“《超越学科的认知基础》2015秋赵益泉学习报告”版本间的差异

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第二周
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#'''19世纪末''',当人们企图从理论上解释[http://wc.yooooo.us/d2lraS8lRTYlQjAlQUIlRTUlOEUlOUYlRTUlQUQlOTAlRTUlODUlODklRTglQUQlOUMhemg= 氢原子光谱]现象时,发现[http://wc.yooooo.us/wiki/%E7%BB%8F%E5%85%B8%E7%94%B5%E7%A3%81%E5%AD%A6 经典电磁理论]以及[http://wc.yooooo.us/wiki/%E6%8B%89%E5%A1%9E%E7%A6%8F%E6%A8%A1%E5%9E%8B '''卢瑟福模型'''](有核原子模型)跟原子光谱实验的结果发生尖锐的矛盾——原子是稳定存在的而且原子光谱不是连续光谱而是线状光谱。
 
#'''19世纪末''',当人们企图从理论上解释[http://wc.yooooo.us/d2lraS8lRTYlQjAlQUIlRTUlOEUlOUYlRTUlQUQlOTAlRTUlODUlODklRTglQUQlOUMhemg= 氢原子光谱]现象时,发现[http://wc.yooooo.us/wiki/%E7%BB%8F%E5%85%B8%E7%94%B5%E7%A3%81%E5%AD%A6 经典电磁理论]以及[http://wc.yooooo.us/wiki/%E6%8B%89%E5%A1%9E%E7%A6%8F%E6%A8%A1%E5%9E%8B '''卢瑟福模型'''](有核原子模型)跟原子光谱实验的结果发生尖锐的矛盾——原子是稳定存在的而且原子光谱不是连续光谱而是线状光谱。
 
#'''1913年'''[http://wc.yooooo.us/wiki/%E5%B0%BC%E5%B0%94%E6%96%AF%C2%B7%E7%8E%BB%E5%B0%94#.E7.90.86.E8.AE.BA.E7.89.A9.E7.90.86.E7.A0.94.E7.A9.B6.E6.89.80 尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)]在[http://wc.yooooo.us/wiki/%E9%A9%AC%E5%85%8B%E6%96%AF%C2%B7%E6%99%AE%E6%9C%97%E5%85%8B 普朗克(Max Planck)]量子论、[http://wc.yooooo.us/wiki/%E9%98%BF%E5%B0%94%E4%BC%AF%E7%89%B9%C2%B7%E7%88%B1%E5%9B%A0%E6%96%AF%E5%9D%A6 爱因斯坦(Albert Einstein)]光子学说和卢瑟福原子模型的基础上,提出了原子结构理论('''玻尔原子结构模型''')的三点假设:
 
#'''1913年'''[http://wc.yooooo.us/wiki/%E5%B0%BC%E5%B0%94%E6%96%AF%C2%B7%E7%8E%BB%E5%B0%94#.E7.90.86.E8.AE.BA.E7.89.A9.E7.90.86.E7.A0.94.E7.A9.B6.E6.89.80 尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)]在[http://wc.yooooo.us/wiki/%E9%A9%AC%E5%85%8B%E6%96%AF%C2%B7%E6%99%AE%E6%9C%97%E5%85%8B 普朗克(Max Planck)]量子论、[http://wc.yooooo.us/wiki/%E9%98%BF%E5%B0%94%E4%BC%AF%E7%89%B9%C2%B7%E7%88%B1%E5%9B%A0%E6%96%AF%E5%9D%A6 爱因斯坦(Albert Einstein)]光子学说和卢瑟福原子模型的基础上,提出了原子结构理论('''玻尔原子结构模型''')的三点假设:
 
