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。國際學術界普遍認為，混沌系統雖然具有“軌道不穩定性”，但其統計結果應該是穩定的，在統計意義上可重復。值得強調的是，實驗的“可重復性”是現代科學的基石。但是，越來越多的實驗不可重復，導致所謂的“可重復性危機”。利用本人提出的“潔凈數值方法”（clean numerical simulation，簡稱CNS)，我們首次發現：存在“超混沌”動力系統，其統計結果甚至對微小擾動敏感，即具有“統計不穩定性”。由于微小的隨機干擾無處不在，因此，即使在統計意義上，“超混沌”動力系統的任何物理實驗和數值模擬都是不可重復的！ 所以，即使排除所有人為的干擾和失誤，“可重復性危機”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，以及關于現代科學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“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、流體力學、海洋工程、應用數學等方面的基礎理論研究。他1992 年原創性提出求解強非線性方程級數解的“同倫分析方法”(homotopy analysis method,HAM)，成功求解了力學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，并首次發現定常共振波浪。他2009 年提出求解混沌動力系統和湍流的超高精度數值方法“clean numerical simulation”(CNS)，與他人合作應用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量增加了幾個數量級。他以CNS 為工具，發現微小數值噪音會導致某些湍流宏觀統計、甚至流態的顯著差異。“潔凈數值模擬”能在數值噪音可忽略的環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，他發現某些混沌系統不僅具有軌跡不穩定性，而且具有統計不穩定性，提出“超混沌”這個全新概念，豐富和發展了混沌理論。廖世俊目前已出版三本英文專著，發表百余篇論文，博士論文和論著共被SCI 它引13266 次。他曾獲國家自然科學二等獎（獨立完成人）、 上海市“自然科學一等獎”（獨立完成人）、上海市“自然科學牡丹獎”“上海市科技精英”、英國普利茅斯大學榮譽博士學位等獎勵或榮譽。