時大得多。為什麼會這樣？這是因為當線圈的匝數一定時，兩次都快速插入或拔出，可以認為兩次的時間都相等；而第二次用兩根磁鐵，則可以認為磁感應強度B增加了，φ=BS ，磁通量φ增加了，這說明了感應電動勢的大小與磁通量有直接的關系。
②我們始終用1 根條形磁鐵。實驗時，我們先將條形磁鐵緩慢插入螺線管中，看到電流表指針偏轉，角度較小；再用相同的條形磁鐵快速插入螺線管中，我們發現此時電流表指針的偏轉角度比慢速插入時更大。當其它條件都相同時，快插入時間短，慢插入時間長。這就說明了時間T 也是直接影響了感應電動勢大小的因素。
因此，通過這個實驗我們很容易地歸納總結得出結論：電路中感應電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。這就是法拉第電磁感應定律。
分析法
分析法就是研究者用眼睛仔細觀察物體的運動情況、狀態和過程等表面現象，通過運用大腦的抽象思維能力、邏輯推理能力等，深入揭示物體間，各部分之間內在的、本質的必然的聯系，即規律性。並通過定律、定理等，找到解決問題的一種方法。物理學上的分析包括物理量的分析、物理對象的分析和物理過程的分析。
物理對象的分析出現在以下情況：若研究對象是由幾個相互聯系的物體組成，則可以將其中的一個或幾個物體劃分出來，單獨研究。例如，靜力學中研究一個物體的受力情況時，先將物體假想與周圍物體隔離開來，按重力、彈力、摩擦力、電場力、分子力或磁場力的順序分析受力；在動力學問題中，先分析受力後，列出ΣF=ma 再求出a 或其中某個力；在較為復雜的運動中使用動能定理或動量定理時，先將物體隔離，分析出每個力的做功或沖量。
類比法
類比法是人類認識客觀世界的一種基本思維方法。所謂類比法是根據兩個或兩類對象之間在某些方面有相同或相似的屬性，從而推出他們在其他方面也可能具有相同或相似的屬性的一種推理方法，它不同於歸納、演繹，它是從特殊到特殊的推理方法。歷史上，開普勒、麥克斯韋、愛因斯坦等許多著名科學家都曾經對類比法作出過很高的評價。類比法是一種物理學的研究方法，也是一種科學方法論，還是一種非常好的教學和學習方法，在物理學的教學中具有極為重要的地位。
在物理學的研究和發展中，無論是對單個問題的解決，還是某些新概念的建立，乃至未知領域的探究，都滲透著類比思想與方法。類比法的獨特性，使它對科學的發展起到積極推動作用，在物理學的研究的發展中占重要的地位。類比法是物理學研究中的一種重要方法。物理學研究沒有固定的模式，只能在已有認識的基礎上一步一步摸索前進。在科學觀測和實驗手段缺乏，理論指導和感性認識不足，歸納推理和演繹推理不適用的情況下，類比法則可以充分發揮優勢，啟發思路，提供線索，指明科學研究的方向，使研究工作少走彎路。例如，1935 年日本物理學家湯川秀樹把核力與電磁力相類比，提出了核子通過核力場，由一方放出粒子，另一方吸收粒子而相互作用，並且估算出這種粒子的質量。1974 年，鮑威爾發現了這種粒子的存在，使陷入困境的核力研究又充滿了生機。又例如，法國科學家庫侖用扭秤測定兩帶電球間的作用力時，發現兩帶電球間的作用力的定量關系與牛頓萬有引力定律F=G 的數學關系相似，他大膽地把靜電力的定量關系類比於萬有引力公式而得出靜電力F=k，後來被許多科學實驗所證實，於1785 年確定為庫侖定律。在高中的物理教學和物理研究中，還有替換法、等效法、圖像法等方法也是高中物理教學、物理學習中常用的方法。

❻ 化工動力學的研究意義有哪些

化學動力學的研究方法有：①唯象動力學研究方法，也稱經典化學動力學研究方法，它是從化學動力學的原始實驗數據──濃度c與時間t的關系──出發，經過分析獲得某些反應動力學參數──反應速率常數k、活化能Ea、指前因子A。用這些參數可以表徵反應體系的。

❼ 物理學的研究方法有哪些

一、控制變數法：通過固定某幾個因素轉化為多個單因素影響某一量大小的問題.