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(a)电子不是在任意轨道上绕核运动,而是在''一些符合一定条件的轨道''上运动;
(a)电子不是在任意轨道上绕核运动,而是在''一些符合一定条件的轨道''上运动;
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(b)电子在离核越远的轨道上运动,其能量越大;
(b)电子在离核越远的轨道上运动,其能量越大;
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(c)处于激发态的电子不稳定,可以[http://wc.yooooo.us/wiki/%E9%87%8F%E5%AD%90%E8%B7%83%E8%BF%81 跃迁]到离核较近的轨道上,这时会''以光子形式放出能量'',即放出光能。光的频率决定于能量较高的轨道的能量与能量较低的轨道能量之差。
(c)处于激发态的电子不稳定,可以[http://wc.yooooo.us/wiki/%E9%87%8F%E5%AD%90%E8%B7%83%E8%BF%81 跃迁]到离核较近的轨道上,这时会''以光子形式放出能量'',即放出光能。光的频率决定于能量较高的轨道的能量与能量较低的轨道能量之差。
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在上述基础上,玻尔根据''[http://wc.yooooo.us/wiki/%E7%BB%8F%E5%85%B8%E5%8A%9B%E5%AD%A6#.E4.BD.8D.E7.BD.AE.E5.8F.8A.E5.85.B6.E5.AF.BC.E6.95.B0 经典力学]的原理''和''量子化条件'',计算了电子运动的轨道半径r和电子的能量E.
 
在上述基础上,玻尔根据''[http://wc.yooooo.us/wiki/%E7%BB%8F%E5%85%B8%E5%8A%9B%E5%AD%A6#.E4.BD.8D.E7.BD.AE.E5.8F.8A.E5.85.B6.E5.AF.BC.E6.95.B0 经典力学]的原理''和''量子化条件'',计算了电子运动的轨道半径r和电子的能量E.
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  (c)玻尔理论也可以用来计算氢原子的[http://wc.yooooo.us/wiki/%E7%94%B5%E7%A6%BB%E8%83%BD 电离能];
 
  (c)玻尔理论也可以用来计算氢原子的[http://wc.yooooo.us/wiki/%E7%94%B5%E7%A6%BB%E8%83%BD 电离能];
 
  (d)玻尔理论会与其他发光现象,如X-光,也能给予较为满意的解释;
 
  (d)玻尔理论会与其他发光现象,如X-光,也能给予较为满意的解释;
  (e)然而玻尔理论的原子模型却失败了。在精密的[http://baike.baidu.com/link?url=3Qfa8NPng7f7EgWBziI0owxLu_magCP1VPSC4Uaoo1Gi-ySLYLnDvIx2aX-xCBSdhp5HbuwboPWvO3pxM9RY6a 分光镜]下观察氢光谱,发现每一条谱线均分裂为几条波长相差甚微的谱线。在磁场内,各谱线还可以分裂为几条谱线。玻尔理论对这种光谱的精细结构无法解释,同时也不能解释多电子原子、分子、或固体的光谱。这说明玻尔理论有很大的局限性;
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  (e)然而玻尔理论的原子模型却失败了。在精密的[http://baike.baidu.com/link?url=3Qfa8NPng7f7EgWBziI0owxLu_magCP1VPSC4Uaoo1Gi-ySLYLnDvIx2aX-xCBSdhp5HbuwboPWvO3pxM9RY6a 分光镜]下观察氢光谱,发现每一条谱线均分裂为几条波长相差甚微的谱线。在磁场内,各谱线还可以分裂为几条谱线。玻尔理
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论对这种光谱的精细结构无法解释,同时也不能解释多电子原子、分子、或固体的光谱。这说明玻尔理论有很大的局限性;
 
  (f)原因在于,玻尔理论虽然引用了普朗克的量子化概念,但它毕竟还属于旧量子论的范畴,只是在经典力学连续性概念的基础上加上了一些人为的量子化条件,是不彻底的。
 
  (f)原因在于,玻尔理论虽然引用了普朗克的量子化概念,但它毕竟还属于旧量子论的范畴,只是在经典力学连续性概念的基础上加上了一些人为的量子化条件,是不彻底的。
#波函数和原子轨道
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3.[http://wc.yooooo.us/wiki/%E7%B6%AD%E7%88%BE%E7%B4%8D%C2%B7%E6%B5%B7%E6%A3%AE%E5%A0%A1 海森堡(Werner Heisenberg)]的[http://wc.yooooo.us/wiki/%E4%B8%8D%E7%A1%AE%E5%AE%9A%E6%80%A7%E5%8E%9F%E7%90%86 不确定性原理]否定了玻尔提出的原子结构模型——电子不会有确定的轨道。电子的波动性可以看成是电子的粒子性的统计结果。微观粒子的运动,虽然不能同时准确地确定位置和动量,但它在某一空间范围内出现的几率却是可以用统计的方法描述的。[http://wc.yooooo.us/wiki/%E6%B3%A2%E5%87%BD%E6%95%B0 '''波函数''']就和它描述的粒子在空间某范围出现的几率有关。'''1926年''',奥地利物理学家'''薛定谔'''
  
