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超混沌:可重复性与可复制性不可逾越的客观障碍

综合物理 2022-03-22 v2

摘要

本文首次提出一个新概念,即超混沌。与正常混沌不同,超混沌的统计性质(如概率密度函数(PDF))对微小扰动敏感。我们说明超混沌广泛存在,因而具有普遍科学意义。研究发现统计不可重复性是超混沌的固有属性,故超混沌处于比正常混沌更高层级的无序状态。因此,即便在统计意义上,实践中也不可能复制超混沌的实验/数值结果,因为随机环境噪声始终存在且不可控。因而,超混沌应是可重复性与可复制性不可逾越的障碍。类似于哥德尔不完备定理,此类“可重复性的不完备”揭示了可追溯到伽利略的、基于可重复实验的传统科学范式的局限。超混沌为研究混沌理论、湍流理论、计算流体动力学(CFD)、统计显著性、可重复性危机等开启了新的大门与可能。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.00143,
  title  = {Ultra-chaos: an insurmountable objective obstacle of reproducibility and replicability},
  author = {Shijun Liao and Shijie Qin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.00143},
  year   = {2022}
}

备注

17 pages, 10 figures. Accepted for publication by Advances in Applied Mathematics and Mechanics in Dec. 2021