網上吹牛|再談黑鳥風車 特有理 2021-8-5
上公眾網，大部分目的是為了吹牛和娛樂。如果能夠捎帶豐富一下知識當然也是好事。關於黑鳥風車的科學原理討論，對本人來講確實起到了活躍思維的作用。不過我也感到，如今的專家們知識面大都很窄，許多問題哪怕是科技網紅都解釋得似是而非。說實話，真不是為了顯擺，那是看了真着急。 有一點我想先強調的，就是動態因子的概念。所謂的“動態因子”就是決定系統函數動態響應的數理表達元素。在電子領域就是阻、容、感；數理上就是R+jX或Zmejθ的三種不同性質狀態。在系統理論中，這是構建系統模型所必須的知識基礎。任何機械物理模型，要想建立等效數學模型，對動態因子的理解和解析就是建模的核心。對於一個物理現象，不管用什麼專業術語解釋，如果不能落實到動態因子關系所構建的數學模型上，那任何解釋都將是存疑的。阻、容、感雖然是電子科技中的專業詞彙，但其概念實則反應了自然作用的關係本質，因此這些概念並不是電子科學獨有的。不管其它領域如何稱呼，比如傳統物理管阻性叫阻力、容性叫慣性、感性叫彈性，可沒有任何稱呼能像阻容感那樣反映了自然作用的實質。關於阻容感在數理層面的各種特質表現，從時域到頻域再到復頻域，那是分析應用科學問題的精髓。就像見到速度就知道有能量的轉換，見到加速度就知道有力的作用一樣；見到對數運行曲線就知道有必容性因子的作用，見到反相躍升曲線就知道一定有感性因子的作用。 許多科學家，由於偏重理科的原因，哪怕專業理論知識再豐富，也不見得能感悟動態因子在系統工程應用中的本質含義。而大多數人哪怕是知識分子或工程師，學數理化就是為了掙錢追求富貴夢，中國環境成長起來的人更是如此。所以只知其然者眾，而知其所以然者寡。在普通網絡上要想找到深刻的學識共鳴真是很難。其實我很懷念幾年前萬維五味齋里關於貸款複利的辯論，即使最後都到臉紅脖子粗的地步，但至少在一個月都熱度不減的各自論述中，多少能體驗到思考的樂趣和智力對抗的快感。然而當時的場景一去不復返，再也找不到幾個吹牛還能講武德的。幸虧這次安博有耐心對黑鳥風車的問題做了深入的探討，才讓我有了進一步思考的興趣，也發現了之前思考中的一個關鍵缺陷。現在終於可以完整闡述黑鳥風車超風速的科學本質了。 首先，只要不是作弊或描述誤導，黑鳥風車超風速行駛的原因必然來自感性因子的作用，這在數理本質上是毋庸置疑的。至於感性因子來自何處則是分析具體問題的關鍵。所謂的“動態因子”就是針對動態系統（Dynamic System）而言。在風車上，只有車輪和尾部的大尺寸螺旋槳是系統中動態的部分。進一步，由於螺旋槳是黑鳥對風產生交互作用的關鍵模塊，所以尋找感性因子必然要聚焦在螺旋槳部分。 如果孤立地對螺旋槳進行物理解析，沒有任何理論和實際應用能佐證其感性的存在。但是如果把螺旋槳和與其相互作用的空氣放在更大的系統中去思考，就會發現有形的螺旋槳和與其共舞的無形空氣一起構成了對風車作用的感性模塊。這種無形的風車外延部分才是解析黑鳥現象的關鍵。這也是本人初期思考時所遺漏的。 由於風車的葉片是與車輪相聯的，因此葉片對空氣的作用必然是與風力反相的。這就導致螺旋槳周圍有一個無形且於風力反向的空氣旋流存在於葉片周圍。而這股旋流既起到了對風力的反抗作用，也成為阻止葉片順風力轉動的感性力量。數理中的感性，就是一切阻止能量順勢瞬時改變的因素。也就是只要有阻止能量順勢瞬時改變的因素存在，科學語言講就是有感性因素存在。容性則恰恰相反，就是一切可以融通能量順勢瞬時改變的因素稱為容性因素。在系統工程中，說感性因子和容性因子不是為了拿來吹牛唬人的，而是建模時必須要準確判斷和具體提取的函數變量，以及解析調控系統運行狀態的核心依據。 其實在科學界混久了就能發現：不管頭銜如何，能解函數方程的那只是匠水平；能為現實系統構建函數方程的才算達到師的水平；能從函數方程中看透自然奧秘本質的，那才是大師的水平。不好意思我又吹牛了。而那些喜歡虛來高去、動不動格言警句、流行術語、名人上帝、書袋子總是掉了一地的，不好意思得罪了：十有八九是騙子中的精英，忽悠中的才俊。能在網上吹牛是一大樂趣，能在虛擬世界快意恩仇也是對現實生活的一種補償。最有意思的，是看騙子互動、傻子交流、瘋子折騰、弱智起鬨。 看了上段話能會心一笑的人，不但智商高，情商也高；能夠心態平和不氣不惱的，至少精神健康，情商出眾；主動對號入座、心生嫉恨的，情商堪憂且素質低下；怒火攻心、咬牙切齒的，那必是智商低、情商低、格局低、精神健康水平更低。許多人可能不理解為什麼本人總是如此地刺頭，原因只有一個：仇恨！中國人的災難，就是因為邪惡之人太多；世界如此混亂也是因為邪惡勢力太大。這個恨里，有對人性之惡的仇恨，有對社會墮落的仇恨，也有對愚昧大眾恨鐵不成鋼的怨恨。 酒精的關係，思路有些跑偏。定定神，從感性回到理性，繼續解析黑鳥超風速的原理： 科學概念上的感性不只是有形的、靜態的感性，自然系統中，動態因子往往是一種動態中的無形存在。黑鳥風車的葉片在靜止時並不存在感性；而當其運動時，就與運動軌跡上的空氣構成了可以作用於風車的感性因子。 當風車速度與風速相等時，風能的輸入瞬時歸零並開始倒向。於是葉片攜帶的空氣旋流便在感性的作用下產生一個瞬間的反變化勢能，從而推動葉片及至車輪加速轉動。如果非用有形的方式來思考，可將葉片攪動的空氣旋流看作一個抵抗風力的彈簧。當風力存在，這個旋流彈簧被像音樂盒裡的彈簧那樣擰緊。當風力消失的瞬間，這個旋流的能量被釋放，從而推動葉片加速轉動並使風車超過風速。 其實這種隱形的旋流能量就像安博提供的視頻裡，在跑步機上做的實驗一樣，風車所獲得的加速能量並非憑空而來。在跑步機上，風車的能量是跑步機皮帶通過車輪傳送給螺旋槳的。這些能量所提供給風車的動能並不只是在維持風車與跑步機保持對速平衡的水平，而是當跑步機速度足夠快時，根據基本物理定理，其所提供的動能就超出了風車維持速度反相平衡的水平。於是風車就可以逆跑步皮帶而行了。儘管黑鳥風車獲得的能量並不是來自於車輪而是來自於背後的風能。不過這些風能也不是在僅僅能維持風車勻速運行的數值。從靜止到與風速相等，其中必然存在一個大於迎面風阻和運行摩擦力的能量輸入。這些能量一部分變成風車的行駛動能和葉片轉動的推進勢能，還有一部分就是通過螺旋槳反送到葉片周圍的旋流能量。這個能量就是讓風車在風力消失時突破風速的反饋動能。只要在葉片風阻和感性能量儲存的關係中找到最佳平衡點，螺旋槳就可以找到最佳的設計數據。 以上的解析不知是否說明白了。不管別人明白不明白，反正我自己是明白了。簡而言之一句話，就是只要風能強大到可以讓風車加速到風速，螺旋槳及其攪動的氣旋就儲存了可以推動風車超風速運行的額外感性能量。 因最近有關能量運行的問題思考，乾脆把關於永動機問題的牛一起吹出來。那就是在哲理的角度： 一個無法永動的宇宙中，絕不可能存在可以永動的局部時空。
附安博相關博文：《黑鳥比風更快是怎樣實現的？》https://blog.creaders.net/u/6048/202108/410410.html
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