物流场论

物流场论（精选6篇）

物流场论 篇1

1 引言

随着社会分工的逐渐深化, 物流作为重要的派生性产业, 在国民经济中发挥着不可或缺的先导性作用。而在一定的经济、地理区域之间, 产业结构、规模和产业绩效的不同也会形成不同形态的区域物流。目前国内外学者大多从空间经济、增长极理论等角度对区域物流及其发展进行研究, 提出了“点轴开发”、“梯度推进”等区域物流的规划思想, 但这些研究甚少深入探讨区域物流的生成及运行动力, 缺乏对基本规律的分析。场论最初应用于物理学中的引力场、电磁场, 随后被扩展引用至社会学、管理学、教育文化等诸多领域之中, 形成了具有一定理论基础的场论应用实践。本文从场论的角度出发对区域物流的运行机理进行解读, 并以廊坊市为例提出区域现代物流业的发展对策。

2 物流场基本理论

2.1 物流场

物理学中的场指的是物体在空间中的分布情况, 若在空间 (或空间的某一部分) 中, 每一点都对应一个确定的量, 则该空间为场。物资由供应方向消费方的流动过程中, 在每一个确定的空间或时间点上, 都对应于一定的物资时空价值, 本文将这个抽象时间空间域称为物流场。那么在某经济区域内, 物流节点提供服务的能力也处于一定的空间范围和时间区间内, 这种按照一定的有序方法连接起来的时空域就是区域物流场。

2.2 物流场特征量

(1) 物流场强。

电场中的源电荷决定了电场的性质, 以场强来表示电场的强弱。物流场强可用于描述物流场源在某点处所能提供物流服务的能力强弱程度及方向。借助于静电场中对场强的计算方法, 本文采用下式来表示物流场强:undefined

其中, E表示物流场强, 为矢量;

K表示物流场介质系数;

Q表示物流场源一段时间内的物流量;

R表示物流场中某点与物流场源的距离;

undefined表示单位矢量, 大小为1, 方向由物流服务的供需方向决定。

由上式可以看到, 物流场强的大小取决于物流场源的服务能力、供需两点之间的距离及影响物流场的相关介质。其中, 物流场强的大小与该点与场源之间的距离成反比, 与场源的物流量成正比。在物流场中, 场介质是重要的影响因素, 例如某地的交通网络、空间规划、社会环境、自然环境等, 这些因素在空间时间维度上的变化均会引起物流场的变动。本文引入物流场介质系数来描述这些介质对物流场的影响, 可利用数学方法进行综合评价与分析, 以得到量化的场介质系数。

(2) 物流场力。

场源虽决定了物流场的部分性质, 但物流服务供需双方之间的关系会极大的受到需求方的影响, 因此本文引入物流场力来衡量在一定时间内, 由供需双方共同决定的物资供应能力。物流活动的实际推动力由供需双方之间的供需矛盾决定, 用公式可表示为:undefined

其中, q表示一定时期内物流需求节点的实际需求量。

(3) 物流场势能。

物流企业在物流场中进行空间时间维度的作业会带来货物价值的变化, 从而引起物流场能量的变化, 本文称物流节点所能提供物流服务的能力为物流场势能, 指明了物流节点在一定范围及时间内, 对周围各个需求点的总物资供应满足能力。

(4) 物流场势。

同场强一样, 物流场势描述了物流场本身的性质, 其大小与零势点的选取有关, 一般选取无穷远为零势点, 物流场势能也为零, 即物流节点没有提供物流服务的能力和可能性。一般来说, 物流场势沿物流场线方向逐渐降低, 表明物流服务在各点的可达性越低。

3 基于场论的区域物流运行机理

根据物流服务来源的层次性, 本文将其剖分为物流动力场与物流供给场来系统论述区域物流的运行机理。

3.1 物流动力场驱动

物流活动是商品交易关系的达成而产生的派生性活动, 是在一定区域内, 对产品在空间、时间上的需求而引发的, 这种需求驱动形成了物流运作最根本的动力场。需求节点是物流动力场的场源, 是驱动物流服务的源点, 产品结构、数量、方向均由物流动力场场源决定。

近年来廊坊市的经济保持了快速稳定的增长态势, 为区域物流产业的发展创造了良好的驱动力。2011年全市实现生产总值1612亿元, 增长了11.5%, 为实现“十二五”发展规划奠定了良好的开局。三次产业结构进一步优化, 第二产业逐渐成为廊坊市的支柱性产业, 全部工业实现增加值749.4亿元, 增长14.2%, 基本形成了以金属压延、电子信息、食品加工、装备制造、建材、印刷包装等为代表的产业体系。全年实现社会消费品零售总额493.1亿元, 增长17.7%;全市外贸进出口总额达52.9亿美元, 增长10.3%。再加上廊坊市地处环渤海经济圈的腹地, 作为经济圈中一个重要的物流节点, 受到京津两大都市强有力的物流动力场影响, 因而廊坊市区域物流具备了典型和良好的辐射与聚集效应, 这些经济与区位条件均为廊坊市发展现代物流业奠定了充实的需求空间。

3.2 物流供给场保障

物流供给场是指物流中心等物流节点在一定范围一定时间内提供物流服务及服务关系的总和。物流供给场符合场的基本特性, 节点提供物流服务的能力取决于其本身, 场强可由物流节点在场内某点处提供服务的能力表示。在其他条件相同的情况下, 随着距离的扩大, 场强逐渐降低。

廊坊市目前已具备了一定规模的物流供给场场源, 并逐步形成了一些以第一、二产业集聚区为目标的物流项目和物流企业, 服务区域乃至国家经济。现已建成广宇、永清县里澜城、三河福成果菜、永清惠民等中大型物流中心, 主要以金属制品、生产资料、农产品等产业聚集区为依托开展物流服务, 以京津冀地区为主要服务对象, 并逐步辐射至全国范围。2010年被认定为河北省首批省级物流产业聚集区的永清铁海物流产业聚集区与霸州胜芳国际物流园区, 以其优异的区位优势与产业基础, 拥有相当的物流资源汇集和辐射能力, 为工业聚集区提供坚强支撑, 为廊坊市乃至于整个京津冀地区的优势产业提供可靠的物流保障。

