主講人 : 廖世俊 教授

混沌理論被認為是20世紀最偉大的三個物理理論之一。國際學(xué)術(shù)界普遍認為，混沌系統(tǒng)雖然具有“軌道不穩(wěn)定性”，但其統(tǒng)計結(jié)果應(yīng)該是穩(wěn)定的，在統(tǒng)計意義上可重復(fù)。值得強調(diào)的是，實驗的“可重復(fù)性”是現(xiàn)代科學(xué)的基石。但是，越來越多的實驗不可重復(fù)，導(dǎo)致所謂的“可重復(fù)性危機”。利用本人提出的“潔凈數(shù)值方法”（clean numerical simulation，簡稱CNS)，我們首次發(fā)現(xiàn)：存在“超混沌”動力系統(tǒng)，其統(tǒng)計結(jié)果甚至對微小擾動敏感，即具有“統(tǒng)計不穩(wěn)定性”。由于微小的隨機干擾無處不在，因此，即使在統(tǒng)計意義上，“超混沌”動力系統(tǒng)的任何物理實驗和數(shù)值模擬都是不可重復(fù)的！ 所以，即使排除所有人為的干擾和失誤，“可重復(fù)性危機”也是不可避免的。“超混沌”這個全新的概念，揭示了非線性世界的極端復(fù)雜性。本報告介紹CNS 之基本思想和超混沌之定義，給出一些超混沌實例，提出有效使用DNS 模擬湍流的前提條件，以及關(guān)于現(xiàn)代科學(xué)研究范式之完備性以及湍流千禧年問題的一些思考。

主講人簡介：

廖世俊，博士，上海交通大學(xué)“春申”講席教授，“海洋工程全國重點實驗室”主任。主要從事非線性力學(xué)、流體力學(xué)、海洋工程、應(yīng)用數(shù)學(xué)等方面的基礎(chǔ)理論研究。他1992 年原創(chuàng)性提出求解強非線性方程級數(shù)解的“同倫分析方法”(homotopy analysis method,HAM)，成功求解了力學(xué)和海洋工程中的大量強非線性問題，如極限高波浪、大變形的圓形和矩形板、超音速邊界層流動等，并首次發(fā)現(xiàn)定常共振波浪。他2009 年提出求解混沌動力系統(tǒng)和湍流的超高精度數(shù)值方法“clean numerical simulation”(CNS)，與他人合作應(yīng)用CNS 提出求解著名“三體問題”的路線圖，將三體問題的周期軌道數(shù)量增加了幾個數(shù)量級。他以CNS 為工具，發(fā)現(xiàn)微小數(shù)值噪音會導(dǎo)致某些湍流宏觀統(tǒng)計、甚至流態(tài)的顯著差異。“潔凈數(shù)值模擬”能在數(shù)值噪音可忽略的環(huán)境下更精確地研究湍流，為湍流研究提供了一個全新的視角和分析工具。此外，他發(fā)現(xiàn)某些混沌系統(tǒng)不僅具有軌跡不穩(wěn)定性，而且具有統(tǒng)計不穩(wěn)定性，提出“超混沌”這個全新概念，豐富和發(fā)展了混沌理論。廖世俊目前已出版三本英文專著，發(fā)表百余篇論文，博士論文和論著共被SCI 它引13266 次。他曾獲國家自然科學(xué)二等獎（獨立完成人）、 上海市“自然科學(xué)一等獎”（獨立完成人）、上海市“自然科學(xué)牡丹獎”“上海市科技精英”、英國普利茅斯大學(xué)榮譽博士學(xué)位等獎勵或榮譽。