激进标度:超越我们的英尺和手指
软凝聚态物质
2025-07-04 v1 流体动力学
摘要
标度律在从自然科学到社会科学的各个学科中涌现并受到赞誉,因为它们提供了两个变量之间简洁、定量、“无标度”和“普遍”的幂律关系。在对数-对数图上,幂律显示为直线,其斜率由标度律的指数决定。实际上,标度关系仅在有限范围内有效,两端由其他标度律的交叉所界定。以泰勒关于爆炸爆炸半径与时间的著名标度律为先导,并通过整理激光诱导、化学和核爆炸的前所未有的数据集,我们展示了在早期和晚期阶段出现的不同运动学特征。我们说明,利用区域之间的转变选择两个轴的客观标度,会导致两个区域及其交叉的数据坍缩,但第三个区域通常不会映射到主曲线上。客观标度允许我们放弃任意选择的人类中心测量单位,如长度的英尺和时间的脉搏,但十进制系统(十根手指)仍然是图景的一部分。我们表明,如果我们将基数10替换为一个结合了两个交叉标度的无量纲基数,所有三个区域都会显著坍缩到一条共同的主曲线上。我们还通过毛细管驱动的液滴和气泡的夹断、聚结和铺展说明了这种激进标度方法,期望这种推广将应用于跨多个学科的数据集。
引用
@article{arxiv.2507.02631,
title = {Radical scaling: beyond our feet and fingers},
author = {Marc-Antoine Fardin and Mathieu Hautefeuille and Vivek Sharma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.02631},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 5 figures, 34 pages of supplementary information