再谈流变学和高分子物理的书

昨天收到阿典发给我邮件,说寒假想看点高分子溶液和流变学的书,希望我推荐几本入门的书。于是我又翻了一变我手头上有的电子书都有哪些,同时自己也进行了一些总结。

研究生阶段通读一到两本经典是十分必要的,在国外据说还是起码的。如果希望国内博士毕业的水平能够跟国外的毕业生平起平坐,除了博士期间做出一些solid的工作(发表有代表性的几篇paper)之外,读过一两本经典读物也是另一个评价的方面。我到现在为止没从头到尾读过一本书,十分惭愧,想现在开始。于是前段时间我对我手头上的书也选择过一下,同时问过几个老师和前辈的意见。

我在以前曾经谈过对几本流变学的书的认识,但跟现相比,那时候的见识当然不够广。依我目前的水平和兴趣,主要想从实验流变学切入目前热门的软凝胶态物理研究,并在此过程中加强数理基础。在这个大方向上有两个选择,从流变学的本构方程开始深入,着重加强连续体力学的基础;另一个是从高分子溶液理论或者胶体溶液理论开始深入,着重加强平衡态与非平衡态统计物理的基础。目前由于时间关系我把其中一个做好就已经不错了。依我现在的认识感觉如果希数学牛一点的话,往流体力学方向靠比较有锻炼效果;如果是想凑目前软物质物理学研究的热闹,把统计物理搞通则比较实用。

我花了一点时间把流变学的知识体系,以及它与连续介质力学、统计力学的关系作成了一个图表,同时把一些经典书籍的覆盖面标示了出来。点击这里打开新窗口查看

以下推荐一些书。其中一些是值得通读的经典(打了下划线),剩下的是作为辅助也很有价值的书。

高分子溶液方面

Modern Theory of Polymer Solutions (Yamakawa)

这是经典,不作正面介绍了。它的好处在于数学推导清晰简单,有光散射和粘度实验的内容,适合通读。

The Theory of Polymer Dynamics (Doi)

此书比Polymer Solutions那本书旧一点,内容只局限在理论。但是数学推导主线明确。该书先从一条链的统计讲起,然后分为柔性和刚性链丙大块,每一块分别从稀溶液讲到浓溶液。与Yamakawa的书相比,Doi这本书增加介绍柔性链的浓溶液和刚性链的知识,值得通读。

Polymer Solutions — An Introduction to Physical Properties (Teraoka)

从一条链的统计开始(高斯链、真实链)讲到平均分子量和分子量分布。再把链放到溶剂里(高分子溶液),分为稀溶液和亚浓溶液两大部分。知识体系非常经典,而且结合介绍了光散射和粘度实验方法,作为建立知识体系适合通读。但是我没有读过,不知道它数学推导有没有Yamakawa的收清晰。作为熟悉数学物理方法不一定适用。

Physical Chemistry of Polymer Solutions — Theoretical Background (Kamide and Dobashi)

这本书把学习高分子溶液理论所需要的基本物理公式推导以习题与解答的形式收集起来,是学习高分子溶液物理的数学伴侣。ScienceDirect.com上有电子书版。这本书可以作为读Modern Theory of Polymer Solutions一书的辅助资料。

流变学入门和流变测量学

A Handbook of Elementary Rheology (Barnes)

对于流变学刚入门的人,对于一开始就大量出现的粘度、剪切速率——包括它们的字母(ηγ̇)、下标(ηspηaη)、单位(Pa⋅s、s-1、dyn⋅cm-2、cP)以及作图方法(logη – logγ̇、 logη – logσ, logσ – logγ̇)——感到陌生和混乱。但由于这些小问题专门认识起来又十分简单,因此也没有哪本书花很大的工夫去帮助读者记忆这些基本语言。这本书在介绍这些基本知识的时候除了作出所有书都有的定义之外,还给出了一些有利于加强感性认识的材料。例如,实际生活中的流动现象(如粉刷、搅拌、咀嚼等)所对应剪切速率范围大致多少。,同时示意图的数量也比较多,一个问题不惜用两到三个图来说明。

在初学者的印象中流变学就是指在旋转流变仪上做的实验。而如果一开始就从本构方程的建立和应用开始又太过高深(吴其晔老师的教材和Bird的书即属此类)。这本书的另一个好处在于作为入门级别的读物就一次性展现除了简单剪切之外流变学研究感兴趣的其他各种流动模式,包括能用于粘度测量的几种流动方式。本书还有其他特色内容,例如流变学测量时的仪器设计、取样、校正和误差分析、常见假象以及流变学实验室的建立和维护,流变学研究的主要文献来源(主要期刊和经典教材)等等。

