更新时间:2022-08-18 08:37:20
化学反应微分截面的实验测量能够最细致地反映一个化学反应的本质特征,而通过求解在势能面上运动的原子核的薛定谔方程来得到基元化学反应的微分截面则是量子动力学理论计算的终极目标。 在过去的几十年间,经过包括中科院大连化学物理研究所杨学明、张东辉等研究组在内的科学家们的不懈努力,人们已经基本解决了三原子化学体系的量子动力学难题,能够定量地计算三原子体系的微分散射截面。然而,从三原子体系发展到更多更复杂的反应体系,则是一个巨大的挑战。作为向前发展第一步的四原子体系相对于三原子体系,体系的自由度从3增加到6,这意味着无论是势能面的构造还是散射动力学的计算,从难度到计算量都有巨大的增加。譬如,对于势能面的计算,如果每个维度计算100个位点,那么四原子体系的6个自由度相对于三原子体系的3个自由度,所需计算的位点数量就增加了一百万倍!而每个位点的能量计算、势能面的拟合等的难度和计算量都因为原子核和电子数量增加而急剧增大,由此可知量子动力学理论计算从3原子体系发展到4原子体系,困难之大超乎想像。 H2 + OH → H2O + H反应体系是四原子反应体系的基本范例,是燃烧化学和星际化学中的重要反应,其逆反应则是选模化学的研究样板。在过去的几年间,大连化物所杨学明、张东辉研究组对该反应的同位素替代反应HD + OH → H2O + D进行了反应动力学研究。理论上,他们发展出一套非常有效的含时波包方法,能够对六个自由度的四原子反应进行精确的计算,同时用更精确的方法构造了该反应体系的势能面,从而完成了该体系的第一个全维量子态分辨的动力学计算。实验上,他们采用高分辨的交叉分子束—里德堡氘原子飞行时间谱方法测量了HD + OH → H2O + D在不同反应能下的微分截面及其随碰撞能的变化关系。实验结果和理论计算结果高度吻合。 这是首次对一个四原子反应体系的态-态微分截面取得理论和实验高度吻合的研究结果,是分子反应动力学研究的一个重要突破,也意味着大连化物所在分子反应动力学领域继续牢固占据着国际领先地位。 该项研究得到了科技部和国家自然科学基金委的资助,研究成果发表在7月22日出版的美国《科学》杂志上(Science 333,440(2011))。(来源:中科院大连化学物理研究)
硕士论文、职称论文、医学职称毕业论文、、、,更多详细信息请关注。 原文链接:《科学》摘要(英文) 英文摘要: Quantum dynamical theories have progressed to the stage in which state-to-state differential cross sections can now be routinely computed with high accuracy for three-atom systems since the first such calculation was carried out more than 30 years ago for the H + H2 system. For reactions beyond three atoms, however, highly accurate quantum dynamical calculations of differential cross sections have not been feasible. We have recently developed a quantum wave packet method to compute full-dimensional differential cross sections for four-atom reactions. Here, we report benchmark calculations carried out for the prototypical HD + OH → H2O + D reaction on an accurate potential energy surface that yield differential cross sections in excellent agreement with those from a high-resolution, crossed–molecular beam experiment.
乍看,题目好象哲学的。不屑哲学,只谈物理。
大量研究表明,目前为止的实验已经给出物质世界准确信息,物理学重要任务之一就在于找出这信息并揭示其内在规律。遗憾的是,目前为止的理论(无例外)均未能如此。然而国内外学界却一致认为理论物理大厦框架——《量子力学》已经建成,剩下只是装修和美化了。
但经本文研究表明,《量子力学》对一些基本物理学问题的实质并不清楚,往往似是而非。然而《量子力学》却娓娓动听、夸夸其谈,实则以其昏昏使人昭昭!请看事实:
1.1 关于“量子化”根源问题。
微观世界“量子化”已被证实,人们已经公认。但接踵而来的就是“量子化”根源问题,又机制怎样?这本是物理学根本任务之一。已有的理论包括爱因斯坦、玻尔、量子力学都未能回答。然而量子力学家们却置这本职任务于不顾,翩翩起舞与数学喧宾夺主、相互玩弄!
就是说,《量子力学》是在未有弄清量子化根源前提下侈谈“量子”的“科学”。其结果只能使原子结构凭空量子化,量子化则成为无源之水,无本之木。这就是目前物理科学之现状!
可有人,例如一位量子力学教授辩论时说:“量子化是电子自身固有属性,阴极射线中的电子能量也是量子化的”。
虽然,这量子力学家利用了“微小量子”数学“极限”概念进行诡辩,显得很聪明,但却误了人类物理学前程!
