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从贝纳德对流猜想太极两鱼产生机制
太极作为一种混沌中秩序的体现方式,当与现今耗散结构理论和混沌学等非线性科学的研究密切相关。耗散结构理论认为,从混沌中可以产生秩序,而贝纳德对流就是一个典型例子。从这里得到启发,很可能太极两鱼的产生也遵循类似机制,现在先定性考虑一个思路,有机会可建立相应数学模型,进行进一步的计算机仿真和模拟研究。平面太极鱼的产生实验设计如下:在两个水平平板之间充以一薄层水,在垂直于平板直线与平板相交处各放一点热源(模拟坎离两宫),形成两点间温度梯度差,在以两点为端点线段的中点处垂直放置两相反方向能产生细线水流喷头(水速可调,模拟空无中太极乾坤两宫作用下所蕴轻清、重浊之气的生化和运动),适当调整水流速度和两点间温度梯度,则可能产生太极图水样。先考虑两点没有温度梯度外加条件的情况,只有中心喷出两股反方向水流,随着流速的加大,因为非线性粘滞性原因,势必会带起周围一片水流流动,这样使得上下角度来看中间区域流速较大,两边较小,到一定“恰当”流动状态(若速度过大,可能出湍流),则整个水分成四部分,上下各两动态对应部分互相靠近和远离,体现为互逐、互抱,这为流体力学伯努利效应造成,也就是通常飞机能浮在空中的原理,对于小河流的观察可以帮助理解这种情况,在河流两岸附近,经常可以看到打旋流动的树叶,就是由如上机制所成。而两鱼运动对旋之象的形成,则需要有一定的上下点温度梯度,保证水在特定区域自然形成对流或回旋。 |