好。目标跟踪和相关滤波在计算机视觉和信号处理领域都是比较常见的研究方向,相关滤波是一种常用的目标跟踪算法。如果您在这个方向上进行深入的研究,有机会在相关学术期刊或会议上发表论文。不过,发表论文并不是简单的事情,还需要具备一定的研究能力和实践经验,需要具备良好的科研素质和科研方法,以及对目标跟踪和相关滤波等相关领域有较深入的理解和掌握。此外,还需要认真阅读和分析前沿研究成果,找到研究的切入点和突破口,进行系统的分析和实验研究,才能够有机会发表高水平的论文。
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(一) 成像测井识别裂缝
裂缝在井壁电成像和声成像测井图上均表现为连续或间断的深色条带,其形状取决于裂缝的产状。垂直缝和水平缝分别为竖直的和水平的条带,斜交缝为正弦波条带状,网状缝为正弦波条带状、竖直的和水平的条带的组合特征。低角度裂缝、高角度缝和网状缝3种裂缝性储层的电成像测井响应特征如图4-21所示。
对裂缝性质的解释主要要注意天然裂缝与层理、各种诱导裂缝,如钻具振动形成的裂缝、重泥浆造成的压裂缝、应力释放裂缝和井眼崩落的区别。特别是应力释放裂缝,既可在岩心上出现,也可在井壁上出现。在成像图上的特征为1组接近平行的高角度裂缝,且裂缝面十分规则。在常规测井解释中,容易误解释为低孔高角度裂缝型储层。当出现在岩心上时,很容易给岩心描述带来错觉,必须注意识别。其方法是看裂缝中有无泥浆侵入的痕迹,无侵入者为应力释放裂缝。应力释放裂缝只有1组,且裂缝面较为完整;而压裂缝或为3组,或为一组不完整的,且仅出现在两个对称方向上的高角度裂缝。
根据X1井EMI图像显示特征,在EMI测量井段内,裂缝较发育,类型有:斜交缝、高角度缝、网状缝(表4-6)。
表4-6 X1井石炭系裂缝统计表
续表
图4-21 X1井裂缝类型EMI图像
斜交缝:倾角小于90°的开口缝,包括高角度斜交缝(倾角≥70°)、低角度斜交缝(10°≤倾角<70°),EMI图像显示为黑色正弦曲线。EMI测量井段内发育有多组(数条)斜交缝。
高角度缝:倾角等于90°的开口缝,EMI图像上表现为黑色竖线,缝宽不等,通常情况下两条线相互平行,延伸较长。
网状缝:由两组以上产状不同的裂缝相互切割的呈网状的开口缝组成。本井石炭系网状缝相对欠发育,网状缝基本是与斜交缝交替发育。
(二) 常规测井识别裂缝
理论研究结果表明,深、浅双侧向电阻率的大小及差异性质除受流体性质影响外,还严重地受到另外两个因素的控制。一是裂缝张开度、裂缝密度、裂缝产状、裂缝径向延伸等裂缝自身的特征;二是岩石本身的电阻率。
1. 双侧向测井
(1) 裂缝性储层在深、浅双侧向上的响应特征
由于深、浅双侧向电阻率的大小及差异性质受流体性质、裂缝张开度、裂缝密度、裂缝产状、裂缝径向延伸以及岩石本身的电阻率影响。因此高角度裂缝(>75°)为主的储层来说,深、浅双侧向出现正差异,且比值随裂缝倾角、裂缝张开度、裂缝径向延伸度、裂缝纵向穿层长度的增大而增大。对于低角度裂缝(<75°),深浅侧向出现负差异。此外还必须考虑到岩块电阻率Rb的影响,即对同样的裂缝,Rb越高,深浅双侧向的电阻率差异也越大。斜角缝、高角度缝和网状缝三种裂缝性储层的深、浅双侧向测井响应特征分别如图4-22~图4-24。
图4-22 X2井斜角缝测井响应特征
(2) 裂缝性储层在微球形聚焦测井曲线上的响应特征
微球形聚焦测井具有比双侧向的径向探测深度浅,垂直分辨率高的特点,因此它受井眼和泥饼的影响比双侧向测井大,但它分辨裂缝的能力却远比双侧向强。因此,当井眼较规则时,微球形聚焦测井在裂缝段将发生比双侧向较多的起伏,且在双侧向电阻率背景上来回变化,如图4-23。
2. 密度测井
密度测井测量的是岩石的体积密度,主要反映的是岩石的总孔隙度,而与孔隙的几何形态无关。由于密度测井仪为极板推靠式仪器,当极板接触到天然裂缝时会对密度测井产生较大影响。
图4-23 X3井高角度缝测井响应特征
图4-24 X4井网状缝测井响应特征
3. 补偿中子
与密度测井类似,补偿中子测量的也是岩石的总孔隙度,不受孔隙几何形态和分布的影响。补偿中子由于其测井探测深度较大,而成为确定非均质的裂缝性火山岩油藏总孔隙度的有效方法。在裂缝性火山岩剖面层段上,补偿中子显示为相对高的孔隙度值,而且裂缝越发育,中子孔隙度就越大。与其他常规测井类似,补偿中子也同样只能指示裂缝带的位置,不能确定裂缝的发育方向。
4. 声波时差
裂缝在声波时差曲线上的反应与井筒周围裂缝的产状及发育程度有关。声波时差对高角度缝没有反应,对低角度缝或网状裂缝,声波时差将相应增大。当遇到大的水平裂缝或网状裂缝时,声波能量急剧衰减而产生周波跳跃现象。因此利用声波时差可以识别水平裂缝或网状裂缝,但不能用于识别垂直裂缝。
(三) 地层倾角测井识别裂缝
地层倾角测井是探测天然裂缝的各种方法中较为有效的方法之一。用地层倾角测井资料识别裂缝的方法有:裂缝识别测井、电导率异常检测、定向微电阻率、双井径曲线等。
1. 裂缝识别测井(FIL)
地层倾角的微电阻率曲线常在高阻背景上以低的电阻率异常显示出裂缝。FIL是利用地层倾角的4条微电阻率曲线,按顺序排列组合相邻两极板的4组重叠曲线(1-2,2-3,3-4,4-1),裂缝则以明显的高电导率异常显示出来。当任一极板通过充满高电导率泥浆的裂缝时,其电导率升高,重叠曲线出现幅度差。一般高倾角裂缝常以一组或两组明显的幅度差出现,垂直裂缝在两条曲线上有较长井段的异常;而水平裂缝在4条重叠曲线上均有较短的异常。这种方法的缺点是不能准确地识别沉积构造和裂缝。
2. 利用电导率异常检测识别火山岩裂缝
该方法是利用地层倾角测量的原始记录在曲线对比垂向移动范围所确定的井段上,求出各极板与相邻两个极板电导率的最小正差异值,并把此值叠加在该极板的方位曲线上。作为判别裂缝的标志,这种方法排除了由于层理所引起的电导率异常,突出了与裂缝有关的电导率异常。在电导率异常检测DCA成果图上,不仅可以直接显示出裂缝的存在,而且直接给出了裂缝存在的方位。用该方法必须满足下列3个条件:①电导率超过一定的水准,②电导率数值之差足够大,③异常可以在极少数连续层位上探测到。
3. 双井径重叠法