A Practical Approach To Rheology And Rheometry (Schramm)

专注于流变测量的表征技术。如何用流变仪来科学地表征样品的弹性、粘度、触变性等等。这本书有译成中文的版本,书名叫《实用流变测量学》。

Viscoelastic Properties of Polymers (Ferry)

虽然也是长期以来的经典,但是对于初学者而言不太适合,因为其体系比较零散和陈旧。我个人认为此书现在仍然比较突出的内容是流变测量学。该书仔细地区分了从比较软到比较硬的各种材料的表征方法。但是有些实现手段已经比较过时。至于该书的其他内容,并非非看此书不可。

The Structure and Rheology of Complex Fluids (Larson)

对于现实中遇到的各种非牛顿流体,例如聚合物凝胶、生物凝胶、悬浮粒子体系、乳液等等,非常需要一个走马观花,从实验到理论的全面介绍。当然,很多这种实际材料的结构理论是很粗浅和松散的,但是却仍然被各种研究论文所采用。因此了解一些这些jargons和上下文是有好处的。Larson的书由于所介绍到的材料,至少在理论上介绍了胶体的物理(例如DLVO、静电相互作用等)、玻璃化转变(包括分子的和胶体的MCT)、凝胶化的渝渗理论、聚合物溶液的分子理论(Rouse、dumbell、reptation)等,是目前软凝聚态物理热门研究的知识贮备。数学不多,适合通读。

本构方程

Dynamics of Polymeric Liquids (Bird)

这部流变学的圣经我就不做正面介绍了。在初学者的眼中,哪本书是经典,都是听别人说的,因此还是怀怀疑疑。加上Dynamics of Polymer Liquids是个大部头,从头到尾都是数学。如果花了很长时间啃完之后,觉得其实也不那么经典,那岂不吃大亏了?所以我在这里提供一些有助于做判断下决心的信息。我的导师童真教授向我推荐这本书,郑融教授也曾经写过文章介绍过这本书。他说:

许多读者称这本书是流变学的“圣经”,这不是说它句句是真理,更不是说它神圣不容怀疑,而是形容它追根溯源、由浅入深,与“圣经”从“创世纪”写到“启示录”有一比。它兼备教科书(textbook)和专著(monograph)的特色。初学者可从中读到入门所需的基础知识,专家也可从中获得一些有益的启示。……

一本新书,上了畅销榜,背后很可能有商业运作的因素。一本旧书,尤其是科技书,如果几十年后仍然被人们使用着,便是真正值得放在你的私人书架上的书。你甚至可以从那饱经风霜的书页中,体验作者的治学精神,让你稍微有些浮躁的心沉静下来。

至于书中的数学,我认为是可以不通过其他数学辅导书的帮助就能读懂的。因为原书的附录已经有非常详尽的向量和张量数学。对着附录来看正文就可以慢慢地看下去。因此虽然全书从头到尾都是数学,也不会令人感到无助。如果确实有困难,还可以通过以下几本书来辅助一下。

Constitutive Equiations for Polymer Melts and Solutions (Larson)

这本书是专门讲本构方程的,可以作为Bird的书的补充,而且是重要补充。例如,基于reptation理论和Doi-Edwards理论的本构方程、更丰富的Nonaffine模型等等。一些文献中常见的名词如BKZ、PTT等,在Bird的Dynamics一的目录中没有明显给出,但在此书的目录中可以方便地查到。此书还比较了各种本构方程的优劣。至如溶液方面,此书的补充主要在于液晶方面。

Understanding Viscoelasticity — Basics of Rheology

这本书可以用于打张量数学的基础,可以说是连续介质体力学为流变学的一个简化。在各种张量的基本知识介绍完结之后,该书着力于从实用的角度指读读者如何构建一个本构方程。例如坐标不变性原理、局部作用原理等基本原则、各向同性体、简单流体、不可压缩性和记忆效应的引入等等。这本书可以作为读Bird的收的辅助材料

研究生补助:两个不同的讨论范畴

先回应一下ASUS托的抱怨。ASUS托——跟所有托一样——说:“我说的全是事实!你不信就算了,为什么进行人身攻击?”我觉得要是她真不是托,她就又失策了,因为这是所有托在被揭穿之后200%会说的话。