不可否认的事实是:阴极射线中的电子、X射线韧致辐射电子、高能加速器中电子或其它自由电子能量都连续可变,决不表现量子化!这无疑表明量子化不是电子自身固有属性。那末,原子结构中能量量子化必有其它原因。显然这是基本物理学问题,作为理论物理又是非弄清不可的问题。其它科学例如数学,由于任务不同尚可不必关心量子化根源问题。然,作为理论物理决不可以!本文如下将准确具体讨论量子化根源问题以及物质世界又怎样量子化的,并给出8位数字有效精度与实验完全相符的计算结果。 1.2 理论与实践关系问题
既然凭空将电子能量量子化,就难免臆造之嫌,所以《量子力学》就下意识往实验上靠――“符合”试验。然而,既下意识就难免拙劣,请看事实:
世界着名理论物理第六册——《量子力学》(文献 [1]) 中着:“量子力学,可建立于数个基本假定上,大体上这些基本假定分属两大项……,两项的假定便构成一量子力学完整系统”。
这明确表明,量子力学就是建立在基本假定上的(种种猜测)。“科学学”研究还表明:任何建立在基本假定上的东西都不可能是科学!然而量子力学家们却娓娓动听说:“量子力学是建立在实验基础上的科学”。这不是弥天大谎么?!
文献 [1] 在建立对易关系:
pq -qp = (?/i)E ――――――――― (1)
时说:“这是一基本假定”。并告诫人们:“不可懂”!就是说(1)式不能用任何数学——物理方法导出,即:不否认这是一种猜测。然而,(1)式就是昭着世界的“波动方程”的基础,也就是量子力学的理论基础。
所以确切地说,量子力学就是建立在基本假定上的种种猜测。这分明表现的是量子力学家们主观意识!
研究表明,量子力学所谓实验基础,首先在于德布罗意“物质波”理论。认真研究表明,物质波究竟是什么?德布罗意本人未有弄清,后人至今仍未弄清,又怎能说“建立在实验基础上”呢?!
研究表明,量子力学的实际过程是:德布罗意对自然现象进行一次连他自己也弄不清的抽象(猜测)(以下证明),提出“物质波”概念。量子力学对这不清的概念又进行一次抽象(猜测)(以下证明),提出“波函数”(Ψ)概念,并且通过一种算符将其作用到一个基本假定即(1)式上,便铸成了着名的“波动方程” ——量子力学的理论基础:
(h2/2m)2Ψ + (E-V)Ψ = 0 ――――― (2)
由于量子力学凭空引进“波函数Ψ”,实际上就赋予了电子神奇性质。正是这种神奇性质使得量子力学具备了非凡诡辩能力。
1.3 量子力学诡辩伦理
1.3.1 关于理论基础诡辩
以上及以下讨论都证明,量子力学是,由于缺乏了解,错误地估计了试验(以下严格证明),用了错误的基本假定(不能由任何合理方法导出)而形成的,错误理论。然而量子力学家们却口口声声:“量子力学是建立在实验基础上地科学”。这分明是在诡辩,再加上社会意识,量子力学又具备了狡辩能力。 1.3.2 关于物质波的狡辩
对于“物质波”概念,量子力学 [1] 应用了三个基本假定:其一假定“对易关系”即(1)式,由此构成量子力学骨架;其二假定“测不准原理”,由此编造了电子“几率云”图像;其三假定“波粒互补原理”,这种原理本身就是一种诡辩,因为“波粒二象性”问题目前仍属困难不解的世界性难题。于是量子力学精心泡制出“波函数Ψ”并强加给电子。经如此之假定,电子便具备了神奇性质——量子力学家们的主观意识。
然而“波函数”的物理意义究竟是什么?量子力学家们着实应向人们交代清楚,遗憾的是任何学家都未能如愿。实际上对波函数Ψ的真实物理意义,量子力学家们也只是:你知、我知、天知、地知,凡人不可知。这分明是狡辩理论!
如果需要,量子力学(文献 [1])首先拿出:
2πa=n ―――――――――――――― (3)
很明显式中 2πa是粒子中心轨迹。于是说,物质波是粒子轨迹波动。此说极易征服初学者,但此说问题也易败露。量子力学立即改变说法,言(3) 式系近代物理概念,对此不能用经典概念理解。于是又出现:
1.3.3 关于“经典”与“近代”狡辩
量子力学经常炫耀是近代科学理论,已经超脱经典,又不时贬低经典理论。
然而,以下讨论完全证明:量子力学除了主观臆造因素外,完全没有离开经典物理一步,也未超出经典物理一点,就连波函数 Ψ 的表达式(无例外)也完全是经典数学和经典力学关系式,并且以下用不可否认的事实——量子力学所犯经典错误,表明量子力学连经典理论也不通。所以,量子力学所谓超脱经典,正在于一些基本假定连同主观臆造。在此种意义上说,量子力学不仅超脱经典,而且也超脱科学! 1.3.4 量子力学方法论狡辩
确切说,量子力学不能给波函数 Ψ 做出完整的真实物理学定义,但在理论中却轮番使用: ①波函数 Ψ 表示粒子中心轨迹波动;②波函数 Ψ 表示粒子出现几率;③波函数 Ψ 表示弥撒物质波包三种概念。有了三种概念,又可各取所需,自然一切物理问题都“迎刃而解”了。
然而,量子力学同时又“有权”轮番否定这三种概念。但却不是自我否定,而是另一种需要——否定其它理论,其中包括真理。要指出的是,量子力学轮番使用三种概念,又轮番否定这三种概念,并不是在同一时间同一地点进行的。因为应用一种概念的同时又否定这种概念,这是卖矛又卖盾的故事,连儿童都知道是蠢事。显然量子力学家比儿童高明得多,这叫认识方法狡辩。
似这样,在哲学面前,用“建立在实验基础上”量子力学可以蒙混过关;其它科学由于研究任务不同,不会关心“量子化”根源,又由“领地”限制也无权过问波函数的真实意义;量子力学又可各取所需轮番应用和轮番否定①、②、③三种概念。于是,量子力学便以狡辩赢得了世界理论权威!
1.4 关于“符合”试验问题
以下将证明,量子力学所谓符合实验,实际上系对实验的猜测。量子力学很善于做貌似合理实则谬误的猜测(以下揭示),并美其名曰“符合”试验。其实,对实验的真实物理过程并不清楚,又何谈相符呢?请看事实:
基于玻尔理论的成功,量子力学作两项重要推广。 心理学原因,人们对这种推广又愿意接受。然而却出现本质性原则错误,请看:
1.4.1 量子力学推广(一)
由于氢原子的试验电离能与玻尔理论真实能级相近,于是量子力学推广为:
试验电离能 = 原子真实能级 ―――――――――― (4)
将该式推广到多电子原子中显然很省力气,但这是严重错误。请看氦原子事实:
试验(文献[1])测得氦原子两个电离能,这里分别用 E1,E2 表示为:
E1= 1.80(Rhc) = 24.58(ev) ―――――――― (5)
E2= 5.80(Rhc) = 79.01(ev) ―――――――― (6)
量子力学[1]认为这就是氦原子的两个真实能级。
若用 E玻 表示类氢氦离子基态能玻尔理论值,则
E玻 = 54.42(ev) ――――――――――――― (7)
显然下式成立:
E2 = E1+ E玻 ―――――――――――――― (8)
该式明确表明 E2 不是氦原子的真实能级,因为其中包含有 E1 ,即第一电离能。
那么,实验值 E2 即(8)式表示什么物理内容呢?
研究表明:要使氦原子第二电子电离,仪器必先付出能量 E1=24.58(ev) 先使第一电子电离,这好比代价,氦原子于是变成类氢氦离子,其基态能为 E玻=54.42(ev)。要使它电离,仪器必须再付出与 E玻 相等的能量,才能使第2电子电离。那么仪器付出总能量必为 E2=E1+E玻,这就是氦原子电离实验真实过程,由此不难结论:
1.4.2 据电离实验本文结论
电离实验结论一:氢原子及类氢氦离子玻尔理论值正确。
电离实验结论二:目前电离能实验值 ≠ 原子真实能级。
电离实验结论三:所有元素最低能级皆为其类氢离子能级,不存在比这更低的能级。 然而量子力学(文献[1]、[3])却竞相用“微扰法”、“变分法”乃至用修正核电荷方法逼近计算这氦原子的“能级”E2 :
E2= 5.80(Rhc) = 79.01(ev) ―――――― (9)
关键词:结构化学 教学方法 内容体系 教学质量
中图分类号:O641-4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(b)-0204-01
结构化学是用量子力学原理和现代物理方法,从微观的角度来研究原子、分子和晶体微观结构及其结构与性能之间关系的学科。结构化学是现代化学的一个重要分支,其基本理论和基本内容是无机化学、有机化学等基础化学的重要理论基础。所以,通过结构化学课程的学习,不仅要让学生掌握结构化学的具体知识,而且还要让学生深刻理解“结构决定物性”这一基本原理。
近几年来,作者所在学校为贯彻“少而精、精而新”的原则,课程体系不断调整,各类课程教学学时数不断减少,在这种新形势下如何提高结构化学课程的教学质量成为教学管理工作者和教师首要解决的问题。作者结合多年从事结构化学课程教学积累的经验,重新优化了结构化学课程的课程体系和教学内容、在此基础上对教学方法进行了改革,旨在要使学生不仅学会从微观层次看问题,拓展思路,抓住问题本质,而且还要提升学生理论联系实际的能力,以利于素质教育和人才培养,更好地顺应社会需要。
1 优化课程内容体系
依据系统论对结构化学课程内容体系进行了进一步的优化、重组和精练。首先,删除原教材中陈旧落后的知识内容,增加新知识的内容。将原有的内容体系向环境、生命、材料、能源等科学领域适当地扩展,实现与现代化学理论前沿的密切接轨。其次,建立新的知识系统,优化知识结构,将知识点按物质系统层次重新组织,将知识点组成知识链、构成知识网。通过整合、精简、丰富、优化课程内容体系,实现对教学内容更深刻的理解,建立更完善的理论体系。