二、等效法：將一個物理量,一種物理裝置或一個物理狀態（過程）,用另一個相應量來替代,得到同樣的結論的方法.

三、模型法：以理想化的辦法再現原型的本質聯系和內在特性的一種簡化模型.

四、轉換法（間接推斷法）把不能觀察到的效應（現象）通過自身的積累成為可觀測的宏觀物或宏觀效應.

五、類比法：根據兩個對象之間在某些方面的相似或相同,把其中某一對象的有關知識、結論推移到另一個對象中去的一種邏輯方法.

六、比較法：找出研究對象之間的相同點或相異點的一種邏輯方法.

七、歸納法：從一系列個別現象的判斷概括出一般性判斷的邏輯的方法.

(7)宏觀動力學研究方法擴展閱讀：

物理學的本質：物理學並不研究自然界現象的機制（或者根本不能研究），我們只能在某些現象中感受自然界的規則，並試圖以這些規則來解釋自然界所發生任何的事情。我們有限的智力總試圖在理解自然，並試圖改變自然，這是物理學，甚至是所有自然科學共同追求的目標。

六大性質

1.真理性：物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘，反映出物質運動的客觀規律。

2.和諧統一性：神秘的太空中天體的運動，在開普勒三定律的描繪下，顯出多麼的和諧有序。物理學上的幾次大統一，也顯示出美的感覺。

牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統一了。麥克斯韋電磁理論的建立，又使電和磁實現了統一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現了統一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統一了。

3.簡潔性：物理規律的數學語言，體現了物理的簡潔明快性。如：牛頓第二定律，愛因斯坦的質能方程，法拉第電磁感應定律。

4.對稱性：對稱一般指物體形狀的對稱性，深層次的對稱表現為事物發展變化或客觀規律的對稱性。如：物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。

5.預測性：正確的物理理論，不僅能解釋當時已發現的物理現象，更能預測當時無法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在，盧瑟福預言中子的存在，菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑，狄拉克預言電子的存在。

6.精巧性：物理實驗具有精巧性，設計方法的巧妙，使得物理現象更加明顯。

對於物理學理論和實驗來說，物理量的定義和測量的假設選擇，理論的數學展開，理論與實驗的比較是與實驗定律一致，是物理學理論的唯一目標。

人們能通過這樣的結合解決問題，就是預言指導科學實踐這不是大唯物主義思想，其實是物理學理論的目的和結構。

在不斷反思形而上學而產生的非經驗主義的客觀原理的基礎上，物理學理論可以用它自身的科學術語來判斷。而不用依賴於它們可能從屬於哲學學派的主張。在著手描述的物理性質中選擇簡單的性質，其它性質則是群聚的想像和組合。

通過恰當的測量方法和數學技巧從而進一步認知事物的本來性質。實驗選擇後的數量存在某種對應關系。一種關系可以有多數實驗與其對應，但一個實驗不能對應多種關系。也就是說，一個規律可以體現在多個實驗中，但多個實驗不一定只反映一個規律。

❽ 什麼是斑圖動力學 主要研究方法是什麼

斑圖(pattern)是在空間或時間上具有某種規律性的非均勻宏觀結構.它普遍存在於自然界中,形形色色的斑圖結構,構成了多姿多彩、千媚百態的世界.因而了解斑圖形成的原因及機制,對於揭開自然界形成之謎具有重大意義.
我就知道這么多少了

