流體

當(dāng)埃菲爾在 1889 年建造著名的誒菲爾鐵塔時(shí)，他挑選了 72 位 19 世紀(jì)著名的法國科學(xué)家，將他們的名字刻在了鐵塔上，以示崇敬。最引人注目的有拉格朗日、拉普拉斯與勒讓德。你還會(huì)發(fā)現(xiàn)納維的名字，納維是當(dāng)時(shí)著名的工程師，曾跟著偉大的數(shù)學(xué)家傅里葉學(xué)習(xí)過一段時(shí)間。1820 年前后，納維開始思考與流體有關(guān)的數(shù)學(xué)。在 1821 年到 1822 年間他發(fā)現(xiàn)了著名的納維-斯托克斯方程組。

要點(diǎn)在于液體難于對(duì)付 —— 這在教科書中講的十分透徹。例如，朗道（Lev Landau）和栗弗席茲（Evgeny Lifshitz）的《統(tǒng)計(jì)物理學(xué)》（Statistical Physics）中一再強(qiáng)調(diào)，液體的熱力學(xué)性質(zhì)和溫度依賴性根本無法以適用于所有液體的解析形式計(jì)算出來。原因在于很強(qiáng)的分子間相互作用以及缺乏簡(jiǎn)化固體理論的小振動(dòng)。這種復(fù)雜性體現(xiàn)在著名的“無小參數(shù)”問題上：液體既沒有氣體的弱相互作用，也沒有固體的小的原子位移。盡管面臨這樣的困難，我們還是根據(jù)液體中的激發(fā)發(fā)展了液體的熱力學(xué)理論，它目前正在經(jīng)受細(xì)致的檢驗(yàn)。