非线性物理学有什么用

Ⅰ 什么是非线性动力学

非线性动力学，是物理学的思维进入传统方法所不能解决的问题的一座丰碑。也是非常有前途的工具学科，它为大数据时代提供潜在的分析引擎。为什么说非线性，因为物理之外的系统大多数不能用线性系统表述（详情请见《动力学是如何做预测的》）。动力学的核心使命是预测系统的变化，非线性动力学在这点上也是一样的。一个经典的非线性动力学系统具有标准的表述形式：预测一个系统的未来，你需要知道它在微小时间尺度里的性质并列出动力学方程x是一个向量（vector），它所具有的分量个数即系统的维度。维度是动力学系统的最基本属性 。它决定系统的复杂性，及其可能具有的基本性质。 还有，我们有多大把握预测系统的未来。高维空间绝非之存在于宇宙之边（广义相对论）或者加速器的深处（弦论），而是你我的生活中处处皆是。用图形的思维， 讲述复杂性是如何随着维度升高而产生的，同时，庞加莱，秦皇或者凯恩斯又是如何联系起来的。最简单的系统是一维系统，预测一个一维的非线性系统，往往只需抓住一个关键性信息-定点。一维系统与定点（Fix Point） “简单系统偏好平衡”马尔萨斯人口论合不合理？18世纪末，在工业革命前夜的英国，一个叫做马尔萨斯的伟大思想家提出了这样一个困扰了人类几个实的问题： 人类的人口呈指数增长，而食物的总量至多成代数增长， 所以当人口的增长超过食物，人类将不可避免的陷入饥荒，疾病和战争。而普遍性的贫穷，是人类文明的宿命。这个理论解释了为什么许多古代文明陷入发展停滞的泥沼，从埃及，两河领域到古中国。

Ⅱ 什么是物理

物理是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。是一门以实验为基础的自然科学,物理学的一个永恒主题是寻找各种序（orders）、对称性（symmetry）和对称破缺（symmetry-breaking）守恒律（conservation laws）或不变性（invariance）.

物理学分支
● 经典力学及理论力学(Mechanics)研究物体机械运动的基本规律的规律
● 电磁学及电动力学(Electromagnetism and Electrodynamics)研究电磁现象，物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律
● 热力学与统计物理学(Thermodynamics and Statistical Physics)研究物质热运动的统计规律及其宏观表现
● 相对论和时空物理(Relativity)研究物体的高速运动效应，相关的动力学规律以及关于时空相对性的规律
● 量子力学(Quantum mechanics)研究微观物质运动现象以及基本运动规律
此外，还有： 粒子物理学、原子核物理学、原子分子物理学、固体物理学、凝聚态物理学、激光物理学、等离子体物理学、地球物理学、生物物理学、天体物理学、声学、电磁学、光学、无线电物理学、热学、量子场论、低温物理学、半导体物理学、磁学、液晶、医学物理学、非线性物理学、计算物理学和空气动力学等等。
通常还将理论力学、电动力学、材料力学、热力学与统计物理学、量子力学统称为力学。 要想学好物理，最重要的就是有兴趣 ，物理其实离生活很贴近 希望你能学好它

Ⅲ 非线性物理学的介绍

非线性物理学是研究各种非线性物理现象的学科。所谓线性，从数学上来讲，是指方程的解满足线性叠加原理。即方程任意两个解的线性叠加仍然是方程的一个解。线性意味着系统的简单性，但自然现象就其本质来说，都是复杂的，非线性的。

Ⅳ 非线性物理学的主要内容

目前非线性物理学中研究得最为广泛的领域主要有以下方面：
* 孤立子（Soliton）：孤立子（或孤立波）是一种非线性效应，它能够保持其速度和形状长时间传播。孤立子理论在光纤通信、蛋白质和DNA作用机理，以及弦论中都有重要应用。
* 混沌理论（Chaos theory）：混沌是一种源自于（非线性的）决定性规律的无序状态。混沌的最大特点是具有高度初值敏感性，无论多么微小的微扰，在足够长的时间后都会使系统彻底的偏离原来的状态。大气就是典型的混沌系统，因而长期天气预报是不可能的。
* 分形（Fractal）：分形的突出特征是自相似性。在晶体生长及DNA复制过程中，人们都会遇到分形生长。
* 模式形成（Pattern formation）
* 细胞自动机（Cellular automata）
* 复杂系统
* 耗散结构
* 自组织

Ⅳ 非线性是什么非线性为何无处不在

生活中充满了非线性，可以这么说，非线性即是一切，而线性只是非线性在一定尺度或范围约束下的近似。
简单举例如下：
1. 自来水龙头，从拧开的一瞬间，从无到有，就是非线性，随后逐步变大，在宏观尺度好像流体均匀流出，其实不然，需要用流体模型来描述。水龙头继续开大，可能又会变得水流不稳定，非线性再次凸显。
2. 将一并未开封的啤酒打开后，瞬间倒过来，啤酒流出瓶口，开始随着空气导入而液体非常不稳定的间歇喷涌，即便后续比较平稳，而因为空气压强的关系而不断间歇变化，一点没有线性的感觉，直到结束。
3. 烧开一壶水也是类似情况。

可见在一个既定的尺度上，比如酒瓶，水龙头，水壶这样的宏观尺度，中间如果是液体，那么水分子的尺度就很小。这样小尺度的大数量物质在运动的时候，往往能够在宏观尺度上形成一定统计意义的均值或某个现象，而它又是不稳定的。
所以总体上来说，非线性无处不在，线性是偶发，而且也是平均或统计意思上的。