4 廊坊市物流发展对策

4.1 发挥政府主导作用, 合理统筹规划

通过上面的分析可以看到, 物流动力场与物流供给场存在着紧密的联系, 表现在经济和地理上的紧密性。因此, 廊坊市还需进一步将地理区划、城市发展规划、工业产业布局、路网规划结合起来对物流中心的建设发展进行引导, 积极集成产业聚集区周边的小型物流服务商, 将其从小散乱的发展困局中拯救出来, 形成以各级物流中心、物流节点为依托的、具有一定规模的物流供给场。并根据物流供给场来确定各级物流中心的辐射范围, 形成有效的节点分工, 合理配置物流资源。

4.2 依靠产业优势, 促进现代物流业发展

廊坊市具有得天独厚的区位优势和一定的产业优势, 由此可打造以交通枢纽、产业聚集为依托的现代物流体系, 促使物流动力场、物流供给场形成有效联动。逐步发展服务京津的农产品物流, 加速发展电子信息产业物流与印刷出版业等优势产业配套物流, 积极寻求物流产业一体化解决方案, 不断创新物流运作模式, 提高物流企业的增值服务能力。

4.3 发展优势产业, 扩宽物流动力场

物流需求是区域物流场的发展之源, 只有形成商品交易关系才会引发相应的物流需求, 从而通过物流服务的满足进一步促进相关产业的发展。因此, 为了拓宽廊坊市的物流动力场, 应进一步梳理产业发展思路, 将环首都县市的农产品供应、市区的信息与高科技工业、霸州的现代制造业与三河市的都市工业作为产业重心优先发展, 确保物流动力场源作用的发挥。

4.4 优化物流发展环境, 减少物流场阻力

为给物流企业创造良好的发展环境, 廊坊市需在税收、政策等方面大力提供支持, 减少物流场介质的阻力。思路如下:研究和制定规范的、具有地方特色的物流法规和政府规章;放宽物流准入条件, 规范物流企业扶持标准;对物流业的土地占用、能源使用适当优惠;将公路、园区等重要的基础设施列入政府投资计划和重点项目;加大物流业招商引资力度, 鼓励民营企业投资现代物流业。

参考文献

[1]李红启, 刘凯.物流总量指标的构建与实证分析[J].物流技术, 2005, (09) .

[2]张易, 李良春, 罗龙均, 张明善.基于物流场理论的高原高寒物流研究[J].包装工程, 2012, (07) .

[3]汤银英.物流效应场模型及其空间分布[J].物流技术, 2007, (06) .

[4]金凤花, 李全喜, 孙磐石.基于场论的区域物流发展水平评价及聚类分析[J].经济地理, 2010, (07) .

[5]陈锦耀, 宋荣利.物流场理论在军事运输研究中的应用[J].物流科技, 2011, (09) .

量子力学与量子场论研究 篇2

1 量子力学

量子力学是物理学的分支学科, 主要研究微观粒子的运行规律, 与相对论一起构成了现代物理学的两大基本支柱。量子力学是在普朗克的量子假说、玻尔的原子理论以及爱因斯坦的光量子理论等旧量子论基础上发展起来的, 根据量子态理论, 经典物理量的量子化问题可以归结为薛定谔波动方程的求解问题:

1.1 量子矩阵力学

矩阵力学是量子力学的一种表现形式, 是由海森堡博士于1925年提出的, 用辐射频率和强度等光学等可观察的量来取代电子轨道概念以及有关经典运动学的量, 将参与跃迁过程的状态量排成矩阵并引入方程, 从而得到一种不同于y·x的x·y不可对易代数, 海森堡博士以相对简单的线性谐振子作为矩阵力学的支撑点, 试图只用光谱线的频率、强度、偏极化等来观察电子在原子中的轨道, 这显然受到了爱因斯坦相对论中对空间和时间作“操作定义”分析的影响。矩阵力学呈现的内容可以概括为四点:用厄米特矩阵表示任何物理量, 其中也包括哈密顿量;坐标矩阵X和动量矩阵Px满足一定的对易关系 (Px X__XPx=-ih E) ;系统的正则运动方程是X=[X, H], Px=[Px, H];物理系统的光谱线频率hvmn=Emm-Enn决定 (Emm为H的本征值) 。

1.2 量子波动力学

奥利利理论物理学家薛定谔对物理学最大的贡献就是独立创立了量子波动力学, 并提出了薛定谔方程, 薛定谔方程是量子力学中用来描述运动速度远比光速小的微观粒子 (如电子、质子、中子等) 运动状态的基本规律, 这种波动方程与海森堡博士的矩阵描述是等价的。薛定谔波动方程没有考虑到电子的自旋, 所以他的波函数描述是非相对论性的。

1.3 玻尔的互补原理

互补原理是于1927年提出的一个基础原理, 玻尔认为, 不管量子物理现象怎样远远超越经典物理解释的范畴, 所有证据的说明必须用经典术语来表达, 在量子力学里, 微观物体可能具有波动性或粒子性, 有时会表现出波动性, 有时会表现出粒子性, 因此, 当描述微观物体的量子行为时, 有必要同时对其波动性和粒子性进行考虑。互补原理所要说明的是:不能用单独的一种概念来试图完备地描述整体量子现象, 要想完备地描述整体量子现象, 就应该分别对波动性、粒子性的概念进行描述。从理论上讲, 根据位置—动量不确定性原理和能量—时间不确定性原理, 在描述微观物体的量子行为时, 位置或能量的不确定性越小, 则动量或测量时间的不确定性越大;反之也是如此。互补原理是在不确定原理基础上对量子力学所给出的信息, 来判断其可观察量, 得到的也是类似的结论:其中一个可观察量的不确定性越小, 则另一个可观察量的不确定性越大, 反之也是如此。玻尔认为, 位置与动量互补, 能量与测量时间互补;同样波与粒子也是互补的, 但所有的互补不等同于统一[1]。