双井径重叠是识别裂缝的一种重要方法,通常具有较好的使用效果。根据地层倾角测井曲线显示的定向扩径、椭圆形井眼及相对方位角曲线平直无明显变化等,可以划分出高角度裂缝层段。而且,根据扩径方位或椭圆形井眼的长轴方向,可以确定高角度裂缝的方向。一般双井径曲线值与钻头直径均相等为硬地层,双井径曲线值均小于钻头直径为渗透层,双井径曲线值均大于钻头直径为泥岩或疏松易塌层,双井径曲线值之一大于钻头直径,另一等于或小于钻头直径,呈椭圆形井眼,为高角度裂缝。
(四) 利用双侧向测井资料定性识别裂缝的实现方法
为了能有效识别出裂缝、优化单井射孔层段,从而更好地指导现场生产工作,在基于对众多的成像测井资料与常规测井资料进行对比分析后,建立了天然裂缝的常规测井解释模型。这种方法不同于裂缝孔隙度计算,是一种定性的判断方法,其主要方法是首先提取成像测井资料中典型的裂缝,然后对常规测井资料进行标定,从而提取裂缝在常规测井资料中的响应特征,然后针对这些特征进行编写识别程序,从而使用计算机对裂缝进行自动识别评价。
通过分析笔者发现当地层出现网状缝或其他类型的斜交缝的时候,微球测井曲线一般会比较迅速地下穿双侧向,在非裂缝处微球一般会悬浮于双侧向之上。其原理为:井壁的张开裂缝会导致微球电阻率值(RXO)的急剧下降(张开裂缝中充满泥浆所致),依此可以识别裂缝发育井段。通过与成像测井对比发现,该方法可以识别多数的张开裂缝,但无法区别钻井诱导裂缝。
其识别图版为:
BRXO≤0.8并且BXOT≤0.8
则该井段为裂缝发育井段当RT≤70和RXO≤70的情况不能使用本方法判断。
其中:BRXO=RXO/RXO1;
BXOT=RXO/RT。
式中:RXO———冲洗带电阻率;
RT———地层真电阻率;
BRXO———冲洗带电阻率变化幅度;
BXOT———冲洗带电阻率与地层真电阻率幅度比;
RXO1———RXO曲线上当前深度点的上一个采样点。
通过BRXO和BRXT的斜率大小来判断裂缝的存在。
图4-25是利用该方法进行裂缝识别的一个实例,图中第三道裂缝指示曲线即是根据双侧向和微球形聚焦测井曲线计算得到的,它只是一条定性指示曲线。无量纲,代表该深度存在裂缝或裂缝发育的相对程度。
通过利用常规测井曲线计算判断的储层裂缝段与成像测井拾取的裂缝层段对比,认为利用常规测井资料判断裂缝的方法是可行的,也是较为有效的。
(五) 基于测井曲线元的裂缝定量识别
针对火山岩裂缝性油气藏裂缝测井识别这一难题,在充分分析其裂缝曲线元及其变化特征的基础上,刻画了裂缝曲线元的数学特征,建立了基于测井曲线元的裂缝概率模型,进而来计算裂缝发育的概率。
裂缝的存在对电性、放射性等各种物理性质均有不同程度的影响,其影响可在测井曲线元的变化形态上造成异常响应。由于各种测井方法对裂缝的敏感程度并非完全相同,加之某些非裂缝因素也可能引起与裂缝相同的异常响应。所以,用一、二种常规测井方法识别裂缝的准确性往往很低,在井眼条件较差的情况下尤其如此,而多种测井信息综合反映裂缝的可能性明显增大。因此,本节利用多种常规测井信息来建立基于测井曲线元的裂缝概率模型,进而来对研究工区的裂缝进行定量识别。
1. 裂缝曲线元及其特征
在裂缝发育段,三侧向电阻率曲线和微电阻率都比上下相邻曲线段读值降低,但不同的层段降低的程度有所不同。也就是说,同样是裂缝发育段,曲线的形态还与岩性、层厚、泥浆电阻率、侵入深度等因素有关。而这些因素的影响都反映在曲线元的形态变化上。
图4-25 X5井利用双侧向和微球形聚焦测井识别裂缝实例
为了便于准确地刻画测井曲线的变化形态,引入了测井曲线元的概念。在测井曲线上,如果对曲线所考查的某一性质与邻近的曲线段明显不同,则把这样的一段曲线称为测井曲线元,简称为曲线元。记为
准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术
或者记为C∶C∈[a,b]。通常a,b为测井曲线的左右刻度。
假设Ci-1∈[a,b]、Ci∈[a,b]、Ci+1∈[a,b]分别为相邻的3段曲线元,假设Ai-1,Ai,Ai+1表示相应曲线元的某一性质,ε1为一给定值,依据定义则有
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式(4-13)中,F并不表示一种单纯的映射,而是一种刻度,就是一种度量相邻曲线元某一特征的差别的方式。ε1是针对某一项待考察的指标给定的限定值,也就是划分不同曲线元的截至值。
若已知Ci∈[a,b]为一曲线元,[a,b]为该曲线的左右刻度。有时这一区间也可限定在该段曲线的最大最小值之间。
曲线元的数理统计分析主要计算曲线元的均值μ、极差J、数学期望E、方差σ2或标准差σ等。在进行数理统计分析之前,先要有一个合理的假定条件,对于xi∈[a,b],i=0,1,…,n取任意值的几率都是相等的。因为对于某一段地层来说,在已知的值域内(比如曲线的左右刻度),没有任何理由让某一项测井量(例如电阻率)只取某一值而不能为另外的值,也就是说,在值域测井量取任一个值的机会是均等的。因此对于任意点的概率Pi有
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在这一假设条件下,测井曲线元的数学期望和方差就可以计算了。
根据关键井的岩心标定,裂缝在测井曲线上的变化特征主要表现为三侧向电阻率曲线出现高值背景上的降低,深浅电阻率的幅度差也有所减小,同时微电极曲线也表现为同样的特征。自然伽马曲线没有增大或增大很小,通过滤波可以消除。把这样的曲线段称为裂缝曲线元。
2. 火山岩储层裂缝指标的定义
在实际处理过程中,考虑到火山岩地层岩性的复杂性,定义的裂缝指标有如下4种方式。
(1) 双侧向或双感应幅度差
直接在综合测井曲线图(对数坐标)上找到致密段和裂缝段的双侧向(或双感应)幅度差绝对值,ΔRb和ΔRf。当前处理深度的电阻率幅差指示的裂缝概率为:
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式中:P———裂缝概率;
ΔR———当前深度的电阻率对数的幅度差绝对值。
(2) 井径测井曲线
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式中:CAL———当前深度的井径;