关于“做人要做到连嫌疑都没有”的道理,虽然我没有专门撰文阐述过,但是也零零星星地在几篇文章里透露过不止一次了。作为声称“订阅我文章”的人如果不知道,只能又添加一分“其实是托”的嫌疑。作为回顾,并大发慈悲为ASUS托消除此嫌疑,我在此把某次比较完整的阐述重新贴出来。以下这段话出现在这里,我建议如果不想被我说是托的话还是去把那一篇的全文都通读一遍。

最后要解释我为什么感谢Chuanpeng Hu祝我生日快乐。其中一个原因当然就是上述的,我担心我的宗旨伤了别人的心。人家祝你生日快乐又没有什么恶意。人家是信奉“善有善报”,信奉“赠人玫瑰手有余香”的善良的、阳光的、可爱的小帅哥,所以才祝你生日快乐的,结果你泼人家一桶狗屎的话,无论怎么说都不是好事。但这个原因是次要的,因为泼回去一桶狗屎我也不是没做过。大二还是大三的时候有一个女的,我生日她送我一本朱德庸的漫画集。由于我认为朱德庸的漫画俗不可耐,加上本来对“生日快乐”的极端厌恶,我回了电话大骂这个礼物如何低俗希望她自己拿回去。

我突然想到最近有一个禁烟公益广告里,情节就是年轻人到长辈家拜访送礼,送的是一条烟,结果那两个演长辈的演员作出了十分可怕的表情,比起我的程度有过之而无不及。然后电视画面转到送礼者手上的烟,呯地一变就变成了一个花圈,意思是说送烟等于送花圈!广东地区也流行着一个传统,就是无论如何送礼不要选择钟表类物品,因为这就等于“送钟(终)”。当然,这是大家都接受的禁忌。送朱德庸的漫画集并没有犯任何普遍接受的禁忌,所以,当时那个女生是无辜的。

Chuanpeng Hu之所以没有受到那个女生的礼遇,原因是另外的。我认为那个女生不真诚,她送礼物抱有显露自己品位的性质——或者说她摆脱不了这个嫌疑,我要是想怀疑她这个也不是不可以。有这个嫌疑就不行,做人不光要事实上没有坏心,而且要做到没有“有坏心”之嫌疑。做到没坏心,你只要正直就行了;但是要做到没有“有坏心”的嫌疑,你除了正直之外,还需要IQ高。你做的每件事情不仅出发点经得起道德考验,而且整个过程要经得起客观逻辑性的考验,这对于逻辑性差的人是做不到的。所以我的追求当然不仅限于正直,而还要追求“没嫌疑”,否则达不到练脑子的效果。她既然有“显示品位”的嫌疑,我就要直斥她品位差,以给她一个教训——做事留下了嫌疑,你被人误解了就活该委屈。

有趣的是,包括这一篇在内的几篇文章被未经许可地转载到了一个叫做“新繁星客栈”的论坛上,并引来了回复。有个ID叫“纤纤”明显是女生的回复是:

好倔好倔的孙慰同学,情商低的吓人。

生活是混沌的,妄想以科研式的思维渗入生活的方方面面,任何事情都条分缕析的看待,连看个柯南都要思考小三问题的社会影响力,孙慰翔,你真累,荷尔蒙分泌过剩,找个女友分散分散过剩的精力就好了。

我发现她真的混沌,连我的名字都懒得打对。还连续打错两次。至于为何她所提出的解决方案是“找个女友”,我怀疑原因无非因为我的思想是典型的未成年男子特有,而她又恰好是未成年女子、痴痴地相信女人能把目前这由臭男人造成的充满暴戾的世界拯救成由彩色铅和描绘的粉色的天堂。孰不知对我这种思想的真正成熟女性式的回应应该是:无视。没等我回复,后面就有另一个明白人帮我反驳了:

以为你嫌累的事情别人也嫌累,这才是妄想,说不定人家乐在其中。除非你以替别人操心为乐,不管别人有没有需要,你为了自己开心都愿意帮忙,否则既然别人没哭诉求助你操那份心干嘛。:L

还是挺绝的哈。

博士研究生补助的标准问题

谈博士研究生补助其实是为了回应Neil,不过他不一定会知道来看。现在我越来越觉得泛泛而谈很浪费生命。科学网就充斥着泛泛而谈,这个抛出泛泛而谈的意见,另一个又用泛泛而谈来反驳,最后形成的掐架仍然停留在泛泛而谈。本来不复杂的话题成了好像肥皂剧似的老生常谈。这就是我为什么在科学网待不下去的原因。

就研究生补助的标准问题一睦在那里摆“应该涨”或者“应该降”的理由是不足够的。因为目前博士研究生的补助并不为零,各高校或中科院研究所的具体金额也不一样。如果你说不够多,那是在说哪所高校的不够多?多少又算够?如果要涨,钱又谁出?为什么?