1.4 量子力学波函数的统计解释

微观粒子具有波粒二象性的特点, 对其运动状态的描述自然不能等同于经典力学对粒子运动状态的描述, 换言之, 对微观粒子运动状态的描述不能用坐标、速度、加速度等物理量, 为了解决这一问题, 量子力学引入了一个新的概念:波函数, 即通过运用一个复函数Ψ (x, y, z, t) 来描述微观粒子的运动状态。波函数在空间中某一点的强度与粒子在该点出现的概率成比例, 波函数描述自由粒子的波是具有确定能量和动量的平面波, 是处在相同条件下, 一个粒子的多次行为或大量粒子的一次行为。

2 量子场论

量子场论是量子力学和经典场论相结合的物理理论, 是量子力学的进一步发展, 在粒子物理学和凝聚态物理学中被广泛应用。量子场论主要描述的是多粒子系统, 特别是粒子产生和湮灭过程的系统, 并为此提供了有效的描述框架。狄拉克于1928年首次发现了描述单个电子的相对论波动方程, 并将量子力学应用到电磁场领域, 这为处理电子的产生和消失问题创造了条件。

2.1 量子电动力学

量子动力学是在侠义相对论和量子力学基础上发展起来的一种关于带电粒子通过电磁场发生电磁相互作用的理论学说, 在量子场论发展过程中, 量子动力学是历史最长和最成熟的分支, 主要对电磁场与带电粒子相互作用的基本过程进行研究。该理论学说是在约旦和维纳将电子场量子化后, 进一步研究的成果。

2.2 量子味动力学

量子味动力学是一种研究引起微观粒子自发衰变的内在弱相互作用的量子性理论, 主要描述夸克所参与的电磁相互作用和弱作用的量子场论分支。一般相信夸克是有色和味两种自由度, 其中, 味是指夸克具有各种味量子数 (即s、c等) , 量子味动力学则认为夸克通过味和媒介场能够发生电磁相互作用和弱相互作用, 味和媒介场是指由光子场和中间矢量玻色子场构成的为味觉规范场。量子味动力学可以有不同的方案, 其中最有希望的是一种格拉肖———温伯格———萨拉姆模型 (G-W-S) 。

2.3 量子色动力学

除了味量子外, 夸克另一种自由度就是色, 量子色动力学是一种强相互作用的规范理论, 主要描述组成强作用粒子的夸克和与色量子数相联系的规范场的相互作用。按照强子结构以及由此组成的夸克模型, 所有中子都由三个夸克组成, 所有介子都由一对正反夸克组成, 夸克的自旋就是1/2, 由于中子中的三个夸克各带不同的色, 介子中的一对正反夸克带相反的色量子数, 在强作用下, 三种色夸克的性质几乎相似, 因此强作用与其具有相应的对称性。根据规范理论, 微扰量子色动力学与渐近自由, 所以是可以重正化的, 其微扰论展开式可以计算到高阶, 这在其他的强作用量子场论中, 由于耦合常数大, 微扰论展开式不能用来作可靠的计算。在量子电动力学中, 量子色动力学有它独特之处, 借助真空极化的屏蔽作用, 能够让电子的有效电荷随着对电子距离减小而变大。量子色动力学解释了质子和中子以及其他强子的相互作用和内部构造体现出的强相互作用力, 与量子味动力学一同被认为是最有希望的强作用基本理论[2]。

3 结论

量子理论的发展经历了旧量子论、量子力学、量子场论三个重要阶段, 旧量子论反映了物质的粒子性, 量子力学反映了物质的波粒二象性, 从旧量子论过渡到量子力学, 是微观粒子研究乃至物理学研究的一大突破, 而量子场论则通过量子化规则将经典电磁场量子化, 在量子力学基础上又取得了进一步的发展。量子力学描述的是微观粒子的运动规律, 量子场论描述的是高能微观粒子的产生和消失, 从二者涉及的假说和理论中, 我们能够发现, 该科学理论存在限制性条件, 还有待进一步的研究。

摘要：本文介绍并分析了量子力学与量子场论的主要内容, 对相关理论进行了探讨和研究。

关键词：量子力学,量子场论,研究

参考文献

[1]游阳明, 张向牧, 张春华, 等.量子力学与量子场论[J].沧州师范专科学校学报, 2004, 01:41-44.

从场论角度理解引力场的特性 篇3

关键词：场论,引力场,特性

一、前言

对于物体的重量人们非常熟悉, 对于其产生的原因通常没有深究, 物体与物体之间的万有引力及引力场的属性, 人们的认识至今也不够完美、不够彻底, 特别是对引力场的理解不如对电磁场的清楚, 因为万有引力的特殊性, 几乎都从牛顿万有引力定律这一实验定律出发去解释物理现象, 对于物体周围的引力场特性的认识很少, 本文从场论的视角去观查万有引力场的特性, 通过类比的方法认识引力场的梯度、散度和旋度, 说明计算结果所具有的物理意义。

二、引力场的描述

根据今天人们对万有引力和库仑力的已有知识, 比如万有引力定律, 库仑力定律, 都是与两者距离的平方成反比的, 数学形式高度一致, 从而可以采用类比的方法引入引力线来描述引力场, 即在引力场中假想存在一类曲线, 它们来自无限远, 终止于质点上, 在空间中任意一点不相交, 不会形成闭合曲线, 并且这些曲线上每一点的切线方向与该点引力场强度的方向一致。有了引力线的假定后, 就可以用它来定义描述场的其他要素:

引力场场强:其大小等于单位质量的物体在该点所受到的引力是矢径方向的单位矢量, 方向指向施加引力的另一场源物体。用引力线的数密度来描述, 在Eg的垂直方向上取一面积元, 穿过这一面积元的引力线有条, 那么比值ΔN/ΔS就是该点引力线的数密度, 即垂直通过某点单位截面上的引力线的条数叫做该点引力线的数密度, 也就是引力场场强。

引力通量φ:垂直穿过引力场中某一面积上的引力线的总条数。

三、引力场的旋度

静电场和万有引力场都是矢量场, 旋度是矢量场的一种最大空间变化率, 是描述矢量场旋性质的矢量, 反映矢量场的微分性质, 对于静电场和万有引力场只从源方面去研究还是不足以表述其内在性质, 仅用旋量这种场积分来表述某一闭合曲线上旋的性质并不能反映场中每一点旋的变化特性。

的计算转为求偏导数, 其值决定于给定的点M和过此点的方向。

对于静电场中的一点, 由安培环路定理及麦克斯韦方程组可知, , 对于引力场同样计算得出

四、引力场的散度

引力场场强在任意一点的散度等于该点质量密度的-4π倍, 在没有质量的点散度为零。

五、引力势的梯度

求解引力场的问题转化为在给定条件下, 求解引力势的泊松方程或拉普拉斯方程的问题, 解出引力势UR后, 再由, 就可以求得场中每一点的引力场强度。

六、结论

从万有引力定律出发, 类比静电场的分析方法, 对引力场的特性用场论的方式进行了讨论, 明确了下列几点:

1.引力场是有源场, 所有的质点都伴随引力场, 引力线都汇聚指向到质点。

2.引力场是无旋场, 是矢量场。

3.引力场是有势场, 且引力势满足泊松方程或拉普拉斯方程, 通过求解方程就可以求出场中任意一点的引力场强度。

4.由于质点引力场的球对称性, 因而计算中采用球坐标系计算比较方便。

5.通过与静电场类比, 强烈暗示负质量物质应该存在。

参考文献

[1]阚仲元.电动力学教程[M].北京:高等教育出版社, 1988.

[2]梁昆淼.数学物理方法[M].北京:电子工业出版社, 1990.

基于场论的人力资源流动分析 篇4

在21世纪, 企业的竞争归根结底是人才的竞争, 对于企业的发展来说, 人才都具有不可替代的地位。正是由于这个原因, 人才的流动才越来越受到学者的关注。吴勇南 (2002) 认为政府可以从增加机会、完善市场、深化改革、健全法制体系等几方面改善人力资源的配置状况[1]。王德波、文继维 (2006) 认为可以通过“树立新的人力资源管理理念”、“革新企业现有人力资源管理中的弊端”两种方法来促使人力资源的健康流动[2]。米美珍 (2006) 认为传统人力资源流动管理中存在苛求完美、重资轻能、排外倾向、过于求稳等误区, 提出了相应的措施来保留组织对人才的吸引力[3]。高韦凯和武博 (2007) 研究了企业在人才流动与沟通中存在的问题, 认为有效的组织沟通可以控制人才流动率, 降低成本, 提高企业的竞争力[4]。

总体说来, 大部分学者主要从不同角度对人力资源流动的特点、趋势和影响因素展开了理论分析。而本文将建立场论模型, 分析影响人力资源流动的因素, 并给出相应的管理建议。

1 人力资源场模型的建立

Price (1997) 曾提出人力资源流动模型, 认为只有当就业机会相对较多, 工作满意感不足时员工才会外流[5]。董瑜和谢高地 (2001) 从场的角度来解释资源的流动问题, 并以生态位理论和资源需求空间理论为依据建立场论模型分析资源流动问题[6]。学者们认为每个资源单位之间存在着相互作用。因此, 资源需求空间是一个存在着相互作用的多维空间, 具有多维性、整体性、质量、时空等属性[7]。基于以上几位学者的研究成果, 本文将人员的能动性及层次性考虑在内, 建立了存在相互作用的人力资源场[8]。

1.1 人力资源场空间的构建

将影响人力资源流动的因素分为三类, 并进一步细分 (如表1) :

分别用X1、X2、X3、X4和X5代表五个组织政策细分因素, 令:

其中, 令ai为各变量权重, 且ai之和为1。X的大小说明了企业对优秀人才的吸引力。

同理有:

人力资源场的空间坐标系如图1所示, 设企业目前的人力资源吸引力水平为原点O, 而O’是另一企业的吸引力水平。O与O’间的差距就是吸引力势差, 这个势差衍生了人力资源流动推力, 方向如图中虚线箭头所示。

1.2 人力资源场模型动力分析

假设企业目前对人才的吸引势能为Q1, 另一企业为Q2, 势差Q=Q1-Q2。当Q<0时, 人才流进, 反之则外流。物理学认为物体间由于存在势差而产生力的作用, 因此人力资源流动以存在吸引力势差为前提[9,10,11,12]。以库仑定律为理论基础, 得到推动人才流动的动力公式:F= (k Q1Q2) /r2, 其中F是人才流动动力;k是比例系数, 反映了势差对动力的影响程度;r是空间坐标系距离, 反映本企业与其他企业吸引力水平的空间距离。

2 相关对策与建议

2.1 对于组织政策因素的建议

(1) 薪金是对员工最直接的激励方式, 应当以合理的薪金制度充分调动员工的积极性; (2) 制定令员工满意的福利政策, 从而帮助企业留住优秀人才; (3) 制定公平的升迁政策, 保证员工在为企业做出突出贡献时, 能够得到应有的奖励; (4) 建立完整的员工评价体系, 为企业实施奖惩提供标准; (5) 员工适当参与决策, 提升员工的归属感和决策的可接受程度。

2.2 对于工作环境因素的建议

(1) 建立合理的企业组织架构, 减小各部门间员工沟通的阻力; (2) 营造和谐的工作氛围, 使员工在轻松的状态下工作; (3) 完善硬件设施, 为员工的工作提供便利。

2.3 对个人职业愿景因素的建议

(1) 为未来构建一个清晰、诱人的发展愿景, 使员工充满信心; (2) 考虑重要员工的职业生涯规划, 保证员工的发展与公司的发展同步。

3 结语

人力资源的流动与组织政策、工作环境和个人职业愿景有关, 企业应从这三方面提升对优秀人才的吸引力, 使自己与其他企业的吸引力势差为负, 这样就能够有效地吸引优秀人才, 为企业的发展积累资本。

摘要：以场论为理论基础, 建立人力资源场模型研究影响企业间人力资源流动的因素。考虑组织政策、工作环境和个人职业愿景等影响人力资源流动的因素, 分析造成人力资源在企业间流动的原因。引入吸引力势差的概念, 从组织政策、工作环境和个人职业愿景三方面为企业提高对人力资源的吸引力提出了建议。

物流场论 篇5

规范场论的观念“给人类对宇宙基本作用力和自然规律提供了理解”[1], 被丁肇中 (Samuel C.C.Ting) 赞誉为“是一个划时代的创作, 不但成为今天粒子理论的基石, 并且在相对论及纯数学上也有重大的意义”。弦论迫使物理学家们改变关于实在的观念, 迫使物理学家重新审视事物最深层次的本性, 迫使物理学家修正宇宙和时空的概念, 等等。规范场论和弦论在哲学领域提出了新的问题和挑战。

一 20世纪50年代之后物理学的统一之路

20世纪50年代之后, 物理学的发展经历了一个波澜壮阔的年代, 以规范场论理论为重要物理学理论基础的大统一之路表现着风云变幻、错综复杂的发展历程。

1954年, 杨-米尔斯规范场论理论的提出可以说是在20世纪50年代之后物理学统一之路上迈出了最为关键的第一步。规范场论的思想最早由韦尔 (H.Weyl) 于1918年提出, 当时规范场论的思想还没有受到科学家的高度重视。古老的电动力学可以被视为是基于U (1) 规范对称性, 但这并不是20世纪30年代人们发展量子电动力学时所采用的观点。1954年杨振宁和米尔斯发表了划时代经典论文《同位旋守恒和广义的规范不变》和《同位旋守恒和同位规范不变》。杨振宁和米尔斯构筑的规范理论所基于的不是电动力学中的简单U (1) 规范群, 而是同位旋守恒中的SU (2) 规范群。他们希望这会成为强相互作用的理论。虽然当时很少有物理学家对此感兴趣, 甚至有的物理学大师 (例如泡利) 对此抱有怀疑的态度, 但是, 循此开拓的路向, 为规范场论恢复名誉起到关键的作用。

20世纪60年代初, 物理学家发现微观世界存在的“对称破缺”。这一发现为以规范场为核心的物理学的统一起到关键的推动作用。最初, 杨-米尔斯规范场论理论并没有被物理学家们运用于任何已知相互作用中去;直到几年之后, 物理学家们才开始将杨-米尔斯的想法用到弱相互作用中去。但是, 杨-米尔斯方法无论应用到弱相互作用还是强相互作用中去, 所遇到的主要障碍都是质量问题。质量项都是人为加入的, 但这样做破坏了规范理论的逻辑基础, 因为一旦加入质量, 促成这些理论的定域对称性原理就被破坏了。20世纪60年代, 物理学家发现拉氏量可能具有一些真空所不具有的对称性, 这种特征被称为“对称破缺”。许多物理学家以为如果描述自然的场方程中的一个严格对称性自发破缺, 那它将在实验上表现为近似对称性。[2]广义相对论与量子力学不同的适应范围造成的冲突只是表面的, 其更根本的冲突还在于两大基础理论和新思想的冲突。广义相对论中引力场通过空间的弯曲表现出来, 在这里空间是光滑的集合概念;而量子力学里量子涨落通过周围空间越来越强烈的扭曲表现出来, 这种小距离尺度剧烈的量子涨落使得空间表现出凸凹不平。

(3) 广义相对论与量子力学线性、非线性的对立。正如格林 (Brain Green) 所说, 广义相对论和量子力学的冲突只是发生在宇宙相当隐蔽的地方。物理学家在典型尺度远远超过普朗克长度的问题上快乐地运用广义相对论和量子力学。而另外一些物理学家则深信, 这两大块物理学基石根本搭配不起来。

这个冲突目前成为物理学的中心问题。到了80年代中期, 弦理论带来了一种解决办法, 缓解了二者之间的紧张关系。在弦理论中, 由于弦的延展性 (一维而不是一个点) , 引力和光滑的时空观念在比弦尺度还小的距离下失去了意义, 时空量子涨落也由“弦几何”代替了。在弦理论中, 广义相对论和量子力学不但不是对立的, 而且是“相互需要的”[2]。“根据超弦理论, ‘大’定律与‘小’定律的结合, 不但是幸福的, 也是躲都躲不开的”。[2]

为了一个能把所有的自然力、所有的物质编织成一幅锦绣图画的统一的物理学理论, 爱因斯坦曾追寻了30年。今天, 超弦给我们宣称了一幅迷人的统一图景。弦理论已经很好地解决了黑洞量子力学问题的一些疑难, 但是用它来说明宇宙大爆炸的初始奇点仍是一个未解决的大问题。在超弦理论获得实验证实之前, 广义相对论与量子力学是冲突还是相融的呢?

笔者认为, 目前量子力学和广义相对论的“冲突”是客观存在的, 但是这种“冲突”是暂时的。我们相信, 科学的发展没有尽头, 但是科学理论会逐渐走向统一。从物理学的发展来看, 17世纪, 伽利略研究地面上物体的运动, 打开了通向近代物理学的大门。牛顿“站在巨人们的肩膀上”, 把地面上物体的运动和天体运动统一起来, 揭示了天上地下一切物体的普遍运动规律, 建立了经典力学体系, 实现了物理学史上第一次大综合。18世纪, 经过迈尔、焦耳、卡诺、克劳修斯等人的研究, 经典热力学和经典统计力学正式确立, 从而把热与能、热运动的宏观表现与微观机制统一起来, 实现了物理学史上的第二次大综合。19世纪, 麦克斯韦在库仑、安培、法拉第等物理学家研究的基础上, 经过深入研究, 把电、磁、光统一起来, 建立了经典电磁理论, 预言了电磁波的存在, 实现了物理学史上第三次大综合。至此, 经典力学、经典统计力学和经典电磁理论形成了一个完整的经典物理学体系, 一座金碧辉煌的物理学大厦巍然耸立。20世纪, 爱因斯坦的狭义相对论揭示了物质与运动的统一性、时间与空间的统一性、动量和能量的统一性, 完成了新的统一。20世纪, 科学家在物理学统一之路上艰难地探索, 作了一次又一次的尝试, 超弦理论就是其中之一。所以说, 从物理学的发展脉络可以看出, 量子力学和广义相对论的“统一”是科学发展的必然趋势。但是, 我们还不敢说, 规范场论和超弦理论哪个是统一的归宿, 这都有待于科学的进一步发展和实验的进一步证实。

(二) 物质组成的最终单元:“点状粒子”还是“一维线圈”?