 
=== 术语(term)的意义 ===
 
=== 术语(term)的意义 ===

2015年9月28日 (一) 18:32的版本

逻辑模型:

  • 背景:
  • 目标:
  • 输入:时间,金钱,参考资料,同伴,研究.
  • 活动:
  • 输出:
  • 效果:
  • 外部因素:英语阅读水平,相关学科的背景知识,小组成员的讨论情况,学业压力(时间紧张).

第一周

预选的时候抽签,手气很不好,所有的文核都掉了,只能补退选的时候再抢,于是抢到了这门新雅书院的文核课——超越学科界限的认知基础。

名字很吸引人,超越学科界限,顾名思义,涉及到了学科交叉(即科际整合,又称跨领域研究)。我对学科交叉很感兴趣,也认为注重学科交叉是学界的一个发展方向。现如今,出现了越来越多的学科交叉现象,就拿我学习的化学专业来说吧,化学与生物学交叉出现了化学生物学和生物化学,化学、生物学、医学交叉出现了药学,化学和物理学交叉出现了物理化学,化学、物理学和计算科学交叉出现了计算化学……甚至又听说有人(H. Eugene Stanley等人)用物理学的知识研究经济学,创造出了“物理经济学Econophysics”这门学科。

至于认知基础的学习,ppt上说的是“学习如何学习”,这是一个很重要的内容,我们学生在不断地学习,我们学习“如何学习”就像老师学习“如何教学”那样重要。一个好的学习方法可以让学习效率和效果大大提高。然而“学习如何学习”的重要性并不止于此。现在,我们处在一个全新的时代,这是一个信息量无比丰富的时代,一个信息更新速度难以想象的时代,一个各种现有观念被不断打破并且重塑的时代。“学习如何学习”有助于我们在未来的变化发展中更快更好地学习、处理新的信息。

当“学习如何学习”从个人层面延展到群体层面的时候,它的意义就更大也更明显了,此处就不多说了。

可惜的是,因为是补退选的时候选上的这门课,所以第一次课没有能够去听。。。


学习报告

Part 1 the Mathematical Theroy of Communication[1]

Chapter 1 Introductory Note on the General Setting of the Analytical Communication Studies


the definition of communication:all of the procedures by which one mind may affect another.

a still broader definition of communication: all of the procedures by means of which one mechanism affects another mechanism.


three levels of communications problems:

Level A. How accurately can the symbols of communication be transmitted? (The technical problem.)

Level B. How percisely do the transmitted symbols convey the desired meaning? (The semantic problem.)

Level C. How effectively does the received meaning affect conduct in the desired way?(The effectiveness problem.)


Comments

Level A is a more important one than B and C. And any limitations at Level A necessarily apply to levels B and C.


Part 2 Probably Approximately Correct[2]

Chapter 1 Ecorithms


1. One can write the essential content on one line as a single equation. Understanding its meaning, derivation, and consequences requires more extensive study and effort.(from Einstein's theory of general relativity)


2. There are two aspects of knowledge—— theoryful one and theoryless one. The vast majority of human behaviors look theoryless. Nevertheless, these behaviors are often highly effective.


3. two central tenets:

(1) The coping mechanisms with which life abounds are all the result of learning from the environment.

(2) This learning is done by concrete mechanisms that can be understood by the methods of computer science.


4. Ecorithms——algorithms that derive their power by learning from whatever environment they inhabit, so as to be able to behave effectively in it.


5. The ability to categorize new example (generalize) is very important in learning.


6. the probably approximately correct model of learning: The learning process is carried out by a concrete computation that takes a limited number of steps.


Part 3 CognitiveFoundation_Lecture01[3]

学习行为数据有三层次,从上到下依次是Macro,Meso,Micro 。上面层次对应的内容应用范围更广阔,对下面层次对应的内容有一定的指导作用,而下面层次对应的内容更细致更专业。上层的类似于通识,而下层的类似于具体的某某专业某某方向。


Part 4 对比

文件:第一周对比.jpg


参考文献

[1] The Mathematical Theroy Of Communication. 10th ed. Urbana: the Board of Trustees of the University of Illinois; 2015:3,4,6.

[2] Valiant L. Probably Approximately Correct. New York: Basic Books; 2013.

[3] Gu X. CognitiveFoundation_Lecture01. 2015.

第二周

标题

关键词

正文

量子力学札记

  1. 量子力学与原有理论部分兼容(如守恒律——能量守恒定律角动量守恒定律等),同时又在不断建立新的世界观(用新的术语和理论);能较好解释已有的实验现象(如黑体辐射光电效应),又能成功预测新实验的结果(如单电子双缝干涉、电子衍射实验)并取得应用(比如电子显微镜)。
  2. 量子力学里的波粒二象性,并不是指something(中文没找到合适的词。。。)又是(传统意义的)波又是(传统意义的)粒子,而是指波微观粒子显示出的波动性与粒子性(有时会显示出波动性(这时粒子性较不显著),有时又会显示出粒子性(这时波动性较不显著),在不同条件下分别表现出波的性质或粒子的性质)[1]。有共生、转化的思想在里面。
  3. 量子力学是建筑在微观世界的量子性微粒运动规律的统计性这两个基本特征的基础上的。[2]

量子力学与化学[2]

  1. 19世纪末,当人们企图从理论上解释氢原子光谱现象时,发现经典电磁理论以及卢瑟福模型(有核原子模型)跟原子光谱实验的结果发生尖锐的矛盾——原子是稳定存在的而且原子光谱不是连续光谱而是线状光谱。
  2. 1913年尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)普朗克(Max Planck)量子论、爱因斯坦(Albert Einstein)光子学说和卢瑟福原子模型的基础上,提出了原子结构理论(玻尔原子结构模型)的三点假设:
(a)电子不是在任意轨道上绕核运动,而是在一些符合一定条件的轨道上运动;
(b)电子在离核越远的轨道上运动,其能量越大;
(c)处于激发态的电子不稳定,可以跃迁到离核较近的轨道上,这时会以光子形式放出能量,即放出光能。光的频率决定于能量较高的轨道的能量与能量较低的轨道能量之差。

在上述基础上,玻尔根据经典力学的原理量子化条件,计算了电子运动的轨道半径r和电子的能量E.


评价:

(a)玻尔理论成功地解释了氢光谱产生的原因和规律性;
(b)玻尔理论对于代表氢光谱规律性的里德堡经验公式也给予了满意的解释;
(c)玻尔理论也可以用来计算氢原子的电离能;
(d)玻尔理论会与其他发光现象,如X-光,也能给予较为满意的解释;
(e)然而玻尔理论的原子模型却失败了。在精密的分光镜下观察氢光谱,发现每一条谱线均分裂为几条波长相差甚微的谱线。在磁场内,各谱线还可以分裂为几条谱线。玻尔理
论对这种光谱的精细结构无法解释,同时也不能解释多电子原子、分子、或固体的光谱。这说明玻尔理论有很大的局限性;
(f)原因在于,玻尔理论虽然引用了普朗克的量子化概念,但它毕竟还属于旧量子论的范畴,只是在经典力学连续性概念的基础上加上了一些人为的量子化条件,是不彻底的。

3.海森堡(Werner Heisenberg)不确定性原理否定了玻尔提出的原子结构模型——电子不会有确定的轨道。电子的波动性可以看成是电子的粒子性的统计结果。微观粒子的运动,虽然不能同时准确地确定位置和动量,但它在某一空间范围内出现的几率却是可以用统计的方法描述的。波函数就和它描述的粒子在空间某范围出现的几率有关。1926年,奥地利物理学家薛定谔

术语(term)的意义

参考文献

[1] Wc.yooooo.us. 波粒二象性 - 维基百科,自由的百科全书. 2015. Available at: http://wc.yooooo.us/wiki/%E6%B3%A2%E7%B2%92%E4%BA%8C%E8%B1%A1%E6%80%A7#cite_note-33. Accessed September 28, 2015.

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