Neil曾经多次讨论过这个话题。他的主要观点就是“以当地生活物价水平为参考制定研究生的金额,标准大致上是使研究生不饿肚子能有点闲钱”。

这是有建设性的观点。但如果光此观点就能把事情搞定,那就毋宁说研究生补助问题是“死任务”,不管是谁出钱、有钱没钱,都必须保证完成任务。否则你就得继续讨论是谁出钱、谁有钱的问题撒!

但是,关于现在谁出钱的问题,不同性质的单位好像不一样。有些单位有统一的标准,有些没有。有统一标准的单位,有的是单位财政一力解决或与导师合作解决,有的是责成导师独立承担。如果是后者的话,那些所拿经费连一个博士都拿不起的导师就无法在该单位生存。由于所拿经费的金额除了与科研档次有关外还与经费项目的种类似质有关。科技部的经费数额跟基金委的可能就不一样。所以如果单位定标准,导师出钱的话,这个“研究生补助金额”的问题就不单纯了、“变质”了。因为它又被赋予了“科研竞争的杠杆”这一角色。这就离开了Neil的讨论范畴,进入到了王鸿飞老师的讨论范畴了。

所以我在Neil博文的评论里反复想厘清的就是这两个不同讨论范畴。在科学网上极少人能够把问题分开分开再分开地讨论。

一个很简单的可能后果:如果是只把“研究生补助金额”问题当作调控导师之间科研竞争的工具,而完全脱离学生的需要的话,那讨论什么当地生活水平完全就是废话了。所以王鸿飞老师的文章没有触及到这一因素,也用不着。

更多的人会把属于这两种不同的范畴的理由揉杂在一起来讨论,既讲讲研究生的生活问题,又讲讲科研管理制度的问题,产生很多自相矛盾的观点。事实上这两个范畴是不一致的,逻辑上是很可能对学生有利的做法会不理于导师这间的科研竞争。当然,王鸿飞老师论证了情况恰恰相反。幸运地,按照王老师的意见,两个范畴加起来讨论,是皆大欢喜的。因为对于学生而言,只有钱不够会有问题,钱够了之后当然是多多益善的——只要没有别的弊端。而王老师的文章有补充说从科研竞争生态来看补助金也是多多益善。

但这只是王老师的论证。也可能很多人提出“规定补助金太高会反而不利于科研良性竞争”之类的论调。

所以,一定要事先搞清楚一个前提:给研究生发钱,到底是为了研究生生活,还是不过是“调控”导师的科研竞争的一种手段?这两者逻辑上并不天然一致的。我觉得,当然是前者!因为你要通过增加导师的经费负担来鼓励导师拿更多经费,可以通过很多形式,规定给学生发钱仅仅是一方面。既然还有别的途径去增加导师经费负担,给学生发钱是发多发少就没必要严格较真了。而且这种“调控手段”本身就很扯(那是另一回事)。较真发钱多还是少的必要性只有在以解决研究生生活问题为目的才存在。因此,到底多少为宜,以生活物价水平为参考即可。至于利不利于导师之间的科研竞争良性发展,那是管不到的事。现在王老师说这恰好是利于的。如果不幸恰好不利于,那也没撤,该发多少钱还发多少钱,至于给竞争环境造成的不利影响只能其他途径去消除了。

问题的分析方法就这么简单,不觉得有什么可纠结的。

关于《中国共产党历史》第二卷的一些信息

《中国共产党历史》第二卷

《中国共产党历史》第二卷

《中国共产党历史》第二卷在2011年1月11日正式出版发行。中组部、中宣部、中央党史研究室就认真组织学习宣传《中国共产党历史》第二卷发出通知。该书应该是去年7月党中央召开全国党史工作会议的结晶。《通知》指出:

该书坚持以马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,深入贯彻落实科学发展观,以中共中央《关于建国以来党的若干历史问题的决议》和中央有关重要文献为依据,充分吸收改革开放30多年来党史学界重要研究成果,坚持解放思想、实事求是、与时俱进,坚持党性原则和科学精神的统一,全面准确地反映了我们党带领全国各族人民进行社会主义革命和开展大规模社会主义建设的不平凡历程,是一部正确总结历史经验的权威性党史基本著作。

以下是比较权威的相关资料: