博雅云講壇 | 淺談力學(xué)科學(xué)與哲學(xué)

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關(guān)鍵詞：博雅云講壇

編者按

大師云集，精英薈萃，又是一年開學(xué)季，“博雅云講壇”系列也如約回歸。從神秘難解的古代文明之謎，到日新月異的現(xiàn)代前沿科技，從中華大地源遠(yuǎn)流長的古老歷史，到瞬息萬變的當(dāng)代國際局勢，古今中外，天文地理，讓你足不出戶也能感受不同學(xué)科的無窮魅力。博雅云講壇“理學(xué)講堂”、“人文講堂”系列講座涵蓋物理、化學(xué)、生命科學(xué)、地球空間科學(xué)、哲學(xué)、語言學(xué)與文學(xué)、歷史學(xué)、考古學(xué)等多個專業(yè)領(lǐng)域，16位知名學(xué)者重磅開講，與你一起暢游知識海洋，勇攀學(xué)科高峰。

主講人介紹

魏悅廣，中國科學(xué)院院士，北京大學(xué)博雅講習(xí)教授、力學(xué)與工程科學(xué)系教授，中國力學(xué)學(xué)會副理事長；曾任中科院力學(xué)所學(xué)術(shù)委員會副主任、中國力學(xué)學(xué)會固體力學(xué)專業(yè)委員會主任、《力學(xué)學(xué)報》主編等，并曾擔(dān)任科技部 973、基金委創(chuàng)新群體、中科院國際學(xué)術(shù)團隊等項目首席科學(xué)家。

魏悅廣院士主要從事固體跨尺度力學(xué)、彈塑性斷裂力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)等研究。在國際上建立了協(xié)同考慮應(yīng)變梯度和表界面效應(yīng)的跨尺度力學(xué)理論；建立了可壓縮應(yīng)變梯度理論和適合應(yīng)變梯度理論的有限元方法，突破了傳統(tǒng)力學(xué)理論預(yù)測極限，引起跨尺度力學(xué)研究在國際上的廣泛開展。獲國家自然科學(xué)獎二等獎兩項、三等獎一項、國家杰出青年科學(xué)基金、中國青年科技獎和中國科學(xué)院青年科學(xué)家獎等。

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在自然科學(xué)領(lǐng)域，力學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，它是幾乎所有工程類學(xué)科的科學(xué)理論基礎(chǔ)，同時又與其他基礎(chǔ)學(xué)科（數(shù)、理、化、天、地、生等）保持有深度的交叉與融合。早期力學(xué)被稱為“自然哲學(xué)”，其對科學(xué)技術(shù)前期發(fā)展無疑起了重要的指導(dǎo)作用。在現(xiàn)階段如何認(rèn)識、普及和正確應(yīng)用力學(xué)的基本原理和方法，對推動現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展同樣具有重要的現(xiàn)實意義。本次講座從淺析現(xiàn)代力學(xué)科學(xué)與哲學(xué)基本關(guān)系出發(fā)，使同學(xué)們對力學(xué)的基本原理和方法、力學(xué)在現(xiàn)代工程技術(shù)發(fā)展中所起的實質(zhì)性指導(dǎo)作用等有一個基本的認(rèn)識和掌握。

魏悅廣老師首先回答了什么是力學(xué)科學(xué)這一問題，指出力學(xué)科學(xué)似乎是人們要尋找的揭示自然界奧秘的那把“萬能鑰匙”，如果它確確實實存在的話。從力學(xué)史發(fā)展角度看，古代力學(xué)在一些古代文明國家里似乎一直被視為一種“技巧”而存在并發(fā)展著，但在其發(fā)展過程中人們似乎只注重經(jīng)驗的積累而缺乏科學(xué)的思維邏輯及概念意識；然而在另一些古代文明國家，特別是在古代的歐洲國家，由于它們受早期古希臘哲學(xué)思潮熏陶，具有科學(xué)思維邏輯的氛圍，貫穿在力學(xué)的發(fā)展過程，以致于誕生了牛頓力學(xué)科學(xué)體系，后來經(jīng)過不斷的完善和發(fā)展，特別是變形體及連續(xù)介質(zhì)概念的提出，逐步完善為以牛頓力學(xué)體系為代表的經(jīng)典力學(xué)科學(xué)體系。直到近代，該體系已經(jīng)可以演繹到近似地反映幾乎所有自然界事物的運動規(guī)律，極大地促進了近、現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展和人類社會的進步。人類基本上實現(xiàn)了可由經(jīng)典力學(xué)科學(xué)理論回答工程產(chǎn)品的質(zhì)量、壽命以及失效等的相關(guān)問題。經(jīng)典力學(xué)科學(xué)體系的建立、發(fā)展和廣泛應(yīng)用，也在一定程度上改變了人們認(rèn)識世界和改造世界的思維方式，基本形成了科學(xué)理論與實踐技能相結(jié)合的思維和工作方法。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類時刻向往著更高層次的物質(zhì)文明和精神文明，向往著享有和使用更加先進的材料與工具、更加清潔的能源、更加優(yōu)美的環(huán)境等，然而這些美妙的愿景所表現(xiàn)出的自然界規(guī)律常常超出了經(jīng)典力學(xué)科學(xué)理論所能刻畫和預(yù)測的范疇，最具代表性的科學(xué)規(guī)律是跨尺度力學(xué)規(guī)律，即微觀效應(yīng)對宏觀行為的影響規(guī)律，為了刻畫它，迫切需要發(fā)展新的力學(xué)科學(xué)理論。魏悅廣老師講述了如何打造力學(xué)科學(xué)的升級版。魏老師首先闡釋了跨尺度力學(xué)行為的早期表征方法和代表性研究，特別是“鬼力”問題的發(fā)現(xiàn)及消除“鬼力”的研究。他著重介紹了國際上圍繞協(xié)同考慮應(yīng)變梯度和表界面效應(yīng)建立的跨尺度力學(xué)理論和微觀/宏觀跨尺度關(guān)聯(lián)方法的研究進展，詳細(xì)闡述了已經(jīng)打造出的力學(xué)科學(xué)升級版——跨尺度力學(xué)科學(xué)。

講座中，魏老師為同學(xué)們淺析了力學(xué)科學(xué)的邏輯學(xué)、美學(xué)、倫理學(xué)、政治學(xué)與形而上學(xué)等哲學(xué)特色，闡述了力學(xué)科學(xué)與自然事物間的邏輯學(xué)關(guān)系。從力學(xué)科學(xué)與哲學(xué)角度看微觀/宏觀跨尺度力學(xué)行為的表征方法，能夠?qū)�這一學(xué)科形成一種新的全局觀。講座最后，魏老師與大家分享了對力學(xué)科學(xué)未來發(fā)展的思考與展望。力學(xué)在多個領(lǐng)域占據(jù)重要地位：在自然科學(xué)領(lǐng)域，力學(xué)是基礎(chǔ)學(xué)科，是幾乎所有工程類學(xué)科的科學(xué)理論基礎(chǔ)。通過聽講，也使我們從一個側(cè)面客觀了解了東西方在對自然界認(rèn)識上存在的差異，了解了當(dāng)前我國面臨西方國家在科技領(lǐng)域的“卡脖子”問題的實質(zhì)。希望更多有志于這一學(xué)科的同學(xué)能夠開拓思路，多元思考，不斷攀登力學(xué)科學(xué)領(lǐng)域的新高峰。

編輯 | 張玉潔

封面 | 王璐瑤

美編| 唐儒雅

審校| 陳一格、黃翹楚

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