CALf和CALb———裂缝层段和致密层段的井径。
(3) 微球形聚焦测井
对微球形聚焦电阻率测井曲线的对数lg(x)进行滤波处理,得到滤波后的测井曲线lg(x)',提取剩余变化(Dx),则裂缝概率:
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式中:Dxf和Dxb分别为裂缝层段和致密层段的剩余变化值;Dx=lg(x)-lg(x)'。
(4) 其他曲线
对其他非电阻率测井曲线x进行滤波处理,得到滤波后的测井曲线x',提取剩余变化Δx=x-x'。
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式中:Δxf和Δxb———裂缝层段和致密层段的剩余变化值。
上述指标除了双侧向取绝对值外,均考虑到裂缝特征在曲线上的方向性。
3. 裂缝识别
一般测井采样间距为12.5cm,岩心裂缝观察表明裂缝的一般长度在1个采样间距到几十个采样间距之间。因此,从采样间距上考虑,如果要利用常规测井曲线识别裂缝,必须至少有3个采样点,即2个采样间距构成的裂缝。因为如果是2个采样点,2个采样点读值的变化只可能是由大变小、相反或不变,3种之一,而不能构成裂缝曲线元由大变小再变大的变化特征。这是根据常规测井曲线判断裂缝存在的必要条件。一条裂缝的延伸长度必须至少大于12.5cm×2cm才能够被常规测井曲线识别到。从测井解释的角度说,常规测井资料识别的裂缝长度至少是25cm。
根据裂缝曲线元的特征编制了基于测井曲线元的计算机裂缝识别软件系统,其识别过程如下。
1) 测井数据录入。
2) 判断原始数据文件是否有三侧向曲线和微电极曲线,或二者之一。如果都没有,则无法进行裂缝识别,退出系统。
3) 测井资料校正和数据标准化。资料校正是正确识别的前提,数据标准化便于进行曲线元拟合和计算曲线元的数字特征。该软件主要采用了极差标准化、极差正规化和标准差标准化3种方法。
4) 读入分层数据。研究中只对砂岩储层段进行了裂缝识别,对泥岩未处理,所以在识别之前先要读入分层数据。如果该井还没有分层,必须先分层。
5) 曲线元滤波。滤波主要是消除曲线上微小的扰动,因为它会影响到对裂缝曲线元识别。滤波方法多采用加权滑动平均法,如钟型函数或汉明函数等,也可采用卡尔曼滤波。
6) 从第1层开始,逐点判断电阻率与邻近上下两个采样点关系,设存在xi-1,xi,xi+1为3个相邻的采样点,并且给定ε为一门限值,如果式(4-19)成立,则从采样点xi开始记录采样点数S1,直到式(4-19)成立,则必然有式(4-20)成立。同样开始记录采样点数S2,直到式(4-20)不成立
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记录满足式(4-19)和式(4-20)总采样点数(S=S1+S2)。对三侧向和微电极曲线依据式(4-19)和式(4-20)作判断。
7) 对同一层段的GR曲线进行判断,消除由于泥岩夹层引起电阻率降低而误判为裂缝的层段。
8) 计算裂缝存在概率Pf。
计算裂缝曲线元的极差(J)、数学期望(E)、方差(D)。因为裂缝曲线元的形态特征是电阻率在高值背景上的骤然降低,表明其极差很大,并且降低越明显,极差就越大。同时,其数学期望与极差的差值也随之增大。方差越大,裂缝存在的可能性越大,因此裂缝的概率与方差成正比。此外裂缝曲线元的曲线突变不会延续很长,否则这种突变成了一种渐变,也就不是裂缝了。定义单条曲线判断裂缝存在的概率计算式为
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在识别过程中,对于JD-581测井系列同时采用了深、浅三侧向及其幅度差、微电极及其幅度差、GR曲线、感应曲线和声波曲线;对于CLS3700测井系列则将三侧向换为双侧向电阻率曲线。根据式(4-21),每1条曲线都将给出1个单曲线裂缝存在概率,按照贝叶斯准则,所有曲线指示裂缝存在概率由下式计算
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式中,Pf,i———单曲线裂缝存在概率;
l———参加裂缝判别的曲线条数。同时给定了一个经验参数εP作为裂缝存在概率的截止值,规定只有Pf>εP时,才认为该裂缝存在,并且被记录下来。
经本书研究确定,RXO权值变化范围为0.4~0.5、Rt和Ri幅度差的权值变化范围为0.25~0.35、井径变化范围为0.1~0.2、声波或密度变化范围为0.15~0.25。
4. 裂缝识别实例
基于上述方法,对研究盆地内的白X1井进行裂缝识别,其识别成果图如图4-26所示。由该图可知,在1717~1728m井段所计算的裂缝概率值较高,说明该段发育裂缝的概率较大;而在1710~1717、1728~1750m井段处,所计算的裂缝概率值较低,说明该段发育裂缝的概率较小。裂缝概率反映地层中存在裂缝的概率大小,是对裂缝发育程度的判别。概率值越大,裂缝越发育;反之,概率值越小,裂缝发育越差。从FMI图像上看,1715.0~1720.0m发育一组高角度缝,在1720.0~1722.0m发育一组高角度缝以及斜交缝,在1722.0~1728.8m发育一组雁状缝以及斜交缝。根据岩心描述裂缝统计(表4-7)可知,在该井段内,裂缝较发育,类型有:斜交缝、直劈缝、网状缝、充填缝以及雁状缝。由此可知,对缺乏成像测井和岩心描述等资料的情况下,该方法能够利用常规测井资料来较准确地识别其裂缝发育的井段。
图4-26 白X1井裂缝识别实例
表4-7 白X1井裂缝统计表
由于本区石炭系地层火山岩岩性复杂,裂缝的常规测井响应特征(如声波时差、中子孔隙度、深浅双侧向等)受岩性影响较大,容易将岩性的变化混淆为裂缝。而成像测井图可直观地反映裂缝的形状(如弯曲程度)、填充状况。从本区岩心资料和成像测井资料综合来看,利用成像测井来识别裂缝较为有效。
H1B转换绿卡申请的第一步和H1B申请有些相似,是申请劳工纸,但是申请的程序要比H1B的申请复杂得多,而且周期更长。这也可以是说绿卡转换是否成功的关键。雇主必须进行一个招聘新员工的过程。如果没有合适的美国当地人来工作,H1B持有者的劳工纸申请才有可能获得批准。劳工纸是在美国劳工部申请的。等批准之后,才可以向美国移民局提出移民签证申请。