公元前5世纪, 希腊哲学家德谟克利特认为, 大量的物质都应该是少量不同的基本材料组合的结果, 这种基本的组成成分, 是坚硬的、固态的、看不见的、彼此之间只有形式和排列方式不同的微小粒子, 这种基本粒子被称之为“原子”, 具有“不可分割性”和“不可毁灭性”。2000多年过去了, 尽管那些最基本的物质单元已经经历了无数认识的转变, 但是, 人们依旧认为它还是正确的。

20世纪30年代初, J.J.汤姆逊 (Joseph John Thomson) 、卢瑟福 (Rutherford) 、玻尔 (Niels Bohr) 、查德威克 (Nick Chadwick) 的工作使我们认识到原子还不是什么最基本的物质成分, 它有一个包含着质子和中子的核, 核外还绕有一群旋转的电子。曾有一段时间, 许多物理学家认为质子、中子和电子就是希腊人所认为的“最基本的粒子”。“基本粒子”的概念初次得到更新。

20世纪60年代末, 斯坦福直线加速器中心的实验家利用强大的技术力量探索了物质的微观层次, 发现质子和中子也都不是基本的, 反过来, 证明它们都是由更小的粒子——夸克 (夸克有两种, 一种叫上夸克, 另一种叫下夸克) ——构成的。似乎天地间的一切事物都是由电子、上夸克、下夸克的组合形成的, 从实验上还看不出它们还由更小的东西构成的。20世纪50年代中期由雷恩 (Frederick Reince) 和柯万 (Clyde Cowan) 发现了的实验证据, 被认为是第四种基本粒子。

令人惊奇的是, 物理学家凭着前所未有的技术力量, 不断地用越来越大的能量将物质击碎, 不断地发现新粒子, 粒子的清单越来越长, 以至于物理学家将它们成分组, 构成三个“族”。每一族包括2个夸克和一个电子, 或者电子的伙伴, 以及1个相应的中微子。到目前为止, 我们所遇到的每一样事物——不论是自然出现的还是人工将原子粉碎后产生的——都是由这三族粒子和它们的反物质伙伴组合成的粒子组成的。“根据现代思想, 可能称得上‘根本’的粒子是轻子与夸克 (皆为费米子) , 及光子、胶子、引力子和一些与弱相互作用有关的粒子。”[5]

需要强调的事, 粒子的概念已经发生了很大的变化, 无疑, 德谟克利特肯定是认不出它来了。新的粒子观念丧失了原来的每个最重要的标准属性:永恒性和个体身份。所有的粒子都可以产生与消灭, 这是粒子最基本、最普通的性质, 这早在70年前就发现并从理论上认识到了, 这意味着粒子不再具有永恒性。另一方面, 物理学家发现许多粒子成双成对地出现, 反粒子会随着正粒子的湮灭而湮灭, 粒子的个体性不复存在。一些粒子的永恒性和个体性的丧失, 最起码还是稳定的;更有甚者, 一些粒子连稳定性都丧失掉了, 它会衰变而成为其他的粒子。

弦理论带来了强有力的概念。弦理论认为, 如果以更高的精度去考虑粒子, 会发现他们并不是点状的, 而是由一维的小环构成。每个粒子像一根无限纤细的橡皮筋或一根振荡、跳动的细线, 被称之为“弦”。弦理论的弦小得可怜, 平均大约是普朗克长度的尺寸, 所以即使用仪器来检查, 也显得像点一样。弦理论在物理学史上第一次提供了一个能揭示宇宙赖以构成的所有基本特征的框架, 因此有时人们说它可能是一个“包罗万象的理论”或“终极理论”。

如果弦理论是一个最深层的理论——是其他一切理论的基础, 不需要也不允许有更基本的理论来解释它。那么应该认为“弦”就是自然界“最基本的粒子”, 在古希腊人本来的意义上, 也就是不可分的基元。绝对的最小的构成万物的基元的弦, 代表着微观世界数不清的亚结构层次走到了尽头。“从这点看, 弦即使在空间延伸, 问他们的组成也是没有意义的。弦就是弦, 没有比它更基本的东西, 所以不能把它描写成别的任何物质组成的东西。”[2]如果弦理论不被认为是一个极限, 那么, “弦”有可能还是由更深层的粒子构成。如果弦是由更小的事物组成的, 他们就不会是基本的, 相反, 如果什么东西构成了弦, 它就当然可以取代弦的位置, 而成为更基本的宇宙基元。这种观点基于目前现实情况, 我们还不知道弦理论是否是正确的大自然的最后理论。而且, 历史告诉我们, 每当对宇宙的认识深入一步, 总会发现物质还有更微观的层次, 还有更小的组成元素。弦理论像提出了这种可能性, 但还没有确实的证据。既然弦理论证明了传统的零维点粒子是一种数学的理想化, 而不是真实世界的再现, 那么无限细小的一维弦圈会不会是数学理想呢 1995年惠藤 (Edward Witten) 等人发动第二次超弦革命, 提出弦理论还包括着二维的膜、三维的体, 甚至更奇异的怪物等等。到底哪一种才是“最基本的粒子”呢?“要么一定有少量至今尚未发现的粒子是真正的基本粒子, 实验室中看到的粒子皆由他们所构成;要么就是整个基本粒子概念没有任何意义。”[5]

简言之, 物质组成的最终单元到底是“点状粒子”还是“一维线圈”?根据目前的理论发展来看, 大家姑且认为是“点状粒子”, 但这并不意味着它一定是真理。我们期待着超弦理论被证实的那一天, 一旦超弦理论获得实验支持, 我们对物质组成的认识将会有一个根本性的变化。

(三) 真实生活时空:“11维”还是“4维”?

