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化学研究中对数学模型解的解释和评价


化学先生 / 2019-08-19

      建立数学模型,求出数学解后,下步还要对数学解进行解释和评价。 例如,狄拉克在1928年将量子力学与相对论相结合,建立了相对论量子力学,给出了描述电子行为的狄拉克方程。经求解以后,狄拉克对他的方程解做出了一系列的解释和评价,从而发现了电子的传统理论所不能给出的性质。例如,电子的角动量或自旋间题:电子所具有的与自旋成反比的本征磁矩。此外还发现了电子的负能态,预言了正电子的存在这些都在以后的实验中得到了出色的证实。

    对于化学问题,对数学解的解释和说明,首先要明确它的化学意义,研究某些数学解还能预见新的化学现象。对数学解做出说明、解释和评价,是数学方法的最后一步,通过这一步才能了解数学解的实际意义,达到研究的目的。

    运用数学方法解决自然科学问题或社会科学问题的第一步和第二步,即建立数学模型和求解,就其本质而言是把自然科学问题或社会科学问题转化为一个数学问题来解决。第三步,即对数学解做出说明、解释和评价,实质上是把数学上的结论再转化为自然科学问题或社会科学问题,从而获得问题的解决。如何正确而又顺利地完成这两次转化是运用数学方法的关键。
 

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