整个申请的难度在于劳工纸的申请。如果劳工纸的申请已经批准了,那么移民签证的申请一般是比较容易批准的。从移民局收到申请的那一天起,申请人就开始等待签证排期了。
H1B的有效期一般不会超过6年。如果六年之后,移民签证申请还在等待,那么H1B还可以再延期。等移民签证批准之后,排期也到了,那么申请绿卡就是水到渠成的事情了。
但是需要注意的是,美国H-1B身份期间不能有任何空档期。H-1B身份的维持是通过持续的雇佣关系来实现的。如果在转换工作的时候提前向现在的雇主辞职,又没有离开美国的话,会导致身份在辞职当天就视为终止。如果先辞职,再递交新公司的H-1B申请,而且被USCIS知道辞职时间的话,会因为之间的空档期(GAP)导致在美国境内申请H-1B转换被拒绝。
因人而异。H1b转绿卡,需要先由申请人的美国雇主提出担保,来申请绿卡。提出申请后,如果顺利可以在3-5年以内获得绿卡。雇主必须满足下列条件1.雇主必须为H1B持有者提供永久性的工作职位,另外工作职位还必须是全职的。为H1B持有者申请绿卡的雇主可以和最初申请H1B的雇主不同。2.H1B转换绿卡申请第一步和H1B申请有些相似,是申请劳工纸,但是申请的程序要比H1B的申请复杂得多,而且周期更长。一、申请H1B需具备的基本条件:1.必须具有合法身份(比如F-1/OPT)2.具有大学学士或以上的学位,或在本领域中具备足够年限的工作经验3. 被申请人必须要受雇于和其学位密切相关的专门行业4. H1B签证申请人的工资一般要求不低于相同行业在该地区的普遍工资二、需要准备的申请材料1.雇主需准备的材料:(1)劳动合同(2)公司简介(规模、业务、财务状况和员工人数等),最新的报税表,被申请职位的详细描述,有公司抬头的空白抬头纸等。(3)申请费用、政府费用和反欺诈费用。2.申请人需准备的材料(1)护照(包括进入美国的签证)(2)执照(3) 学位证明(4)毕业证明(5) 在校期间的成绩单(6)简历(7) 照片(8)以前雇主的推荐信(9)有关获奖的证明和荣誉证书等二、H1B的申请程序1.申请人的雇主将申请材料递交到移民局服务中心2.移民局审批后将材料转到位于肯塔基州的领事中心(Kentucky Consular Center)3.领事中心对文件扫描处理后,将电子版文件送往美国境外的使领馆三、从4月1日开始递交申请,到10月1日H1-B正式生效,申请人如何在这段时间保持合法有效的身份是众多留学生都要面临的问题,下面简单举例说明常见的三种情况:1.申请人的OPT(Optional Practical Training 实习期)在10月1日后才会过期这种情况最为理想。如果申请人H1B获得批准,10月1日开始,申请人的身份就会自动转为H1B。尤其是美国国土安全局2008年4月4日颁布新的规定(该规定延长了理工科学生毕业后的实习期,从原来的12个月延长至29个月)后,很多自然科学学科包括技术、工程、数学(总称STEM: Science, technology, mathematics, and engineering)类的留学生,就有充足的时间在OPT2.申请人的OPT实习期在4月1日到10月1日期间过期根据国土安全局的条例,如果H1B申请获得批准,这样的申请人OPT工作许可将会自动延长至9月30日,在4月1日到10月1日等待期间,申请人可以在美国合法的居留和工作。10月1日申请人的H-1B正式生效。3.申请人的OPT实习期在4月1日前过期(1)申请人的OPT实习期在2月份到4月1日之间过期由于F-1国际学生在OPT实习期结束之后,还有一个为期60天的Grace Period (宽限期),允许学生在这60天内合法滞留美国。倘若申请人雇主在4月1日向移民局递交H-1B申请并成功拿到H-1B名额,则申请人在美国的合法身份就可以延长至9月30日。但由于OPT早于H1B申请递交日结束,申请人可以于10月1日前合法在美国居留等待H1B批准,但不能工作。(2)申请人的OPT实习期在2月份前过期在这种情况下,申请人必须提前采取措施保持在美国的合法身份,比如延续F-1的身份,或者有家庭的申请人可以转换成H4或者F2等等。这样才能保证在4月1日递交H1B申请之前的合法身份。法律依据《中华人民共和国国籍法》 第九条定居外国的中国公民,自愿加入或取得外国国籍的,即自动丧失中国国籍。第十条中国公民具有下列条件之一的,可以经申请批准退出中国国籍:一、外国人的近亲属;二、定居在外国的;三、有其它正当理由。
楼上Eb1连H1B都不要,我们念书的时候都可以直接申请.EB2一般是硕士以上的职务.不管哪个EB系列,一般都是公司出钱.基本上100%能申请下来.provided足够长的时间.但是这个申请的问题在于,在等排期这些8-10几年的时间里面,在交了485以前你不能换工作.不能被layoff.这个太难了.如果交了485可以用AR21,但是能交485已经走到很后头了.所以大家一般是一工作,公司给办EB2,自己办EB1,顺手办EB2NIW.EB1总是current的.但是自己收集材料,引用证明,推荐信什么的基本上要一年呢.你的职务是要求本科的话按EB3排期,几乎是遥遥无期。10年算好的。
一个七大数学难题解决了一个,七个“世界难题”是:NP完全问题、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼假设、杨-米尔斯存在性和质量缺口、纳卫尔-斯托可方程、BSD猜想。这七个问题都被悬赏一百万美元。美国克雷数学研究所的科学顾问委员会选定了七个“千年大奖问题”,克雷数学研究所的董事会决定建立七百万美元的大奖基金。每个“千年大奖问题”的解决都可获得一百万美元的奖励。
世界未解数学难题简介:世界未解数学难题有哪些?本文这就为你介绍:
世界未解数学难题简介
世界未解数学难题有很多,其中有七大问题最受人们关注,这七个“世界难题”是:NP完全问题、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼假设、杨-米尔斯存在性和质量缺口、纳卫尔-斯托可方程、BSD猜想。这七个问题都被悬赏一百万美元。
世界未解数学难题有哪些?