❾ 微觀和宏觀在分子動力學模擬中是什麼意思

微觀和宏觀在分子動力學模擬中是什麼意思
分子動力學模擬是從經典力學出發,把系統看成為微觀粒子的集合,通過研究微觀狀態下的粒子在不同系綜的運動方程,計算體系的構型積分,並以構型積分的結果為基礎進一步計算體系的熱力學量,從而得到體系的宏觀特徵和基本運動規律.
由於分子動力學模擬是基於原子間相互作用勢,因此它運用非常靈活,可以應用在多種不同體系中.
分子動力學模擬普遍採用的相互作用勢為二體對勢：Buckingham 勢和 Lennard-Jones勢

❿ 什麼是動力學研究

動力學是理論力學的一個分支學科，它主要研究作用於物體的力與物體運動的關系。動力學的研究對象是運動速度遠小於光速的宏觀物體。動力學是物理學和天文學的基礎，也是許多工程學科的基礎。許多數學上的進展也常與解決動力學問題有關，所以數學家對動力學有著濃厚的興趣。

動力學的研究以牛頓運動定律為基礎；牛頓運動定律的建立則以實驗為依據。動力學是牛頓力學或經典力學的一部分，但自20世紀以來，動力學又常被人們理解為側重於工程技術應用方面的一個力學分支。

動力學的發展簡史

力學的發展，從闡述最簡單的物體平衡規律，到建立運動的一般規律，經歷了大約二十個世紀。前人積累的大量力學知識，對後來動力學的研究工作有著重要的作用，尤其是天文學家哥白尼和開普勒的宇宙觀。

17世紀初期，義大利物理學家和天文學家伽利略用實驗揭示了物質的慣性原理，用物體在光滑斜面上的加速下滑實驗，揭示了等加速運動規律，並認識到地面附近的重力加速度值不因物體的質量而異，它近似一個常量，進而研究了拋射運動和質點運動的普遍規律。伽利略的研究開創了為後人所普遍使用的，從實驗出發又用實驗驗證理論結果的治學方法。

17世紀，英國大科學家牛頓和德國數學家萊布尼茲建立了的微積分學，使動力學研究進入了一個嶄新的時代。牛頓在1687年出版的巨著《自然哲學的數學原理》中，明確地提出了慣性定律、質點運動定律、作用和反作用定律、力的獨立作用定律。他在尋找落體運動和天體運動的原因時，發現了萬有引力定律，並根據它導出了開普勒定律，驗證了月球繞地球轉動的向心加速度同重力加速度的關系，說明了地球上的潮汐現象，建立了十分嚴格而完善的力學定律體系。

動力學以牛頓第二定律為核心，這個定律指出了力、加速度、質量三者間的關系。牛頓首先引入了質量的概念，而把它和物體的重力區分開來，說明物體的重力只是地球對物體的引力。作用和反作用定律建立以後，人們開展了質點動力學的研究。

牛頓的力學工作和微積分工作是不可分的。從此，動力學就成為一門建立在實驗、觀察和數學分析之上的嚴密科學，從而奠定現代力學的基礎。

17世紀荷蘭科學家惠更斯通過對擺的觀察，得到了地球重力加速度，建立了擺的運動方程。惠更斯又在研究錐擺時確立了離心力的概念；此外，他還提出了轉動慣量的概念。

牛頓定律發表100年後，法國數學家拉格朗日建立了能應用於完整系統的拉格朗日方程。這組方程式不同於牛頓第二定律的力和加速度的形式，而是用廣義坐標為自變數通過拉格朗日函數來表示的。拉格朗日體系對某些類型問題(例如小振盪理論和剛體動力學)的研究比牛頓定律更為方便。

剛體的概念是由歐拉引入的。18世紀瑞士學者歐拉把牛頓第二定律推廣到剛體，他應用三個歐拉角來表示剛體繞定點的角位移，又定義轉動慣量，並導得了剛體定點轉動的運動微分方程。這樣就完整地建立了描述具有六個自由度的剛體普遍運動方程。對於剛體來說，內力所做的功之和為零。因此，剛體動力學就成為研究一般固體運動的近似理論。