牛顿理论构建了三维的空间和一维的时间, 空间和时间相互独立, 空间是平直的。爱因斯坦相对论的建立鼓励我们把时间看成另一维, 一起构成宇宙的四维时空, 二者相互联系。宇宙的这个特征是基本的、一贯的, 也是普遍存在的, 而且似乎不成什么问题。

然而, 1919年, 波兰的数学家卡鲁扎 (Theodor Kaluza) 向显然的事实提出了挑战——宇宙也许不只有3个空间维, 而是有更多。卡鲁扎的建议变革了我们物理学定律的体系, 以至于至今还为他的远见感到震惊。但是, 这个建议如何能与我们看到的三维空间这一显然的事实相协调?这个问题在卡鲁扎的理论中没有明确的回答。

1926年, 瑞典数学家克莱茵 (Oskar Klein) 把理论更具体化了, 答案也明确了。那就是, 我们的宇宙空间结构既有延展的维, 也有卷缩的维。延展的维很大, 能直接显露出来;卷缩的维很小, 很难看到。

“弦理论动摇现代物理学基础是从宇宙的维数开始的——那个我们认为不是问题的数, 现在正发生着戏剧性的而且令人信服的改变”。[2]弦理论“要求”宇宙有更多的空间维。

那些看不见的维多小才算“小”呢?格林声称, 我们最先进的仪器能探测小到百亿亿分之一米的结构。如果那些维度卷缩得比这个尺度还小, 我们就看不见了。1926年, 克莱茵结合卡鲁扎的原始想法和量子力学思想, 计算结果表明, 卷缩的维可能小到普朗克长度, 是实验远远不可能达到的。

弦理论学家计算表明, 弦能在9个独立空间方向振动。我们熟悉的3个展开的空间维以外还有6个卷缩的空间维。“多维的存在, 不仅是一种假定 (如卡鲁扎、克莱茵和他们的追随者那样) , 更是弦理论的要求。为了让弦理论有意义, 宇宙应该是10维的:9个空间维, 1个时间维”。[2]

20世纪90年代, 惠藤根据本人的发现和前人的一些结果, 提出了令人信服的证据, 说明弦理论的近似计算实际上“丢失”了一个空间维。惠藤的结论令多数弦理论家大吃一惊:弦理论实际需要11维, 10维的空间和1维的时间。

这样一来, 自然就会有人问:为什么其中的3个空间维和1个时间维是大的展开的维, 而其余6个维或7个维是小的卷缩的维?为什么它们不都展开或卷缩?弦理论需要那么多空间维, 会不会有更多的时间维呢?那样不正好与多维空间对应吗?多维的空间和多维的时间意味着什么呢?

进一步讲, 牛顿理论的时空是平直的, 爱因斯坦理论的时空是可以弯曲的, 但是, 它们的空间结构不会破裂。从广义相对论来看, 广义相对论的方程牢牢植根于黎曼几何, 其基本的数学形式要求空间背景是光滑的——这是一个有严格数学意义的概念, 不过从它的寻常意思也能把握某种基本特征:没有褶皱, 没有针眼, 没有一小块一小块“粘”起来的痕迹, 当然也没有破裂。

随着量子力学与引力论的融合以及弦理论的发现, 第一次确定地证明某些物理背景下空间结构可能破裂。惠藤用一种特别的方法说明空间破裂不会产生灾难性后果的微观原因, 而且暴露了空间破裂时点粒子理论和弦理论间的差异:在破裂处弦有两种运动形式, 而点粒子只有一种。

毕竟空间就是空间, 不论它卷曲成卡-丘形式, 还是展开成我们在星光灿烂的夜晚所感觉的茫茫宇宙, 也无论卷缩的维与展开的维之间有多大区别, 值得肯定的是空间破裂一定有着更广泛的适用性。所以, 空间能破裂而不产生物理学灾难, 但是空间破裂时会发生什么事情呢?对我们的生活有什么影响呢?这样的破裂在我们生活的三维空间也会发生吗?

笔者相信物质世界的奥妙, 我们生活的真实空间不会简单的是4维, 因为任何理论都不会是“空穴来风”, 现在既然有人提出了10维或11维时空理论而且能够风靡一时, 自然有一定的道理。当然, 这种看法仅仅是一种信仰而已, 物质世界的新的面目有待新的科学革命给我们展示。

总之, 规范场论和弦理论都是划时代的创作。在从规范场论到弦理论发展的进程中, 萌发了许多哲学方面的新的问题和挑战, 这些新的问题和挑战不仅仅丰富了我们的哲学观, 而且发展了哲学观。在物理学统一之路和理论物理学进一步发展之路上, 将会有越来越多的新问题和挑战被提出, 这些都是哲学观新的意蕴和内涵。

参考文献

[1]转引高策.走在时代前面的科学家——杨振宁[M].太原:山西科学技术出版社, 1999.5.

[2][3][4][6][8][9]格林.宇宙的琴弦[M].长沙:湖南科学技术出版社, 123, 4, 4, 135, 178, 196.

[5][7]罗杰.G.牛顿.探求万物之理[M].李香莲译.杨建邺校.上海:上海科技教育出版社, 2000.212, 210.

[10]桂起权, 贺天平.超弦——大自然的琴弦[M].科技导报, 2003 (3) .

[11]贺天平, 郭贵春.量子力学的模态解释[J].哲学研究, 2004 (10) .

物流场论 篇6

群体动力理论的创始人、德国心理学家勒温 (K.Lewin) 根据人的行为与人的需要, 环境之间的联系提出了“行为场”理论。勒温认为, 人的行为动向及行为方式, 是个人的需要 (个人因素) 与环境因素共同作用的结果[1]。

1 影响高职生“浅阅读”的个人因素分析及对策

我们把来源高职生自身的一切影响阅读行为的因素及一切影响高职生自身阅读需求的因素, 统称由个人因素。据勒温的定义和实际调查, 个人因素主要包括两个方面。

1.1 目的性因素

根据行为场理论来看, 读者阅读行为, 是由其现在的需求决定的。他们的阅读需求越明确, 其阅读行为越强烈, 相反, 阅读需求越模糊, 其阅读行为越随意。从中学应试教育束缚中解放出来的高职学生涌到图书馆后, 有接近50%的学生来阅读的目的模糊, 即他们有渴望阅读却不知读什么好的需求。他们中间的绝大多数面对浩瀚的藏书不知从哪类书读起, 怎样才能选到适合自己阅读的书籍。调查显示高职生阅读的知识面不够宽, 休闲、娱乐类居多;读书没有系统性, 完全凭主观意念, 良莠不分;什么时髦读什么, 什么畅销读什么, 什么有利于就业就学什么[2]。由此可见目的或需求不明确导致了高职生以局限性、盲目性、急功近利性为特征的“浅阅读”行为的发生。

1.2 能力因素

主要是指阅读能力, 包括知识水平、阅读习惯、心理差异等。我国的大学生都是高考指挥棒下的产物, 绝大部分中学生都没有时间和精力阅读课外书籍, 也就没有养成阅读的习惯, 阅读的能力没有得到训练。不少进入大学的学生并没有从中学以考试为中心的学习模式中走出来。他们把读书当成是专业学习之外的的事情, 缺乏按照社会需求和个人兴趣系统进行知识配置的意识[3]。

1.3 服务对策

面对高职生“浅阅读”现状, 教育高职学生如何走进图书馆、如何利用图书馆、如何选择图书就显得十分重要。首先, 要对新生进行图书馆知识教育。培养他们对图书馆的感性认识, 使学生了解图书馆, 在短短的大学期间充分利用图书馆吸取有价值的文化知识。其次, 要广泛开展导读服务。要有计划、有目的的组织读者, 发展读者, 吸引学生到图书馆来, 引导学生阅览书刊;要研究读者动态, 掌握读者的变化情况, 及时调整导读措施和方法。第三, 进行文献检索知识教育, 使读者掌握文献检索的方法, 提高信息能力[4]。

2 影响高职生“浅阅读”的环境因素分析及对策

环境因素是个人因素发生作用导致行为发生的刺激条件。高职生所处的阅读环境是复杂的, 不管怎样复杂, 只要有阅读行为, 必然离不开环境因素。我们把环境影响因素划分为两大类, 即宏观环境因素和微观环境因素。

2.1 宏观环境

社会风尚对高职生的影响主要表现在三个方面:一是信息量的飞速增长和传播渠道的丰富多样。高职学生缺乏对信息控制和鉴别的能力, 面对爆炸式的信息扩张, 他们需要以“浅阅读”的方式来接受、处理海量信息。二是读者对图书内容方面的“流行”倾向。高职生不爱读自己的专业书籍, 却热衷休闲报刊读物的浅阅读现象, 其实主要还是受到整个社会阅读风气的影响。三是就业压力。面对无时不在的竞争, 猛啃实用强的书本快速充电自然成为高职生一种本能的选择。

对于宏观环境因素, 图书馆工作者虽然干预能力极小, 但绝不能说完全无能为力。图书馆对社会各种风潮固无投鞭断流的能力, 但至少可以不随波逐流。而且努力培养和创造整个社会的文明环境, 建立宜于读书学习的良好风尚, 是图书馆工作者义不容辞的责任。

2.2 微观环境因素

所谓微观环境, 是指直接影响读者行为的各类因素。我认为这里应包括三个方面:一是图书馆的物质条件。对于目前我国大力发展起来的高职院校, 往往根据学校资金情况对图书馆的资金投入出现阶段性的大增或阶段性锐减。高职图书馆在馆藏明显不足的情况下, 有购书经费就突击采购娱乐时尚类及应试类图书迎合学生口味;没有经费就停止采购, 致使专业书刊更新滞后。二是馆风建设。馆风是图书馆内的一个小的社会风尚, 主要通过馆员与读者之间的关系中体现出来。由于馆员数量不足及服务素质不高等原因致使高职馆的工作重点依旧停留在传统的采编、流通和阅览等常规项目上, 而对读者阅读心理、阅读需求、阅读引导等深层次的服务指导工作还没有提上议事日程。三是读者个性心理环境因素。主要指馆舍的设备条件、服务礼仪等因素所具的美学、心理学效应, 都是构成刺激读者行为的重要因素。在开架书库、阅览室等重要读者活动地, 色彩、布局、采光等馆内环境, 馆员服务态度等都对读者阅读行为的产生有一定的影响。

2.3 应对措施

新媒体、新技术催生了“浅阅读”读者群体的大量产生, 为了应对新阅读形势下的需要, 我们更应采取一系列的创新服务方式与方法, 更应不断拓宽服务的领域和进一步新服务的措施[3]。

首先, 要充分调动一切积极手段, 尽可能的为高职生创造一个环境幽雅、文化氛围浓厚的读书环境, 以激发学生的阅读欲望;图书馆推荐优秀书刊, 宣传栏刊新书、好书的书评及阅读欣赏, 引导学生多读书、读好书。第二, 要创设读书社团, 通过学生的各种社团组织, 传播阅读信息, 倡导读书风气。第三, 开展有特色的专题讲座。图书馆可通过组织读者, 开展专题读书会, 如经典朗诵会、读书演讲比赛、作家签名售书等, 进一步扩大社会阅读的范围。第四, 增加与读者互动的平台, 定期召开读者座谈会, 了解各类读者的需求。第五, 图书馆馆员是导读工作的主体, 高素质、高水平的馆员队伍是构建和谐环境、做好阅读辅导工作的保障。馆员应加强学习, 具有广博的知识面, 精通某种学科, 熟练掌握各种基本技能和现代化技术, 这样才能更广泛、更有针对性地指导读者阅读。

参考文献

[1]孙二虎.从勒温“行为场”理论看影响图书馆读者行为的P.E因素[J].图书馆员, 1989 (1) :5～8.

[2]李文蕾.高校图书馆与大学生阅读能力的培养[J].图书馆杂志, 2007 (8) :92～94.

[3]董一凡.图书馆如何积极应对“浅阅读”读者群体[J].新世纪图书馆, 2009 (2) :24～26.