通过内容体系的优化,使教师和学生更加明确电子构型和几何构型是结构化学的两条主线;更加有利于结构化学量子理论和原子结构、化学键理论和分子结构、点阵理论和晶体结构三种理论和三类结构的讲授;更加有利于学生打好量子化学基础、对称性原理基础和结晶化学基础三方面的基础。
2 改革教学方式、方法
2.1 重视多媒体网络教学
掌握结构化学知识和原理不能脱离实验,借助于计算机技术,学生将能“走进”原子、分子和固体内部,探索微观世界的奥妙。计算机技术对结构化学的重要作用之一,就是把真实的微观世界中的抽象性在虚拟世界里具体化,显著改进教学效果,这也是结构化学多媒体网络教学的魅力。
在多媒体教学基础上,我们进一步实施网络教学,编写出适合于现代远程教育的网络课件,使结构化学多媒体教学和网络教学走向更为完美的境界。在教学模式上,进一步发挥学生为认知主体的作用,有利于学生自主安排学习时间和进度,能使学生得到最好的指导,及时获得最新知识。与此同时,我们进行了结构化学的教学平台建设,在教学平台中开设精典试题库、在线辅导答疑、仿真模拟实践等项目,为实现数字化学习和自主、探索性学习创造条件。
2.2 设置课程论文撰写环节
设置课程论文不仅可以让学生在搜寻研究对象、研究范围时,对以前的专业知识进行回顾和分析,还可以引发学生对化学知识、原理和现象进行思考。比如,我们设置的课程论文:三个著名实验—— 黑体辐射、光电效应与波尔原子光谱的思考。通过该课程论文的撰写可以让学生知道,既要掌握好传统知识,又要不为它所束缚,要从反常现象中产生新思维,开创新领域。通过“晶体结构”这部分传统内容的讲解我们设置的课程论文:准晶和非晶态材料的发展与应用。该课程论文可以使学生接触相关领域的最新知识,激发学生的学习热情和研究兴趣。
课程论文撰写环节的设置还可为学生毕业论文研究阶段所需要的逻辑思维和论文写作打下基础。当然,在指导学生进行课程论文研究时,不仅要讲授一般论文的写作格式,培养学生的逻辑思维,提高学生的书面表达能力,形成一般论文的写作规范;还要注意讲述一般科学研究的方法和步骤,科学工作者所应具备的科学道德,全面提升学生的科学素养。
2.3 成立科研兴趣小组
为了鼓励学生在结构护化学的学习过程中有一个思考与深化,接受与发展的时间流程。我们将有兴趣的同学组织在一起,成立科研兴趣小组,通过科学研究过程提高课堂教学的效果与质量。这种做法可以突破课堂教学时间和空间的束缚,让学生提出问题并设立课题进行研究,或让学生直接参与老师的科研课题(通常是将课题拆解成几个子课题)研究。具体做法:一是让学生就某一部分内容,通过查阅文献,尝试提出问题,老师确定具有可行性后,以学生科研项目的形式进行专门研究,教师适时给予专门性指导。二是将老师承担的科研课题进行拆解,拆分成几个相对独立的子课题,针对学生的各自特长分派给学生,在整个研究过程中,课题组的老师全程参与指导。这样的模式不仅有利于学生将课堂中学到的知识进行延伸并拓展,而且有利于激发学生的探索热情和求知的欲望,培养学生的团结合作的素养,提升学生的思维能力和创造能力。
2.4 教师科研成果引入课堂
大量的研究结果表明,教师的科研和教师的教学效果之间呈现出显著的相关性。作为一位高校教师,在开展教学活动中,完全依照传统教学模式进行教学,无法将最新的知识和新技术传授给学生,不利于培养学生的创新意识,也不利于学生实践能力的提升。因此,教师要通过加强科研实践,紧跟学科研究的最新动态,将科研成果引入教学课堂,才能在教学中很自然地、潜移默化地用科研所必需的实践精神和创造精神去感染学生,才能使学生受到鼓舞、得到启迪,才能使自己的课堂内容具有丰富性、代表性、创造性和启发性。
3 结论
通过对课程内容体系的优化,使教师和学生更加明确了电子构型和几何构型是结构化学的两条主线;通过对教学方式方法的改革,拓展了学生的思路、提升了学生理论联系实际的能力、提出问题和解决问题的能力,是培养出来的学生更加顺应社会的需要。
参考文献
[1] 徐志广.结构化学教学中设置课程论文初探[J].数理医药学杂志,2007,20(3):424-425.
[2] 施建成.结构化学教学质量提升初探[J].广东化工,2010,37(7):172-173.