世界未解数学难题之一:NP完全问题
例:在一个周六的晚上,你参加了一个盛大的晚会。由于感到局促不安,你想知道这一大厅中是否有你已经认识的人。宴会的主人向你提议说,你一定认识那位正在甜点盘附近角落的女士罗丝。
不费一秒钟,你就能向那里扫视,并且发现宴会的主人是正确的。然而,如果没有这样的暗示,你就必须环顾整个大厅,一个个地审视每一个人,看是否有你认识的人。
生成问题的一个解通常比验证一个给定的解时间花费要多得多。这是这种一般现象的一个例子。与此类似的是,如果某人告诉你,数13717421可以写成两个较小的数的乘积,你可能不知道是否应该相信他,但是如果他告诉你它可以分解为3607乘上3803,那么你就可以用一个袖珍计算器容易验证这是对的。
人们发现,所有的完全多项式非确定性问题,都可以转换为一类叫做满足性问题的逻辑运算问题。既然这类问题的所有可能答案,都可以在多项式时间内计算。
人们于是就猜想,是否这类问题,存在一个确定性算法,可以在多项式时间内,直接算出或是搜寻出正确的答案呢?这就是著名的NP=P?的猜想。
不管我们编写程序是否灵巧,判定一个答案是可以很快利用内部知识来验证,还是没有这样的提示而需要花费大量时间来求解,被看作逻辑和计算机科学中最突出的问题之一。它是斯蒂文·考克于1971年陈述的。
世界未解数学难题之二:霍奇猜想
二十世纪的数学家们发现了研究复杂对象的形状的强有力的办法。基本想法是问在怎样的程度上,我们可以把给定对象的形状通过把维数不断增加的简单几何营造块粘合在一起来形成。
这种技巧是变得如此有用,使得它可以用许多不同的方式来推广;最终导致一些强有力的工具,使数学家在对他们研究中所遇到的形形色色的对象进行分类时取得巨大的进展。
不幸的是,在这一推广中,程序的几何出发点变得模糊起来。在某种意义下,必须加上某些没有任何几何解释的部件。
霍奇猜想断言,对于所谓射影代数簇这种特别完美的空间类型来说,称作霍奇闭链的部件实际上是称作代数闭链的几何部件的(有理线性)组合。
世界未解数学难题之三:庞加莱猜想
如果我们伸缩围绕一个苹果表面的橡皮带,那么我们可以既不扯断它,也不让它离开表面,使它慢慢移动收缩为一个点。
另一方面,如果我们想象同样的橡皮带以适当的方向被伸缩在一个轮胎面上,那么不扯断橡皮带或者轮胎面,是没有办法把它收缩到一点的。
我们说,苹果表面是“单连通的”,而轮胎面不是。大约在一百年以前,庞加莱已经知道,二维球面本质上可由单连通性来刻画,他提出三维球面(四维空间中与原点有单位距离的点的全体)的对应问题。这个问题立即变得无比困难,从那时起,数学家们就在为此奋斗。
在2002年11月和2003年7月之间,俄罗斯的数学家格里戈里·佩雷尔曼在发表了三篇论文预印本,并声称证明了几何化猜想。
在佩雷尔曼之后,先后有2组研究者发表论文补全佩雷尔曼给出的证明中缺少的细节。这包括密西根大学的布鲁斯·克莱纳和约翰·洛特;哥伦比亚大学的约翰·摩根和麻省理工学院的田刚。
2006年8月,第25届国际数学家大会授予佩雷尔曼菲尔兹奖。数学界最终确认佩雷尔曼的证明解决了庞加莱猜想。
世界未解数学难题之四:黎曼猜想
有些数具有不能表示为两个更小的数的乘积的特殊性质,例如,2、3、5、7……等等。这样的数称为素数;它们在纯数学及其应用中都起着重要作用。
在所有自然数中,这种素数的分布并不遵循任何有规则的模式;然而,德国数学家黎曼(1826~1866)观察到,素数的频率紧密相关于一个精心构造的所谓黎曼zeta函数ζ(s)的性态。
著名的黎曼假设断言,方程ζ(s)=0的所有有意义的解都在一条直线上。这点已经对于开始的1,500,000,000个解验证过。证明它对于每一个有意义的解都成立将为围绕素数分布的许多奥秘带来光明。
黎曼猜想之否认:
其实虽然因素数分布而起,但是却是一个歧途,因为伪素数及素数的普遍公式告诉我们,素数与伪素数由它们的变量集决定的。具体参见伪素数及素数词条。
世界未解数学难题之五:杨-米尔斯存在性和质量缺口
量子物理的定律是以经典力学的牛顿定律对宏观世界的方式对基本粒子世界成立的。大约半个世纪以前,杨振宁和米尔斯发现,量子物理揭示了在基本粒子物理与几何对象的数学之间的令人注目的关系。
基于杨-米尔斯方程的预言已经在如下的全世界范围内的实验室中所履行的高能实验中得到证实:布罗克哈文、斯坦福、欧洲粒子物理研究所和驻波。
尽管如此,他们的既描述重粒子、又在数学上严格的方程没有已知的解。特别是,被大多数物理学家所确认、并且在他们的对于“夸克”的不可见性的解释中应用的“质量缺口”假设,从来没有得到一个数学上令人满意的证实。
在这一问题上的进展需要在物理上和数学上两方面引进根本上的新观念。
世界未解数学难题之六:纳卫尔-斯托可方程的存在性与光滑性
起伏的波浪跟随着我们的正在湖中蜿蜒穿梭的小船,湍急的气流跟随着我们的现代喷气式飞机的飞行。
数学家和物理学家深信,无论是微风还是湍流,都可以通过理解纳维叶-斯托克斯方程的解,来对它们进行解释和预言。
虽然这些方程是19世纪写下的,我们对它们的理解仍然极少。挑战在于对数学理论作出实质性的进展,使我们能解开隐藏在纳维叶-斯托克斯方程中的奥秘。
世界未解数学难题之七:BSD猜想
数学家总是被诸如x^2+y^2=z^2那样的代数方程的所有整数解的刻画问题着迷。欧几里德曾经对这一方程给出完全的解答,但是对于更为复杂的方程,这就变得极为困难。
事实上,正如马蒂雅谢维奇指出,希尔伯特第十问题是不可解的,即,不存在一般的方法来确定这样的方程是否有一个整数解。
当解是一个阿贝尔簇的点时,贝赫和斯维讷通-戴尔猜想认为,有理点的群的大小与一个有关的蔡塔函数z(s)在点s=1附近的性态。
特别是,这个有趣的猜想认为,如果z(1)等于0,那么存在无限多个有理点(解)。相反,如果z(1)不等于0。那么只存在着有限多个这样的点。
七大数学难题如下:
1、黎曼猜想:黎曼猜想是关于黎曼ζ函数ζ(s)的零点分布的猜想,由数学家波恩哈德-黎曼于1859年提出。虽然在知名度上,黎曼猜想不及费尔马猜想和哥德巴赫猜想,但它在数学上的重要性要远远超过后两者,是当今数学界最重要的数学难题。
2、霍奇猜想:霍奇猜想可以说难道几乎所有的数学家,猜想表达能够将特定的对象形状,在不断增加维数的时候粘合形成一起,看似非常的巧妙,但在实际的操作过程中必须要加上没有几何解释的部件。
3、BSD猜想:BSD猜想,全称贝赫和斯维纳通-戴尔猜想,它描述了阿贝尔簇的算术性质与解析性质之间的联系。
4、欧几里得第五公设:欧几里得第五公设:同一平面内的两条直线与第三条直线相交,若其中一侧的两个内角之和小于二直角,则该两直线必在这一侧相交。因它与平行公理是等价的,所以又称为欧几里得平行公设,简称平行公设。
5、NP完全问题:NP完全问题可以说是一个听着就很复杂的数学问题,简单的讲所有的完全多项式在非确定性的问题,都可以被转化为名为满足性的逻辑运算问题,数学家们猜想的是到底有没有一个确定性的算大。
6、庞加莱猜想:庞加莱猜想提出来很长时间了,猜想中提到如果不断的去扯一个橡皮筋,然后让它慢慢于移动伸缩为一个点,最终能否证明三维球面或者是四维空间中的和原点有距离的全部问题,简直就是很困难了。
7、纳维-斯托克斯方程:这个数学问题本是数学家们用来研究无论是在微风还是在湍流等情况下,都能用纳卫尔-斯托可的方程式做出相应的数据解答,但是到目前能完全理解纳卫尔-斯托可方程式的人少之又少,而且有些理论的实质进展很微妙。
1980年代末和1990年代初佩雷尔曼到美国多所大学工作。他于1995年或1996年回到俄罗斯并重新在Steklov研究所工作。到2002年秋为止他最多以他在比较几何方面的工作而知名。在这个方面他获得了一些可观的结果。
2002年11月他在预印本文献库发表了一篇文章,这是一系列文章的第一篇。这些文章似乎说明佩雷尔曼证明了几何化猜想,这个猜想的一个特殊情况就是庞加莱猜想。许多人认为,法国数学家亨利·庞加莱于1904年提出的庞加莱猜想是拓扑学最著名的未解决的问题。许多数学家试图证明这个问题。克莱数学学院为它的解决出赏金一百万美元。
佩雷尔曼于1966年6月13日出生于苏联圣彼得堡(旧称列宁格勒)的一个犹太家庭: 父亲是电子工程师,母亲是国小数学教师。平凡的父母不能给他提供优越的物质生活条件,却给了他聪明好学的头脑。
对佩雷尔曼来说,他的童年在4岁时就结束了。当同龄人尽情玩乐的时候,对数字感兴趣的他却在埋头啃著国小数学课本。"他是个怪孩子,我从来没见他和院子里的孩子玩耍过",佩雷尔曼的邻居季莫菲耶夫娜回忆道,"他对小孩子的疯闹一点儿兴趣都没有。其他孩子都在踢足球,可他不是钻到书本里,就是和父亲下象棋或玩填字游戏"。
6岁时,佩雷尔曼进入母亲任教的国小学习。当他已经能轻松自如地在脑子里进行三位数的加减乘除时,同学们刚刚学会二位数以内的笔算。他的同学叶卡捷琳娜回忆道:"我们国小有个传统,好学生要帮助差学生。老师把成绩最差的一个同学分给了他。也就是半年时间,他硬是把那个男孩子从'二分生'变成了'五分生'"。
1982年,佩雷尔曼进入圣彼得堡第239中学学习。这是一所颇具数学和物理教学特色的学校。入学才三个月,他就参加国际数学奥林匹克竞赛,并获得了金奖。当时,这个16岁的少年天才得到了有史以来的最高分---满分42分。获奖一个月后,这个数学神童就接到了美国一所大学的邀请,为他提供丰厚的奖学金。美国人当时就明白:这个天才有着不可估量的未来。然而,他却谢绝了赴美深造的邀请。
中学毕业后,佩雷尔曼免试进入圣彼得堡大学数学系学习。大学二年级时,他选择了数学中最复杂的研究方向---微分几何学。回想起大学时代的他,同学们都一致这样形容:他像外星人一样聪明,对所学的专业都很精通;在学习上,他很乐意帮助大家。一个叫格奥尔金那维奇的同学回忆说:"他只按他喜欢的方式生活。他对自己的外表漫不经心,经常拎着一个装满书的破袋子,穿着一件磨出洞的衣服,头发长长的也不去剪。他不吸菸,也不喝酒,是个乖乖仔。大学几年,他和我们除了数学什么都不谈。尽管我们身边都是这方面的优秀人材,但毫无疑问,他更出色。"另一个同学阿妮西娅说道,"他是个有爱心的人。有一次我在校门口不远的地方见到他手拉手领着一个盲人过马路,这给我留下了很深的印象。"
1987年,佩雷尔曼考取了苏联科学院斯杰克洛夫数学研究所的研究生,并于1989年获得博士学位。随后留在该所工作。周末他就回家辅导读中学的妹妹埃莱娜学习数学。晚上他就拉小提琴,妹妹唱歌跳舞,而父母就是他们的观众,一家四口其乐融融。据其母亲的好友伊万诺娃说,"他们的家长对孩子的期望并不高,只希望他们诚实做人,认真做事,快乐生活。"妹妹后来也成了一名数学家,在瑞典著名的卡罗琳医学院从事生物统计学研究工作。
苏联解体后,不少犹太人都移民以色列。1991年底,佩雷尔曼的父亲和妹妹也加入了移民的行列。可他的母亲却坚决不愿离开俄罗斯。此事对他打击很大。从那时起他就将自己封闭起来,并决心永远不离开自己的母亲。
佩雷尔曼于1993年到美国做访问学者。在美期间他解决了多个数学难题,其中包括著名的"灵魂猜想"。其成就引起美国数学界的关注:加州大学伯克利分校、史丹福大学、麻省理工学院、普林斯顿大学等一批著名学府高薪聘请他任教,但都被他谢绝了。一年后,他回到斯杰克洛夫数学研究所工作。据佩雷尔曼的同事阿夫杰伊说,"他虽然性格有点孤僻,但待人友善。无论对朋友还是同事,他都很友好。不过,当他得知有人滥用所里的科研经费时表现得非常气愤。他十分鄙视那些在学术上弄虚做假者。"由于他在数学上的成就,欧洲数学会于1996年给他颁发"杰出数学家奖",但被他拒绝。
2002年和2003年佩雷尔曼在网站上张贴三篇论文,成功破解了数学界七大难题之一---庞加莱猜想。此事震惊整个数学界。专家们认为,这一难题的解决很可能在物理和其他领域上得到"激动人心"的套用,有助于科学家弄清楚宇宙的形状。后来,佩雷尔曼应邀到麻省理工学院、纽约大学、哥伦比亚大学等著名学府做巡回演讲,受到学界的广泛好评和媒体的跟踪报导。2004年斯杰克洛夫数学研究所推荐他当选俄罗斯科学院院士,但被他拒绝了。次年,他辞掉了该所的职位;从此,他就人间蒸发,不知踪迹。
证明庞加莱猜想让佩雷尔曼很快曝光于公众视野,但他似乎并不喜欢与媒体打交道。据说,有记者想给他拍照,被他大声制止;而对像《自然》、《科学》这样声名显赫杂志的采访,他也不屑一顾。
"我认为我所说的任何事情都不可能引起公众的一丝一毫的兴趣。"佩雷尔曼说,"我不愿意说是因为我很看重自己的隐私,或者说我就是想隐瞒我做的任何事情。这里没有顶级机密,我只不过认为公众对我没有兴趣。"他坚持自己不值得如此的关注,并表示对飞来的横财没有丝毫的兴趣。
2006年8月在西班牙马德里召开的国际数学大会上,国际数学联合会(IMU)决定将有"数学诺贝尔奖"之称的菲尔茨奖授予佩雷尔曼。然而,面对这巨大的荣誉他却选择了拒绝。他也拒领"千禧年数学大奖"。潜心研究、淡泊名利、待人以诚、来去无踪是佩雷尔曼给同行最深刻的印象。
在于使用Rii流来改变理察·汉密尔顿的几何化方法。与直接的拓扑学方案相比这个方案似乎更可行。
到2004年9月为止,数学界仍在检查佩雷尔曼的证明,他本人在一些知名的大学里讲课来解释他在预印本文献库发表的文章中的证明。至今为止这些证明看上去是有理的,但还未在所有的细节上被验证。他是否会获得那一百万美元奖金。1990年代初他拒绝接受欧洲数学学会的一个奖金。有人说他"非常不物质主义",至今为止他也不打算将他的证明发表在任何同行评价的数学杂志上。而在一份同行评价的杂志上发表其证明是获得该奖金的条件之一。另一方面,迄今为止其他数学家对他在预印本文献库上发表的文章的检查已经远超过了杂志中的同行评价,该奖金的委员会表示在这种情况下它可能修改获得奖金的条件。对预印本文献库来说,这是一个非常重要的步骤,因为它将将预印本文献库提高到与传统出版物相同的地位。
21日公布了该刊评选出的2006年度十大科学进展,其中科学家证明庞加莱猜想被列为头号科学进展。
《科学》杂志说,科学家们在2006年完成了"数学史上的一个重要章节",这个"有关三维空间抽象形状"的问题终于被解决。庞加莱猜想属于数学中的拓扑学分支,1904年由法国数学家庞加莱提出,即如果一个封闭空间中所有的封闭曲线都可以收缩成一点,那么这个空间一定是圆球。百余年来,数学家们为证明这一猜想付出了艰辛的努力。
被称为数学隐士的俄罗斯数学家佩雷尔曼在证明庞加莱猜想过程中发挥了最为重要的作用。但由于个性使然,佩雷尔曼只提供了证明的草稿,且其证明内容并不止限于解决庞加莱猜想,后来三个独立的小组为了让论文更易阅读,逐步填补丰富了佩雷尔曼证明中的细节部分。百年难题终获破解。《科学》杂志称,科学家们已经达成共识,认为这一猜想已经被证明。
2006年菲尔茨奖得主之一、俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼是一个神秘人物。自从在网际网路上发表3篇庞加莱猜想的关键论文之后不久,佩雷尔曼就不再露面,甚至连菲尔茨奖可能也无法把他吸引出来。
实际上,佩雷尔曼在他的学术生涯中曾多次拒绝荣誉或奖项。1995年,他拒绝史丹福大学等一批美国著名学府的邀请;1996年,他拒绝接受欧洲数学学会颁发的杰出青年数学家奖。
自2002年11月起,佩雷尔曼先后把3页简短的论文贴到网际网路上,宣布他解决了七大数学难题之一的"庞加莱猜想"。4个月后佩雷尔曼又在网上公布了第二份报告,介绍了证明的更多细节。同时他也通过电子邮件与该领域的少数专家进行交流。
但是,镟风般地在美国进行了巡回演讲并取得成功后,佩雷尔曼于2003年春从人们的视线里消失,留下全世界数学家费尽心力一行一行地梳理他的论文,填补细节并寻找论文在逻辑上的漏洞。
