教科书常见错误之二：波动是什么？

海上钢琴师

勿庸置疑，波动和旋涡是流体力学中的两种最重要的流动现象。但是，目前除了某些英文教科书对波动现象有比较简单的介绍外，中文《流体力学》教科书中则根本不提波动问题。只有到了《气体动力学》中我们才能看到“激波”的形成和兰金－雨贡纽条件等内容，而波动的一些基本概念，比如驻波、孤立波、群速度等，则要到学习水波的时候才有所涉及。因此，缺乏对波动问题的介绍，目前甚至不能算是《流体力学》教科书的错误，而是一个明显的疏忽。[br][br][以下内容由 海上钢琴师 在 2006年03月25日 06:59pm 时添加] [br]
如果看到复杂系统理论中讨论流体力学问题时，你大概第一次看到“群速度”这个概念，实际上这无非是流体力学波动问题的一个基本概念而已。[br][br][以下内容由 海上钢琴师 在 2006年03月25日 07:21pm 时添加] [br]
哈哈，学习流体力学确实需要耐心，一个很简单的概念，可能要找很多书才能看到解释。不是学科本身太难了，而是这个学科的教学有点问题，尤其是教科书。

monday

恩，有同样的困惑：
1、什么是波？——运动和能量的传播，或者扰动的传播？
2、什么是激波？——是否可以认为是强烈的扰动收敛？
3、的确第一次看到“群速度”这个概念。
楼主能否推荐一本介绍波的书呢？

minimoon

鄙人才疏学浅，不敢妄言，基于不同的思考提一个自己的观点供各位参考：
1、波动可以被视为一种质量体系的运动；
2、波动是连续介质中的现象，遵守一个还未公理化的条件即“时间顺序”。
对于其可以被视为质量体系的运动，是基于可压缩连续介质中波动使一确定区域的质量密度的改变的连续性与真实质量体系运动的不可区分而来的，具体可以参考链接：http://219.232.54.3/cgi-bin/LB5000/topic.cgi?forum=37&topic=1431&start=0&show=0

周华

最近在图书馆的旧书中找到一本书，Lighthill的Waves in Fluids，里面主要讲了4种波，声波、激波、表面波、重力波，应该能很好回答楼主的问题。我们气动专业的在学气动基础时学过声波和激波（膨胀波），表面波和重力波没有涉及过，后面两种波动问题研究水波的人接触比较多。Lighthill这本书是对各类教科书的一个补充，推荐一下！

monday

哦，感谢推荐，这本书的确不错

lxg6226

波动——按照标准说法，就是振动状态的传递。波动通常被假设成在四维时空内。
可是，波动不但能够无损地自由穿越二维封闭空间，也能够无损地自由穿越三维封闭空间。尤其是后者这一实验现象，表明了波动是一种五维时空的物理现象，而非是教科书上所假定的四维时空现象。

sunjinxun

我不知道说什么好
怀疑是好 但是不能乱说

第七封印

我现在就在研究这个 看来这个问题还是很有拓展空间的

第七封印

另外我想问问 压力波算是什么波？？感觉跟声波有相似性

zwp

波动的一些基本概念，比如驻波、孤立波、群速度等，则要到学习水波的时候才有所涉及。
周光炯的《流体力学》中第七章波动就有这些概念！

海上钢琴师

嗯，最近看到很多新的教科书，里面已经有波动方面的介绍了。我认为《流体力学》应该是面向所有流体应用的一个基础教程，是学习这个学科的一个起点，因此不应遗漏重要的基础知识。现在情况似乎有好转。

5210304

楼主应该和著书者交流下,希望下一版时要加以修正了.[br][br][以下内容由 5210304 在 2007年06月07日 00:11pm 时添加] [br]
我想不同的人写流体力学书时侧重点是不同的,没有必要大家就共用一本很全面的书,当然基本概念还是应该相同的

通流

最简单的波动应该是在物理的力学中提到的。可惜，大学物理在波动上面花的时间不太多。这就造成了以后我们学到流体中的波动时，很多概念还没有建立起来。
所以，我建议还是先读一点机械波的内容吧。

onesupeng

我们的教科书，专门用一章讲水波

通流

波是理解世界的一种方法。（这可以包括整个物理学。）甚至很多定常流动，都可以从波动的角度来看。可惜，我的理解还不是恨透，没有办法进一步深入讨论。

一个简单的例子是激波位置。激波位置（定常的）可以是看做上下游扰动平衡的结果。所以，要能够计算激波的计算方法，很可能也能够计算波的传播速度。