正因为如此，非线性世界的情况多变且复杂，这个找规律和预测提供了障碍。比如天气预报，一般只能预报三天的天气，因为天气的形成，有赖于局部的空气中各种小物质的大量相互作用，参数和属性极多，几乎无法预测。
非线性世界中，偶发的平静，它体现为相对的线性表现，这可以被称为物理规律。这些情况的互相转化，可以被称为相变，就像天气剧烈变化，从一种天气急剧变化为另一种。吉布斯在研究了化学过程后，提出了相变相关理论，比价深刻。

举一个例子：飞机的阻力
当飞机高速飞行，阻力首先是空气阻力，虽然空气分析稀少，这就是为啥大家坐飞机能比汽车快的原因，阻力小，速度快。
但当飞机速度达到一定程度后，哪怕稀薄的空气，不同小分子装机金属机壳的概率，密度，相对速度，频率等也就大了，自然阻力越来越多。
可能大家以为就这样下去了，这个物理过程很清晰。但其实不然，高速运行的飞机，速度达到一定程度后，其前后的空气压差而导致的涡街才是最大问题。
因为飞机开得快，身后压力小，有点类似抽真空。飞机后部或者机翼边缘等地方，压力比较小，于是空气产生了对流，形成漩涡。
而随着飞机飞到一定速度后，漩涡就像一个大炮一样，从飞机后面打出去，就如同飞机后面有一条街道，里面行走着很多漩涡人，简称涡街。
而涡街将进一步导致更大的压力差，将飞机拉回来。所以飞机速度无法进一步提高。
于是大家一定想到了真空当中运行，肯定会好很多，的确如此。所以宇宙空间中的飞行器，比近地飞行的飞机要快得多，就是因为宇宙空间和外层空间更稀薄，
集合没有大气和各种元素和分子，空空如也，接近真空，也就能进一步提速。

在举一个例子：汽车起步
开过车的朋友一定知道，起步挂一档，自动挡的汽车起步的时候也是慢慢提速，档位自动切换到抵挡，以便提供更大的推动力来将汽车从零开始提速。
换挡的操作，其实就是一个非线性的过程。汽车的动力输出和实际速度变化，有对应关系，汽车生产厂家，调教底盘的时候，可定有模拟曲线。
而这根曲线可能看着是线性的，因为是近似，自动挡汽车的自动部件应该就是跟着理论值，通过程序实现自动切换档位(根据汽车当前速度和油门程度来计算),
而手动挡就更清晰了，对应汽车从速度0，到低速，到中速，到高速，正是认识到这几个阶段的非线性，所以手动挡的人，才会根据经验，快速切换合适的档位来提速。

类似的人走路也是起步，虽然说猎豹和百米冠军和汽车或飞机比速度，起步人和动物占优，这是因为动物的生物理化结构，长期进化的结果，起步慢要被吃掉。
所以人和猎豹起步提速比战斗机还快，但后面就被追上了。拿人来说，正准备过马路，在等待红灯变绿的你，将重心正好控制在双脚之间，此时突然绿灯亮了，
心急的你猛的抬起右脚就要往前走，发现你上身往后仰，那是因为惯性。你重心的保持是有惯性的，要改变就要付出代价，且要经理过程和时间。你抬腿便走，
为了保持重心依旧维持在你脚下，你驱赶不得不后仰。

Ⅵ 在非线性物理学中鞍点是什么意思

鞍点（Saddle point）在微分方程中，沿着某一方向是稳定的，另一条方向是不稳定的奇点，叫做鞍点。在泛函中，既不是极大值点也不是极小值点的临界点，叫做鞍点。在矩阵中，一个数在所在行中是最大值，在所在列中是最小值，则被称为鞍点。在物理上要广泛一些，指在一个方向是极大值，另一个方向是极小值的点。

Ⅶ 非线性物理学的定义

所幸的是，自然界中的许多现象都可以在一定程度上近似为线性。传统的物理学和自然科学就是为各种现象建立线性模型，并取得了巨大的成功。但随着人类对自然界中各种复杂现象的深入研究，越来越多的非线性现象开始进入人类的视野。

Ⅷ 什么是非线性动力学

非线性力学是一门研究物体的几何非线性和物理非线性的科学，它广泛地存在于自然世界。 动力学问题一开始就是非线性的，如用牛顿运动定律描述的行星运动微分方程。但历史上专门用非线性力学这一名词，还是1930年代的事。苏联的非线性振动理论学派(创始人Mandel'stam, Palalexi，以及作出重要突破的Andronov)用非线性力学这词代表非线性振动，如Krylov,Bogoliubov1937年所写《非线性力学引论》。发展到最后，这种非线性力学几乎包括了力学的大部分，

Ⅸ 物理学好有什么用

物理学好的用处：

1. 物理可以解释很多日常生活现象，坐电梯时会想到重力加速度，用高压锅时会想到压强，有助于更好地理解这个世界。

2. 高中学习的物理，一方面是对科学方法的一种训练，另外一方面，学到的物理知识也会成为将来生活常识的一部分。

3. 学生在学习物理过程中形成小的思维习惯，虽然现在意识不到，却能受益终生。

4. 提高思维的综合能力

Ⅹ 什么是线性动力学系统和非线性动力学系统，它们有何异同

其实很简单，区别就是线性和非线性的区别。
线性和非线性的区别在随便一本数学书里都有：
a＋b＝b＋a