从地到天对物理-信息学的历史纠结与契机的一些思考.ppt

从地到天:对物理-信息学的历史纠结与现状考量(若干史实和人物的追溯与辩识) 彭丰林 内容 一、天与地: 物理与信息学的纠结 二、从古代天文学到现代地球物理发凡--- 三、古代中国两项发明的争、辨-对GP孕育的贡献 四、地球物理信息学的内涵, 相关数据科学、平台技术进展 五、数据成果个例 六 中国近代的天文与地球物理学发展与先辈 缘起 1.地球物理信息学得名:2007 接手WDC主任 发展: 数据科学 only? 承担eGY e:no electr. informatic, 获得认同 2.Geophysical informatics: 1990s 3.与学会各层面交换看法 支持 与支持尝试 理 秘 专业委 4.eGY国际委员会 主席 秘书长 热烈赞同 5. 也有探讨： 内涵 ? 外延? 2 局 所 领导 一、天与地: 物理与信息学的纠结 物理 运动学的开端: 匀加速运动: S/T2=const. = S=?aT2 自然界直接实例: 自由落体运动: h=?gt2 一个简单的中学物理公式 包含原始信息学的贡献 既是物理 力学起源, 又是典型的地球物理 现象, 天体运行基础 由经典物理/力学=近代物理 黑体辐射 =量子效应 迈克逊-莫雷实验数据= 相对论力学 物理学的几条腿? 1. 思辨--哲学 2. 实验--观测 3. 数学--分析 理论 1990s 4. 计算机--解, 模拟 古往今来: 5. 信息学 待探讨 二、从古代天文学到现代地球物理发凡- 1.历史的蕴涵, 起源与信息 不同与数学! -上有慈石?下有铜金: 地表与地下关联信息 Xgp -候风地动仪: 傅承义: 远处 传播=今天:信息 -指南针: 技术意义;磁偏角:信息意义 二、从古代天文学到现代地球物理发凡--续 天文: 中国什么是天文: 诸葛亮 上知天文,下知地理=信息而已 官方: 张衡 官职? 钦天监 天地不分 天地信息 天子 天命 西方天文学 乡野村 夫? 板凳能坐十年冷 李约瑟: 引文 第谷星表 开普勒 三定律: 椭园 同时间 同面积 T - R 关系 现代天文学 现代地球物理发凡---起源 1. 总体概念 ？地质=地球物理=地理？ 专家：上面 +我们 百姓：地球物理 = 地理所 专业科班：高等数学（二），四大力学， \地理 谁对？ 实际：谁的眼睛是。。。 J Froebel, Geography 19世纪上半叶，近代地理学奠基人之一的德国地理学家李特尔（C.Ritter）的地理学研究方法受到了弗勒贝尔（J.Frobel）的尖锐批评。弗勒贝尔指出李特尔把地理学要素进行人本主义处理，采用分地区的研究方法，是对地理学完全不科学的表述。弗勒贝尔认为，地球是宇宙空间的一个个体，所有纯粹地理学要素应作为整个地球一个说明部分，联系起来加以考察。如此建立起来的理论地理学应该和描述地理学分开，成为自然科学的一部分。在1934年，他在与其老师通信中，把这个关于地球一般理论的科学称之为地球物理学。 一、现代地球物理发凡---起源 -2 2. 分支积累 地磁（学 ） 地球形状与大地测量 重力测量 现代地球物理发凡---起源 3.实际形成 地震-地震学 19世纪: 研究以太性质的弹性波在3维空间传播理论 1831: 泊松 发现地震横波 纵波 1885 瑞利 发现段 面波 1880 J.Milne 在日本 受地动仪启发 研制出水平摆地震仪表 1889 德国 波茨坦 威廉港 记录到东京地震 信息学意义: 1. 确定传播(半地球) 2.第一张波形图 物理、力学的理论奠基——欧洲的 地震观测的需求——日本！中国？ 地震波的穿越——促成二者的结合 E. von R. Paschwitz One of the first known recordings of a distant earthquake, obtained with von Rebeurs horizontal pendulum (reproduced from Nature, 40, 1889, p. 295 The first known recordings of a distant earthquake, which were identified as such, were made in 1889, also with astronomical instruments (von Rebeur-Paschwitz, 1889). The instruments were horizontal pendulums, designed by