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| 赫尔曼·哈肯 Hermann Haken,著名理论物理学家、 激光理论的奠基人之一。1927年7月12日生于德国莱比锡,斯图加特大学理论物理学名誉教授,<font color="#ff8000">协同学 synergetics</font>的创始人。他是证明四色定理的数学家沃尔夫冈·哈肯 Wolfgang Haken的表亲。1951年获埃尔朗根大学数学哲学博士学位并留校任教,1956年任理论物理学讲师。1960年任斯图加特大学理论物理学教授。主要从事激光理论和相变研究。 | | 赫尔曼·哈肯 Hermann Haken,著名理论物理学家、 激光理论的奠基人之一。1927年7月12日生于德国莱比锡,斯图加特大学理论物理学名誉教授,<font color="#ff8000">协同学 synergetics</font>的创始人。他是证明四色定理的数学家沃尔夫冈·哈肯 Wolfgang Haken的表亲。1951年获埃尔朗根大学数学哲学博士学位并留校任教,1956年任理论物理学讲师。1960年任斯图加特大学理论物理学教授。主要从事激光理论和相变研究。 |
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− | 他是美、英、法、日本和前苏联等国多个研究机构的客座科学家、顾问和访问教授,并当选许多国家科学院的外籍院士。哈肯对群论、固体物理学、激光物理学、非线性光学、统计物理学、等离子体物理学、分岔理论、化学反应模型和形态发生理论等皆贡献不菲。 | + | <br>他是美、英、法、日本和前苏联等国多个研究机构的客座科学家、顾问和访问教授,并当选许多国家科学院的外籍院士。哈肯对群论、固体物理学、激光物理学、非线性光学、统计物理学、等离子体物理学、分岔理论、化学反应模型和形态发生理论等皆贡献不菲。 |
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| 哈肯学识精神,具有严密和富有逻辑的数学头脑,又拥有具体形象的物理直觉。他常常可以很快的将一个复杂的实际问题转化为明晰的数学形式,这种能力是相当惊人的。Haken在哈勒(萨勒)和埃尔兰根学习数学和物理学,1951年在埃尔兰根大学获得数学博士学位<ref>His thesis was supervised by [[Wilhelm Specht]] and titled ''Zum Identitätsproblem bei Gruppen''.</ref> ,并在英国和美国的大学担任客座讲师后,被斯图加特大学聘为理论物理学全职教授。他的研究方向是非线性光学(专长是激光物理学、粒子物理学、统计物理学和群论)。 | | 哈肯学识精神,具有严密和富有逻辑的数学头脑,又拥有具体形象的物理直觉。他常常可以很快的将一个复杂的实际问题转化为明晰的数学形式,这种能力是相当惊人的。Haken在哈勒(萨勒)和埃尔兰根学习数学和物理学,1951年在埃尔兰根大学获得数学博士学位<ref>His thesis was supervised by [[Wilhelm Specht]] and titled ''Zum Identitätsproblem bei Gruppen''.</ref> ,并在英国和美国的大学担任客座讲师后,被斯图加特大学聘为理论物理学全职教授。他的研究方向是非线性光学(专长是激光物理学、粒子物理学、统计物理学和群论)。 |
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− | 从1960年西奥多·迈曼 Theodore Maiman制造出第一台实验激光器开始,Haken在较短的时间内将他的研究所发展成为国际激光理论中心。激光原理作为<font color="#ff8000">非平衡系统 non equilibrium systems</font>的<font color="#ff8000">自组织 self-organization</font>的解释,为20世纪60年代末协同学的发展铺平了道路,Haken被公认为协同学的创始人。 | + | <br>从1960年西奥多·迈曼 Theodore Maiman制造出第一台实验激光器开始,Haken在较短的时间内将他的研究所发展成为国际激光理论中心。激光原理作为<font color="#ff8000">非平衡系统 non equilibrium systems</font>的<font color="#ff8000">自组织 self-organization</font>的解释,为20世纪60年代末协同学的发展铺平了道路,Haken被公认为协同学的创始人。 |
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− | 第二类书籍是教辅类书籍,1971年哈肯与格雷厄姆合作撰文发表的《协同学:一门协作的科学》一文,正式将协同作为一门学科进行研究。他撰写了专著《激光理论》及均衡教科书《协同学导论》、《固体量子场论》,与沃尔夫(H.C.Wolf)合著了教科书《原子与量子物理学》及《分子物理学与量子化学精要》,主编了“斯普照林格协同学丛书”。这些书一般都是据他长期在大学讲课的讲稿写成的他所写的教材的特点是, 从最基本、最简单的东西开始, 然后逐步深入 , 并将较复杂的东西很简单地表述出来。1972年在联邦德国埃尔姆召开第一届国际协同学会议。1973年这次国际会议论文集《协同学》出版,协同学随之诞生。1977年以来,协同学进一步研究从有序到混沌的演化规律。1979年前后联邦德国生物物理学家艾根将协同学的研究对象扩大到生物分子方面。 | + | <br>第二类书籍是教辅类书籍,1971年哈肯与格雷厄姆合作撰文发表的《协同学:一门协作的科学》一文,正式将协同作为一门学科进行研究。他撰写了专著《激光理论》及均衡教科书《协同学导论》、《固体量子场论》,与沃尔夫(H.C.Wolf)合著了教科书《原子与量子物理学》及《分子物理学与量子化学精要》,主编了“斯普照林格协同学丛书”。这些书一般都是据他长期在大学讲课的讲稿写成的他所写的教材的特点是, 从最基本、最简单的东西开始, 然后逐步深入 , 并将较复杂的东西很简单地表述出来。1972年在联邦德国埃尔姆召开第一届国际协同学会议。1973年这次国际会议论文集《协同学》出版,协同学随之诞生。1977年以来,协同学进一步研究从有序到混沌的演化规律。1979年前后联邦德国生物物理学家艾根将协同学的研究对象扩大到生物分子方面。 |
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− | 除了通过他的讲课教育和熏陶了一批一批大学生外, 他还培养了大批的博士生。到目前为止 , 在他直接指导下获得博士学位的约有50人, 分布在欧美、印度等许多国家。我国也有人正在他指导下攻读学位,真可谓桃李满天下。这些人当中的十几个已在许多国家得到教授职位, 有些已是知名学者, 如格拉哈姆、里斯肯和冯德林等。也有的就职于企业界, 他们当中的许多人杰出人才。 | + | <br>除了通过他的讲课教育和熏陶了一批一批大学生外, 他还培养了大批的博士生。到目前为止 , 在他直接指导下获得博士学位的约有50人, 分布在欧美、印度等许多国家。我国也有人正在他指导下攻读学位,真可谓桃李满天下。这些人当中的十几个已在许多国家得到教授职位, 有些已是知名学者, 如格拉哈姆、里斯肯和冯德林等。也有的就职于企业界, 他们当中的许多人杰出人才。 |
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| = 激光理论的贡献 =<!----><!----><!----> | | = 激光理论的贡献 =<!----><!----><!----> |
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| 1960年哈肯在贝尔实验室工作时发现那里的人们正在试制新型的光源--激光,从那时开始他熟悉了激光理论并于此后几十年坚持研究激光理论。哈肯及他的学派取得了一系列重要结果,他所发展的一套激光理论被公认为世界上两大激光学派之一(另一位是拉姆Lamb学派)。他独立的发展了激光的速率方程理论、半经典理论和全量子理论。 | | 1960年哈肯在贝尔实验室工作时发现那里的人们正在试制新型的光源--激光,从那时开始他熟悉了激光理论并于此后几十年坚持研究激光理论。哈肯及他的学派取得了一系列重要结果,他所发展的一套激光理论被公认为世界上两大激光学派之一(另一位是拉姆Lamb学派)。他独立的发展了激光的速率方程理论、半经典理论和全量子理论。 |
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− | 他及其学派还将郎之万方程方法、福克一普朗克方程方法应用于处理激光噪声, 发展了一套处理激光的统计方法。这些理论及方法, 今天仍被视为标准的理论和非常有效的方法于。他首次发现了激光的统计性质在阂值处的突变, 他与学生们还从理论上预言了激光的第二阂值 , 即自脉冲不稳定性的出现 ,这些后来都在实验中得到证实。除此之外, 他还发现了激光与流体的对应, 从理论上预言了激光混沌。 | + | <br>他及其学派还将郎之万方程方法、福克一普朗克方程方法应用于处理激光噪声, 发展了一套处理激光的统计方法。这些理论及方法, 今天仍被视为标准的理论和非常有效的方法于。他首次发现了激光的统计性质在阂值处的突变, 他与学生们还从理论上预言了激光的第二阂值 , 即自脉冲不稳定性的出现 ,这些后来都在实验中得到证实。除此之外, 他还发现了激光与流体的对应, 从理论上预言了激光混沌。 |
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− | 哈肯对激光理论的贡献, 是一整套完整的激光理论。这些贡献已被系统地报道于他的经典著作《激 光理论》和他新著的卷本《光》中由此, 哈肯已被誉为激光理论的奠基人之一。 | + | <br>哈肯对激光理论的贡献, 是一整套完整的激光理论。这些贡献已被系统地报道于他的经典著作《激 光理论》和他新著的卷本《光》中由此, 哈肯已被誉为激光理论的奠基人之一。 |
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| = 协同学的创始人 =<!----><!----><!----> | | = 协同学的创始人 =<!----><!----><!----> |
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| 协同学是哈肯 年代以来的主要兴趣所在,协同学的概念是哈肯于1970年冬季在斯图加特大学的演讲中首次引入的。主要概念和思想的第一次正式表述是在他和他的学生兼合作者格拉哈姆于发表在Umschau杂志上的题为《协同学:一门协作的学说》的文章中。后来, 哈肯在许多不同的场合多次更明确、 更系统地表述了协同学的思想, 如1972年在Elmau召开的第一届协同学会议上和此后几次有关的国际会议上, 以及1975年在《现代物理评论》上发表的题为《远离平衡及非物理系统中的合作效应 》的文章中《协同学导论 》一书即为《远离平衡及非物理系统中的合 作效应》一文的扩写。此书的出版标志着一门新的横断学科 -- 协同学的初步建立。 | | 协同学是哈肯 年代以来的主要兴趣所在,协同学的概念是哈肯于1970年冬季在斯图加特大学的演讲中首次引入的。主要概念和思想的第一次正式表述是在他和他的学生兼合作者格拉哈姆于发表在Umschau杂志上的题为《协同学:一门协作的学说》的文章中。后来, 哈肯在许多不同的场合多次更明确、 更系统地表述了协同学的思想, 如1972年在Elmau召开的第一届协同学会议上和此后几次有关的国际会议上, 以及1975年在《现代物理评论》上发表的题为《远离平衡及非物理系统中的合作效应 》的文章中《协同学导论 》一书即为《远离平衡及非物理系统中的合 作效应》一文的扩写。此书的出版标志着一门新的横断学科 -- 协同学的初步建立。 |
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− | 协同或协同作用,是协同学最基本概念。一个由许多子系统构成的系统,如果在子系统之间互相配合产生协同作用和合作效应,系统便处于自组织状态。在宏观上和整体上就表现为具有一定的结构或功能。虽然不同的系统性质不同,但是新结构代替旧结构的质变行为,在机理上却有相似甚至相同之处。近代自然科学十分注意研究各个不同的物质结构、层 次、运动和系统内部各个要素之间的协调问题,坚信自然中数学关系的简单和谐。 | + | <br>协同或协同作用,是协同学最基本概念。一个由许多子系统构成的系统,如果在子系统之间互相配合产生协同作用和合作效应,系统便处于自组织状态。在宏观上和整体上就表现为具有一定的结构或功能。虽然不同的系统性质不同,但是新结构代替旧结构的质变行为,在机理上却有相似甚至相同之处。近代自然科学十分注意研究各个不同的物质结构、层 次、运动和系统内部各个要素之间的协调问题,坚信自然中数学关系的简单和谐。 |
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− | 协同学的主要内容就是用演化方程来研究协同系统的各种非平衡定态和不稳定性(又称非平衡相变)。例如,激光就存在着不稳定性。当泵浦参量小于第一阈值时,无激光发生;但当其超过第一阈值时,就出现稳定的连续激光;若再进一步增大泵浦参量使其超过第二阈值时就呈现出规则的超短脉冲激光序列。 | + | <br>协同学的主要内容就是用演化方程来研究协同系统的各种非平衡定态和不稳定性(又称非平衡相变)。例如,激光就存在着不稳定性。当泵浦参量小于第一阈值时,无激光发生;但当其超过第一阈值时,就出现稳定的连续激光;若再进一步增大泵浦参量使其超过第二阈值时就呈现出规则的超短脉冲激光序列。 |
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− | 流体绕圆柱体的流动是呈现不稳定性的另一个典型例子。当流速低于第一临界值时是一种均匀层流;但当流速高于第一临界值时,便出现静态花样,形成一对旋涡;若再进一步提高流速便其高于第二临界值时,就呈现出动态花样,旋涡发生振荡。 | + | <br>流体绕圆柱体的流动是呈现不稳定性的另一个典型例子。当流速低于第一临界值时是一种均匀层流;但当流速高于第一临界值时,便出现静态花样,形成一对旋涡;若再进一步提高流速便其高于第二临界值时,就呈现出动态花样,旋涡发生振荡。 |
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− | 协同学中求解演化方程的方法主要是解析方法,即用数学解析方法求出序参量的精确的或近似的解析表达式和出现不稳定性的解析判别式。在分析不稳定性时,常常用数学中的分岔理论。在有势存在的特殊情况下也可应用突变论。协同学也常采用数值方法,尤其是在研究瞬态过程和混沌现象时更是如此。 | + | <br>协同学中求解演化方程的方法主要是解析方法,即用数学解析方法求出序参量的精确的或近似的解析表达式和出现不稳定性的解析判别式。在分析不稳定性时,常常用数学中的分岔理论。在有势存在的特殊情况下也可应用突变论。协同学也常采用数值方法,尤其是在研究瞬态过程和混沌现象时更是如此。 |
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− | 按照支配原理 , 对于一个高维的(甚至是无穷维的)非线性系统(可以是随机微分系统), 在不稳定点附近 , 存在着少数几个不稳定模和大量稳定模, 后者完全被前者所支配, 即后者可表示为前者的函数。这样, 我们消去后者以后 , 原来的高维系统就变成为一个维数很低的方程组, 即所谓序参量演化方程, 它控制着系统在 临界点附近的动力学,通过求解此方程组, 可得到各种时间、 空间或时空结构, 甚或混沌。目前这一方法已成功地应用于很多系统, 其结果与实验符合得很好。 | + | <br>按照支配原理 , 对于一个高维的(甚至是无穷维的)非线性系统(可以是随机微分系统), 在不稳定点附近 , 存在着少数几个不稳定模和大量稳定模, 后者完全被前者所支配, 即后者可表示为前者的函数。这样, 我们消去后者以后 , 原来的高维系统就变成为一个维数很低的方程组, 即所谓序参量演化方程, 它控制着系统在 临界点附近的动力学,通过求解此方程组, 可得到各种时间、 空间或时空结构, 甚或混沌。目前这一方法已成功地应用于很多系统, 其结果与实验符合得很好。 |
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| 由于贡献众多,他获得了许多国际奖项或奖章,包括1976年英国物理研究所和德国物理学会颁发的马克斯·伯恩奖章和奖金,1981年费城阿尔伯特·迈克尔逊富兰克林学会奖章,<ref name="MichelsonMedal_Laureates">{{cite web|url=http://www.fi.edu/winners/show_results.faw?gs=&ln=&fn=&keyword=&subject=&award=MICH+&sy=1967&ey=1997&name=Submit |title=Franklin Laureate Database - Albert A. Michelson Medal Laureates |publisher=[[Franklin Institute]] |accessdate=16 June 2011 |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120406103546/http://www.fi.edu/winners/show_results.faw?gs=&ln=&fn=&keyword=&subject=&award=MICH+&sy=1967&ey=1997&name=Submit |archivedate=6 April 2012 }}</ref>1986年德意志联邦共和国大勋章,1990年马克斯·普朗克奖章,1992年本田奖,1993年 arthur-burkhardt 奖,1994年德国自然科学家和医生协会洛伦兹·奥肯奖,2005年多瑙河大学克雷姆斯分校医学和心理学发展杰出贡献奖。 | | 由于贡献众多,他获得了许多国际奖项或奖章,包括1976年英国物理研究所和德国物理学会颁发的马克斯·伯恩奖章和奖金,1981年费城阿尔伯特·迈克尔逊富兰克林学会奖章,<ref name="MichelsonMedal_Laureates">{{cite web|url=http://www.fi.edu/winners/show_results.faw?gs=&ln=&fn=&keyword=&subject=&award=MICH+&sy=1967&ey=1997&name=Submit |title=Franklin Laureate Database - Albert A. Michelson Medal Laureates |publisher=[[Franklin Institute]] |accessdate=16 June 2011 |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120406103546/http://www.fi.edu/winners/show_results.faw?gs=&ln=&fn=&keyword=&subject=&award=MICH+&sy=1967&ey=1997&name=Submit |archivedate=6 April 2012 }}</ref>1986年德意志联邦共和国大勋章,1990年马克斯·普朗克奖章,1992年本田奖,1993年 arthur-burkhardt 奖,1994年德国自然科学家和医生协会洛伦兹·奥肯奖,2005年多瑙河大学克雷姆斯分校医学和心理学发展杰出贡献奖。 |
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− | 1976年,英国物理学会和德国物理学会为了表彰哈肯对固体激发态理论和量子光学理论,尤其是激光理论的杰出贡献,授予他马克斯·玻恩奖和奖章。1981年,由于他在激光理论方面的工作和在协同学方面的先驱性影响,哈肯获得美国福兰克林学会授予的阿尔伯特·A·迈克尔孙奖章。1982、1987、1992和1994年,哈肯分别获得埃森大学、马德里大学、佛罗里达大西洋大学、雷根斯堡大学的荣誉博士。哈肯所获奖项甚多,其中有德国物理学会的马克斯·普朗克奖章,本田奖(东京)和洛伦兹-奥肯奖章。 | + | <br>1976年,英国物理学会和德国物理学会为了表彰哈肯对固体激发态理论和量子光学理论,尤其是激光理论的杰出贡献,授予他马克斯·玻恩奖和奖章。1981年,由于他在激光理论方面的工作和在协同学方面的先驱性影响,哈肯获得美国福兰克林学会授予的阿尔伯特·A·迈克尔孙奖章。1982、1987、1992和1994年,哈肯分别获得埃森大学、马德里大学、佛罗里达大西洋大学、雷根斯堡大学的荣誉博士。哈肯所获奖项甚多,其中有德国物理学会的马克斯·普朗克奖章,本田奖(东京)和洛伦兹-奥肯奖章。 |
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