標(biāo)題：模型在材料科學(xué)中的作用-金屬實(shí)驗(yàn)材料顯微鏡
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作者:yiyi發(fā)布
時(shí)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(shí)的，它是人們思維的構(gòu)建，為在一定的體系下對(duì)
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(yàn)”)
但并不“理解”的，即缺乏一個(gè)統(tǒng)一的理論概念。同時(shí)，為某一系
統(tǒng)設(shè)計(jì)的模型可以預(yù)測(cè)一定條件下該系統(tǒng)可能發(fā)生的現(xiàn)象。只要實(shí)
驗(yàn)結(jié)果與模型所預(yù)測(cè)的結(jié)果相吻合，那么就認(rèn)為該模型是對(duì)系統(tǒng)屬
性的一個(gè)合理描述，否則該模型就必須進(jìn)行修正或者不得不建立一
個(gè)新的模型。
很多情況下，雖然已知模型不能對(duì)所有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行合理解
釋，但仍被使用。當(dāng)然，一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的模型雖然不可能解釋所觀
察到現(xiàn)象的所有細(xì)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(jì)算”更適合于揭示和解釋自然界主要的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
。關(guān)注太多的細(xì)節(jié)只會(huì)掩蓋而不是揭示材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
可以通過一個(gè)簡(jiǎn)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(jī)投入一枚硬幣以后，咖啡機(jī)就會(huì)自
動(dòng)倒出一杯咖啡。對(duì)這種現(xiàn)象至少有兩個(gè)可能解釋，即可以給出兩
個(gè)實(shí)際的模型。這臺(tái)機(jī)器可能由一個(gè)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、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(dòng)；或者機(jī)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(jī)器對(duì)其內(nèi)部進(jìn)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(shí)驗(yàn)由此成為了判定一個(gè)模型是否比其他模型更接近事實(shí)的
決定性因素。對(duì)于上述那個(gè)有趣的例子，我們可以嘗試停止給那個(gè)
咖啡機(jī)供電。如果機(jī)器在投幣后沒有提供咖啡的話，那么“電動(dòng)機(jī)
／水泵／齒輪”模型的提出者就會(huì)立刻宣稱這個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了他們的
模型。然而，提出“侏儒”模型的人就會(huì)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(gè)例子說明了關(guān)于哪
個(gè)模型更適當(dāng)、更有效的爭(zhēng)論很難平息。實(shí)際上，科學(xué)史上充滿了
這種長(zhǎng)期的爭(zhēng)論，這也是科學(xué)研究活動(dòng)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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