標(biāo)題：模型在材料科學(xué)中的作用-金屬實驗材料顯微鏡
信息分類:站內(nèi)新聞
作者:yiyi發(fā)布
時間:2016-7-10 20:03:18
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正文:
模型在材料科學(xué)中扮演著重要的角色。它們?yōu)椴牧系慕Y(jié)構(gòu)和性能之
間建立了聯(lián)系，而這就是材料科學(xué)的全部!
模型不是真實的，它是人們思維的構(gòu)建，為在一定的體系下對
觀察到的現(xiàn)象提供解釋。因此，模型描述的是我們已知(“經(jīng)驗”)
但并不“理解”的，即缺乏一個統(tǒng)一的理論概念。同時，為某一系
統(tǒng)設(shè)計的模型可以預(yù)測一定條件下該系統(tǒng)可能發(fā)生的現(xiàn)象。只要實
驗結(jié)果與模型所預(yù)測的結(jié)果相吻合，那么就認(rèn)為該模型是對系統(tǒng)屬
性的一個合理描述，否則該模型就必須進行修正或者不得不建立一
個新的模型。
很多情況下，雖然已知模型不能對所有的實驗現(xiàn)象進行合理解
釋，但仍被使用。當(dāng)然，一個相對簡單的模型雖然不可能解釋所觀
察到現(xiàn)象的所有細節(jié)，但在許多情況下甚至比從基本粒子間相互作
用出發(fā)的“從頭計算”更適合于揭示和解釋自然界主要的運動規(guī)律
。關(guān)注太多的細節(jié)只會掩蓋而不是揭示材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
可以通過一個簡單的例子來解釋用模型來描述自然現(xiàn)象的局限
性。人們可以觀察到任何咖啡機投入一枚硬幣以后，咖啡機就會自
動倒出一杯咖啡。對這種現(xiàn)象至少有兩個可能解釋，即可以給出兩
個實際的模型。這臺機器可能由一個包括發(fā)動機、泵和齒輪等結(jié)構(gòu)
在內(nèi)的系統(tǒng)組成，并通過電力驅(qū)動；或者機器里面可能住著某一侏
儒，他被訓(xùn)練成只要有硬幣投入就準(zhǔn)備一杯咖啡。即便有模型解釋
了迄今為止觀察到的所有現(xiàn)象，但最終也不可能確定這一模型是否
正確，只有打開機器對其內(nèi)部進行觀察，才能得到最終的結(jié)論。這
種“打開”系統(tǒng)往往不是我們通常能做到的，只能通過建立模型來
完成。實驗由此成為了判定一個模型是否比其他模型更接近事實的
決定性因素。對于上述那個有趣的例子，我們可以嘗試停止給那個
咖啡機供電。如果機器在投幣后沒有提供咖啡的話，那么“電動機
／水泵／齒輪”模型的提出者就會立刻宣稱這個實驗驗證了他們的
模型。然而，提出“侏儒”模型的人就會假設(shè)侏儒需要電力來讓他
看見操作過程或者他不愿意在黑暗里操作。這個例子說明了關(guān)于哪
個模型更適當(dāng)、更有效的爭論很難平息。實際上，科學(xué)史上充滿了
這種長期的爭論，這也是科學(xué)研究活動的最主要特征之一。
出自http://www.bjsgyq.com/北京顯微鏡百科
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