1755年歐拉又建立了理想流體的動力學方程；1758年伯努利得到關於沿流線的能量積分(稱為伯努利方程)；1822年納維得到了不可壓縮性流體的動力學方程；1855年許貢紐研究了連續介質中的激波。這樣動力學就滲透到各種形態物質的領域中去了。例如，在彈性力學中，由於研究碰撞、振動、彈性波傳播等問題的需要而建立了彈性動力學，它可以應用於研究地震波的傳動。

19世紀英國數學家漢密爾頓用變分原理推導出漢密爾頓正則方程，此方程是以廣義坐標和廣義動量為變數，用漢密爾頓函數來表示的一階方程組，其形式是對稱的。用正則方程描述運動所形成的體系，稱為漢密爾頓體系或漢密爾頓動力學，它是經典統計力學的基礎，又是量子力學借鑒的範例。漢密爾頓體系適用於攝動理論，例如天體力學的攝動問題，並對理解復雜力學系統運動的一般性質起重要作用。

拉格朗日動力學和漢密爾頓動力學所依據的力學原理與牛頓的力學原理，在經典力學的范疇內是等價的，但它們研究的途徑或方法則不相同。直接運用牛頓方程的力學體系有時稱為矢量力學；拉格朗日和漢密爾頓的動力學則稱為分析力學。

動力學的基本內容

動力學的基本內容包括質點動力學、質點系動力學、剛體動力學、達朗貝爾原理等。以動力學為基礎而發展出來的應用學科有天體力學、振動理論、運動穩定性理論，陀螺力學、外彈道學、變質量力學，以及正在發展中的多剛體系統動力學等。

質點動力學有兩類基本問題：一是已知質點的運動，求作用於質點上的力；二是已知作用於質點上的力，求質點的運動。求解第一類問題時只要對質點的運動方程取二階導數，得到質點的加速度，代入牛頓第二定律，即可求得力；求解第二類問題時需要求解質點運動微分方程或求積分。

動力學普遍定理是質點系動力學的基本定理，它包括動量定理、動量矩定理、動能定理以及由這三個基本定理推導出來的其他一些定理。動量、動量矩和動能是描述質點、質點系和剛體運動的基本物理量。作用於力學模型上的力或力矩，與這些物理量之間的關系構成了動力學普遍定理。

剛體的特點是其質點之間距離的不變性。歐拉動力學方程是剛體動力學的基本方程，剛體定點轉動動力學則是動力學中的經典理論。陀螺力學的形成說明剛體動力學在工程技術中的應用具有重要意義。多剛體系統動力學是20世紀60年代以來，由於新技術發展而形成的新分支，其研究方法與經典理論的研究方法有所不同。

達朗貝爾原理是研究非自由質點系動力學的一個普遍而有效的方法。這種方法是在牛頓運動定律的基礎上引入慣性力的概念，從而用靜力學中研究平衡問題的方法來研究動力學中不平衡的問題，所以又稱為動靜法。

動力學的應用

對動力學的研究使人們掌握了物體的運動規律，並能夠為人類進行更好的服務。例如，牛頓發現了萬有引力定律，解釋了開普勒定律，為近代星際航行，發射飛行器考察月球、火星、金星等等開辟了道路。

自20世紀初相對論問世以後，牛頓力學的時空概念和其他一些力學量的基本概念有了重大改變。實驗結果也說明：當物體速度接近於光速時，經典動力學就完全不適用了。但是，在工程等實際問題中，所接觸到的宏觀物體的運動速度都遠小於光速，用牛頓力學進行研究不但足夠精確，而且遠比相對論計算簡單。因此，經典動力學仍是解決實際工程問題的基礎。

在目前所研究的力學系統中，需要考慮的因素逐漸增多，例如，變質量、非整、非線性、非保守還加上反饋控制、隨機因素等，使運動微分方程越來越復雜，可正確求解的問題越來越少，許多動力學問題都需要用數值計演算法近似地求解，微型、高速、大容量的電子計算機的應用，解決了計算復雜的困難。

目前動力學系統的研究領域還在不斷擴大，例如增加熱和電等成為系統動力學；增加生命系統的活動成為生物動力學等，這都使得動力學在深度和廣度兩個方面有了進一步的發展。