(2)法拉第提倡电磁的“本地作用”来代替“超距作用”,导致“电磁场”物理量的诞生。
(3)电磁学的基本定律:根据电磁相互作用的关系和以电磁场为基础,麦克斯韦完成完整的“电磁场定律”,相当于牛顿机动力学中的物体重力定律。后来洛伦兹(lorentz,1853—1928)更进一步完成电荷在电磁场中运动的“电磁场力定律”。“辐射反作用力定律”也是电磁学一个基本定律,只是直到现在,符合逻辑的定律还未完成。
(4)带电粒子动力学:洛伦兹的电磁场力是一个与速度有关的力。只有速度为零的情况,才适合牛顿的动力学系统。爱因斯坦(einstein,1879—1896)采用牛顿动力推出电磁场力在速度为零的情况,再用洛伦兹惯性变换,把速度为零情况的结果变换到速度不等于零的情况。结果推出带电粒子在电磁场力的洛伦兹动量=v×牛顿动量。v是洛伦兹因子,与速度有关。fl=d(vp)/dt。相当于牛顿机动力学中的物体第二运动重力定律爱因斯坦后来把这方面的理论改称为“狭义相对论”。在狭义相对论的基础上,以微分几何为工具,爱因斯坦用演绎方法建立他的重力场论,称为“广义相对论”。可以说是一种重力场的电磁化。到这个阶段,除了辐射反作用力定律之外,电动力学基础的探索已基本完成。
(5)电功力学定律理论的普遍化:相当于拉格朗日和哈密顿对牛顿动力定律的理论推广和 发展 。
(6)电动力学对随机过程的应用:无规则电磁场的统计特性的发展。其结果应该符合量子力学和量子动力学的结果。简而言之,机动力学的发展是以动力的基础来发展作用力,而电动力学的发展却是以作用力的基础来发展动力。欧洲从牛顿到麦克斯韦这个二百多年的物 理学 发展时代,正好是欧洲从巴哈(bach)到华格纳(wagner)的 音乐 发展时代。这是欧洲自从古希腊时代以后,一个重要的思想创新时代。因此促进了文学,音乐, 艺术 , 哲学 和 科学 的高速发展。
3.辐射动力学(radiodynamics):辐射反映了物质世界的微观结构。
在19世纪未,出现了三个有关不相干辐射(随机性电磁波)与物质作用的物理现象:黑体辐射,光电效应和氢原子光谱。这些现象无法用决定性(deterministic)的电动力学来解释。到二十世纪,也出现了与辐射作用有关的三个物理现象:离子体,核子一基本粒子和激光(决定性电磁波)作用。这些现象激发了物理理论的发展。
(1)量子论的诞生:普朗克(planck)创立“量子”的新物理概念,成功解释黑体辐射的实验结果。后来,爱因斯坦和玻恩(born)分别用量子来成功解释光电效应和氢原子光谱。
(2)量子力学:在数学的基础上,由海森伯(heisenberg),薛定谔(schrodinger)等所发展的量子数学系统(量子力学),不但可以用来了解原子物理现象,也可以用来了解分子物理现象。
(3)基本粒子物理:基本粒子物理实验观察的新结果,促使大量相关理论的发展:量子电动力学,相对性量子力学,杨一 (yang-mils)场等,其中杨一米场有更突破性的广泛意义。
关键词:电子档案;档案保护;管理
中图分类号:G27 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2015)005-000-02
我国的电子档案保护技术经过20年发展逐渐稳定、成熟,为了全面了解几十年以来电子档案保护技术领域的研究情况,笔者对1994-2013年间发表在中国知网核心期刊上的有关电子档案保护技术研究论文进行统计与分析,以期对我国电子档案保护技术研究现状有一宏观了解,为进一步深入研究提供借鉴和思考。
一、数据来源
电子档案保护技术学是探索数字信息的完整,安全、可靠的技术手段和法规体系的学科,其目的是保持数字信息的真实性、可靠性和长期可读性。某学科(或专业、或专题)的核心期刊,是指该学科所涉及的期刊中,刊载论文较多(信息量较大的),论文学术水平较高的,并能反映本学科最新研究成果及本学科前沿研究状况和发展趋势的,较受学科读者重视的期刊。对于整个期刊出版业来说,核心期刊具有示范作用。研究核心期刊对于发展科学事业、推动科学研究具有重要意义。本文选取1994-2013年间发表在中国知网中文核心期刊,按核心期刊表分类的中文核心期刊涉及到档案事业类的有9种核心期刊,即《档案学通讯》、《档案学研究》、《兰台世界》、《山西档案》、《档案管理》、《中国档案》、《北京档案》、《档案与建设》、《浙江档案》;以及涉及到非档案事业类的其他10种核心期刊,即《档案》、《湖北档案》、《计算机工程与设计》、《农机化研究》、《山西财经大学学报》、《水利水电技术》、《思想战线》、《四川档案》、《现代图书情报技术》、《中国市场》上的有关电子档案保护技术研究论文进行统计与分析,借助电子查询,通过中国学术期刊网(CNKI),以主题为检索方式,以“电子档案”、“保护”、“修复”为主要检索词,精确匹配,统计了1994-2013年中国知网的19种核心刊物上的电子档案保护技术研究论文,这些论文是本文分析的依据。近二十年来,中国知网19种核心期刊共发表电子档案保护技术研究学术论文108篇。
二、统计分析
1.研究发展历程分析
1994-2013年20年期间电子档案保护技术研究论文的逐年统计结果表明,年度论文数有较大的波动,见图1。波动曲线大致可划分为3个阶段,表明了这一阶段我国电子档案保护技术的发展历程[1]。
第一阶段:从1994到1996年,电子档案保护技术作为一门学科在我国酝酿和产生,是学科发展的起步阶段。在这一阶段,除《湖北档案》外,其它核心期刊尚未涉及电子档案保护或者电子档案修复相关研究,包括电子档案保护技术在内的档案保护技术研究队伍也很小,因此,电子档案保护技术研究论文为数不多。
第二阶段:从1997年至2002年。电子档案保护技术研究在经过90年代中的低谷期后,步入了平稳发展阶段。图1表明,自1997年始,相关核心期刊刊载的电子档案保护技术论文持续增多,在这一阶段,年均3.5篇。这表明,1997年后的电子档案保护技术研究已明显超过90年代中的研究力度,呈现出一种平稳的发展态势。
第三阶段:从2003年初到2013年底,电子档案保护技术研究在第二阶段的研究水平的基础上发展。电子档案保护技术研究出现了前所未有的发展态势,并在2012年形成了一个高峰。图1的曲线表明,从2003年到2013年底,电子档案保护技术研究论文一直持续稳定地增长,在近几年达到了顶峰。统计表明,从2003年到2013年,年均7.8篇,比前一阶段年均增加论文4.3篇,是电子档案保护技术研究的繁荣时期,近几年电子档案保护技术学研究达到了高潮。
2.核心作者分析
从本文统计的108篇论文的作者组成来看,在近20年的发展过程中,我国电子档案保护技术研究逐渐形成了一支由大学教师、档案局档案保护工作者、研究所档案科研人员等组成的研究力量。几十年以来,电子档案保护技术研究之所以硕果累累,与他们的辛勤耕耘密不可分。在这个不断壮大的研究队伍中,以辽宁大学和福建师范大学为代表的学术骨干是这个队伍的核心,组成了电子档案保护技术研究的核心作者群。统计表明,核心作者人均发表在核心期刊上论文数为2.7篇,最高达6篇。
3.来源期刊分析
由统计数据进行分析可知:
第一,在20种中国知网核心期刊中,总体看来,只有《北京档案》和《档案学通讯》两种期刊20年中刊载电子档案保护技术论文数量基本稳定,没有出现“0”发文现象。这表明,电子档案保护技术研究尚未趋于常态化、理性化,也从侧面反映出电子档案保护技术研究队伍的不稳定性。
第二,《兰台世界》、《档案学通讯》、《档案管理》与《档案学研究》4种期刊刊载电子档案保护技术研究论文数量居多,这些期刊学术研究性和理论性较强,对电子档案保护技术较为关注。
第三,从年度论文数量分布来看,《档案与建设》、《兰台世界》、《农机化研究》、《山西财经大学学报》、《山西档案》、《浙江档案》、《中国档案》自1998年以后发表数量逐渐增加,可能与这些期刊对电子档案保护类论文的重视不无关系。
第四,《档案学通讯》、《档案学研究》、《计算机工程与设计》、《水利水电技术》、《思想战线》、《四川档案》、《现代图书情报技术》、《中国市场》8种期刊近二十年在电子档案保护技术发文量上均稳中有减。分析其原因,由于经过几十年的研究探索,传统的档案保护技术研究已经较为成熟,而数字环境下电子文件的保护研究工作对于保护技术学者来说还是个巨大挑战,处于潜心研究阶段,因此公开数量暂时略有减少[2]。
4.论文内容分析
依据搜索到的1994-2013年期间电子档案保护技术研究所包含内容范围,及现有电子档案保护技术学科结构,我们把108篇论文分为九大类,按年度进行相关统计。
从研究内容来看,在1994-2013年期间,电子档案保护技术研究的内容十分丰富,研究领域在不断拓展,不仅涉及到前人的研究、信息的安全保护措施相关内容,而且还更多关注了档案保护技术发展、电子文件的安全、长期存储、电子文件的载体、电子文件与纸质档案保护的比较、数字化技术保护等问题。但是,电子档案保护技术的研究在不同时期所体现出的侧重点有所差别,例如在2009-2013年,虽然论文发文总量有所增多,但是在电子档案长期存储方面,发文数量却减少,这体现出电子档案保护技术研究内容理论与实践的紧密结合,也从侧面折射出电子档案保护技术学是一门与社会实践相伴互动的学科[3]。
从研究类别来看,电子文件保护的综述、信息的安全保护措施、电子文件的安全和档案保护技术发展等方面的研究是1994-2013年期间关注较多的内容。例如,电子文件保护的综述方面36篇,占到总1994-2013年期间总发文量的近33.3%,档案保护技术发展方面19篇,占1994-2013年期间总发文量的17.6%。
从研究热点看,信息的安全保护措施、电子文件的安全成为近年来档案保护技术研究的热点。之所以成为热点,是因为随着计算机技术、网络技术和通讯技术的迅猛发展,人们在工作、学习和生活中更多地使用和保存电子文件,电子文件、电子档案也成为档案保护技术的重要对象,但鉴于电子文件的安全性不足和法律地位尚待明确,电子文件的安全性保护必然成为档案保护技术研究和电子文件研究人员共同关注的热点。
三、总结与思考
尽管我国的电子档案保护技术研究在20世纪90年代至今发展的头二十年内硕果累累,但是仔细分析却也仍然存在诸多这样或那样的问题,比如说对国外电子档案保护技术理论和技术的吸收不多、与国际电子档案保护界接轨缓慢、重复性研究成果较多、科学研究成果真正应用于实践的较少、专业分工程度不高、电子档案保护理论研究基础薄弱、研究深度不够等等。这是不可忽视的,需要进一步加强研究。可以说,这些问题解决的程度直接关系到21世纪今后的电子档案保护技术研究的方向和发展的水平。在上述论文统计分析的基础上,我们提出以下未来电子档案保护技术研究发展的几个方向,旨在分享、交流,共同促进电子档案保护技术研究的向前发展。
第一,深化现有研究。电子档案保护技术研究是一个深化、持续的过程。在未来,电子档案保护技术研究应在现有研究基础上,不断深化和拓展研究领域。如在电子档案制成材料耐久性上方面不断创新、研制更加有利于延长电子档案寿命的材料,针对材料性质采取更加科学有效的防治措施;在电子档案保护技术管理研究方面,更加突出非技术因素的作用。
第二,数字档案及电子文件(电子档案)备份中心建设。档案数字化及数字档案的网络化应用已经成为网络时代服务的新模式,也是保护珍贵档案原件的根本措施,包括数字信息档案内容的真实可靠性保护、数字信息档案长期可存取性保护和数字信息档案载体保护三个方面。
在未来,数字化技术与存储解决方案及数字信息档案长期安全保存策略研究应从实用性、操作性角度出发,注重探索数字信息档案的长期安全保存的管理措施和技术手段。如以档案数字化实际业务管理系统为原型,研究档案的数字化方法与技术,提出较为通用的档案的数字化加工解决方案。
第三,电子档案安全体系建设。信息技术在档案管理中的广泛应用,一方面提高了档案工作的效率,扩大了档案的社会影响力;另一方面也对档案工作提出了新的要求,例如存储介质的不稳定、技术过时、黑客入侵、电脑病毒破坏等都使得电子档案信息的安全保护面临着前所未有的挑战。在未来,应注重分析电子文件的安全性,并研究建立电子档案信息安全评价指标体系。如针对电子文件移交的安全应用需求,应用可信网络、数字版权保护、版式文件、全程加密、打印控制和电子印章与数字水印等技术,解决电子文件利用中的惟一性、真实性、完整性、安全性、防扩散和防复制等问题。
参考文献:
[1]周耀林.对1949~2000年我国档案保护技术研究论文的统计分析[J].档案学研究,2002,04:33-37+43-44.
[2]张艳欣.2000―2009年档案保护技术研究论文统计分析[J].档案学研究,2010,06:48-51.
【关键词】玻尔理论;质变;量变;连续性;能量状态
量变和质变是事物发展的两种状态,量变是指事物量的规定性的变化,是事物数量的增减、场所的变更以及事物内部各个组成部分在空间排列组合上的变化。量变是一种渐进的、不显著的变化,是在原有度的范围内的变化,它不改变事物的根本性质,因而也称渐变。质变是事物根本性质的变化,是一事物变为他事物。质变和量变的辨证关系:第一、量变是质变的前提和必要准备。第二、质变是量变的必然结果。第三、质变体现和巩固量变的成果,并为新的量变开拓道路。总之,世界上任何事物的运动,发展都是量变和质变的统一。[1]
黑格尔提出了从量变到质变的思想,揭示了由一种质态到另一种质态之间相互转化的规律。黑格尔认为,量变是渐进性的运动,量变在一定限度内并不影响质,但是,量变积累到一定程度时,就会引起质的突然变化,质变表了渐进的运动的中断,使事物出现飞跃式的发展。黑格尔的这一发展观,从根本上打击了把运动归结为纯粹是量变的形而上学观点。量变与质变似乎是哲学的思想,与自然科学没有什么关系。其实物理与哲学是有渊源的。在古代大而全的哲学中物理学包含在其之中,只是后来学科发展从哲学分离出来。亚里士多德的一本著作名称是《物理学》只是这里的“物理学”和我们现代社会所讲的物理学有比较大的差异,它是一种比较朴素的,对物的哲学认识,牛顿的一本伟大的物理学著作名称是《自然哲学的数学原理》。
玻尔理论是本世纪初最伟大的创造。它新颖、大胆,把几个不同领域的发现和研究,集中在原子结构这样一个问题之下,因此获得了许多科学家的热情赞扬。爱因斯坦认为是“一个巨大的成就”,金斯(J.H.Jeans)认为它是谱线系最巧妙、最令人信服的解释。但不少科学家则持保留和怀疑态度,劳厄(M.vonLaue)就认为是“完全的胡扯”。所以,正象其它理论的成长一样,玻尔理论这时急需要强有力的实验证明。不久后,赖曼(T.Lyman)在紫外区,发现了氢原子的一组光谱线,证实了玻尔的预言。1914年,弗兰克(J.Franck)用电子撞击汞蒸气,出现了三个电压峰值,证明了电子能量的分立性。1915年索末菲(A.Sommer-feld)发展了玻尔理论,提出了角量子数和磁量子数。这一研究成果,不但丰富了玻尔理论,而且进一步证明了其正确性和过渡性,随后量子力学的诞生也有力地说明了这一点。[2]玻尔理论的内容:(1)原子只能处于一条列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽做加速运动,但并不向外辐射能量,这些状态叫定态。(2)原子从一种定态(设能量为E2)跃迁到另一种定态(设能量为E1)时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这种定态的能量差决定,即hν=E2-E1(3)氢原子中电子轨道量子优化条件:氢原子中,电子运动轨道的圆半径r和运动初速率v需满足下述关系:
,n=1、2……
在量变质变哲学和物理学玻尔理论的基础上总结分析研究有了疑问主要是以下两个问题:
一、原子只能处于一条列不连续的能量状态与渐进性量变的矛盾
黑格尔的《逻辑学》中质是最初的、直接的规定性,量是对“有”漠个相关的规定性,是一个不是界限的界限,是绝对与为他之有同一的自为之有,——是多个的一的排斥,而这个排斥又直接是多个的一的非排斥,是多个的一的连续。[3]哲学是定性的、概括的,物理学是定量的、具体的。在玻尔理论中规定绕氢原子核运动的电子的能量不是连续的,而是一份一份的,也就是物理学中所说的量子化,从高能级跃迁到低能级放出光子,吸收一定光子能量的电子可从低能级态跃迁到高能级,从而使氢原子的能量状态发生改变。有没有两能级之间的能量状态,在玻尔理论中答案是没有两能级之间的能量状态,绕氢原子核运动的电子的能量变化不是渐进的。玻尔理论中氢原子的能量状态它不是一个数量不能和数量2一样,可以分成小数1.5和0.5或更小的量,氢原子的能量状态像一级一级台阶一样。设物质运动存在的基本形式时空的变化,氢原子中电子的跃迁使氢原子的能量状态发生改变,在电子跃迁过程中总要经过一定的空间和时间应该也是一个连续的运动变化过程,也就是氢原子中的电子从一个“台阶”到另一个“台阶”要经过“台阶之间”。但这是用经典牛顿力学进一步研究氢原子中电子是高速运动的物体还是有一定的局限性,研究物体高速运动的时空观涉及到爱因斯坦相对论的范畴,在这里不详叙。如果氢原子的能量状态是连续变化的从高能级跃迁到低能级放出的光子的频率是连续光谱,而现实实验得到的光谱是不连续,金斯(J.H.Jeans)认为玻尔理论是谱线系最巧妙、最令人信服的解释,其中的公式hν=E2-E1,从高能级跃迁到低能级,放出的光子的频率大小是ν=(E2-E1)/h——能量的差值除以普朗克常数。
二、对质变和量变的辨证关系中量变是质变的前提和必要准备的质疑
在玻尔理论中绕氢原子核运动的电子只能从一个能级到另一个能级不能在两能级之间有连续的能量状态,是不是可以认为电子从一个能级到另一个能级的变化是一个质变过程,电子能量状态质变过程中的变化不是连续的变化也就是说几乎见不到有量变。黑格尔《小逻辑》中“一粒麦是否可以形成一堆麦;又如从马尾上拔,一根毛,是否可以形成一秃的马尾?”黑格尔答道:“只要最后达到这极点,则继续再加一粒麦就可形成一堆麦,继续再拔一根毛,就可产生一秃的马尾。”[4]黑格尔所处的年代虽然有了近代物理学,但当时人们认识微观的原子分子是有局限性的,更不可能考虑到玻尔理论中的氢原子核、核外电子运动的情况。从严格的逻辑学观点,目前尚没有“量变”这一重要哲学范畴的确切定义。例如有这样的说法:“量变是事物数量的增减和场所的变更。”(见《马克思主义哲学基本原理》,上海人民出版社,第5版)。其它哲学教科书的说法也大致如此。当然,数量的增减是一种量变,场所的变更也是一种量变。但是除此之外还有着其它类型的量变。[5]量变中的“量”在黑格尔的举例中可以是一粒麦、一根毛,在微观世界中量变的“量”是怎样的呢?原子还可再分原子核、电子,这些微观的物质又由夸克或更微小的物质组成,在玻尔理论下氢原子是一个能态到另一个能态氢原子微观的量变似乎是找不到了。
参考文献
[1]http:///link?url=vtiKBcxPn4Rj QCUWLRWgHwL-mSXCftSXLatDD2y2C4KpXVhOqUKLoK41q5lmW6XV质变[OL].百度百科,2013-9-4.
[2]张文根,王存虎.玻尔理论的创立及其科学方法研究[J].宝鸡文理学院学报(自然科学版)1998(3):59-62.
[3]黑格尔.逻辑学:上卷[M].杨一之译.商务印书馆, 1982:192.
[4]黑格尔.小逻辑[M].贺麟译.商务印书馆,1982:237.