"如果有人对我解决问题的方式感兴趣,它就在那。"佩雷尔曼说,"我公布了所有的计算。这是我能提供给公众的。"
美国《纽约时报》的一篇报导,开头就是"佩雷尔曼,你在哪里?"据说,美国数学界对这位天才极其佩服,但他拒绝了史丹福大学、普林斯顿高等研究院等著名学府的聘请,而宁可"在圣彼得堡附近的森林里找蘑菇"。
美国数学家说,不修边幅的佩雷尔曼"友善而害羞,对一切物质财富不感兴趣",他"似乎不是生活在这个世界的人"。纽约州立大学数学家麦可·安德森说,"佩雷尔曼来过了,解决了问题,其他的一切对于他都是肤浅的。"
佩雷尔曼的拒领大奖和深居简出引起了人们的猜疑,一些人认为他也许正在攻克其他什么学术难题。
佩雷尔曼上周在圣彼得堡接受采访时表示,自己根本不值得人们如此关注。他说:"我不认为自己说的话能引起公众的兴趣。我不说,是因为我重视隐私,而不是我隐藏了自己正在做的事情。没有什么所谓的顶级计画正在进行。我只是认为公众对我根本没有兴趣。"
佩雷尔曼还在1992年时就已开始了"庞加莱猜想"的证明,在此后漫长的过程中,佩雷尔曼除了这个猜想心中已经没有其他。
不管清贫与否,佩雷尔曼生活简单是无疑的。据邻居们说,佩雷尔曼一直过著隐居的生活。除了会定时光顾离家不远的一个副食商店外,他基本不离开自己的家。
据副食商店商品检验员奥丽加·明茨和塔季扬娜·波里亚科娃介绍,许多年来,佩雷尔曼买的东西基本没有改变过:一个黑面包,一包通心粉,比菲多克牌和比菲来弗牌优酪乳。水果部那边他几乎都不过去,进口苹果和橙子他似乎买不起。他也不买酒水和其他多余的东西。总之,"只买那些很便宜又好做的简单食品。"
是否因为像外界所言"因路费问题"佩雷尔曼才未去领奖时,基斯里亚科夫否认了这种可能,因为数学家大会组委会会为他支付一切相关费用。另外,拒绝领取奖章和接受奖金是两码事。据悉,即使佩雷尔曼没有到颁奖现场,美国克莱(Clay)数学研究所也须在2年内就该问题成立专门委员会,来最终决定是否给他颁发这笔奖金。
"一身黑色的衣服,长长的头发,长长的指甲,一成不变的食品,总是在同一个时间来商店……"
如果这笔奖金最终送达佩雷尔曼手里,也许他应该考虑整理下服饰,顺便购物时多些花样,以便奥丽加·明茨和塔季扬娜·波里亚科娃不再觉得他像上面那样,如同幽灵。
2003年,在发表了他的研究成果后不久,这位颇有隐者风范的大胡子学者就从人们的视野中消失了。据说他和母亲、妹妹一起住在圣彼得堡市郊的一所小房子里,而且这个犹太人家庭很少对外开放。对此,他的朋友并不感到奇怪。
"他有一点使自己疏离于整个数学界。"牛津大学的DuSautoy教授说,"他对金钱没兴趣。对他来说,最大的奖励就是证明自己的理论。"
佩雷尔曼的名声已经超越了他的数学成就,他成了不少流言和漫画中的角色。但在科学界,他依然是最受尊敬的人物。如同英国广播公司(BBC)评价的,他破解了庞加莱猜想,"是数学发展,也是人类思想发展的里程碑"。有趣的是,埃及《金字塔周刊》有一篇题为"佩雷尔曼:最聪明的数学家"的文章居然认为,只有金字塔设计者的后裔,才有可能破解庞加莱猜想这一百年谜题。然而,多位专门研究天才教育的美国心理学家却认为,佩雷尔曼能取得如此巨大的成就是与其性格和家教有关。
英国曾经评选出十位数学天才,认为他们的革命性发现改变着我们的世界,佩雷尔曼榜上有名。
缘起
如果我们伸缩围绕一个苹果表面的橡皮带,那么我们可以既不扯断它,也不让它离开表面,使它慢慢移动收缩为一个点。另一方面,如果我们想像同样的橡皮带以适当的方向被伸缩在一个轮胎面上,那么不扯断橡皮带或者轮胎面,是没有办法把它收缩到一点的。我们说,苹果表面是"单连通的",而轮胎面不是。大约在一百年以前,庞加莱已经知道,二维球面本质上可由单连通性来刻画,他提出三维球面(四维空间中与原点有单位距离的点的全体)的对应问题。这个问题立即变得无比困难,从那时起,数学家们就在为此奋斗。
一位数学史家曾经如此形容1854年出生的亨利·庞加莱(Henri Poincare):"有些人仿佛生下来就是为了证明天才的存在似的,每次看到亨利,我就会听见这个恼人的声音在我耳边响起。"庞加莱作为数学家的伟大,并不完全在于他解决了多少问题,而在于他曾经提出过许多具有开创意义、奠基性的大问题。庞加莱猜想,就是其中的一个。
1904年,庞加莱在一篇论文中提出了一个看似很简单的拓扑学的猜想:在一个三维空间中,假如每一条封闭的曲线都能收缩到一点,那么这个空间一定是一个三维的圆球。但1905年发现提法中有错误,并对之进行了修改,被推广为:"任何与n维球面同伦等价的n维封闭流形必定同胚于n维球面。"后来,这个猜想被推广至三维以上空间,被称为"高维庞加莱猜想"。
玻尔(1885-1962),全名:尼尔斯·亨瑞克·戴维·玻尔(Niels Henrik David Bohr)丹麦人,是原子物理学的奠基人。他在研究量子运动时,提出了一整套新观点,建立了原子的量子论,首次打开了人类认识原子结构的大门,为近代物理研究开辟了道路。近代物理学大厦的基础-量子力学,是以玻尔为领袖的一代杰出物理学家集体才华的结晶。1922年诺贝尔物理学奖获得者。他是一位卓越的科学研究工作的领导和组织者,1921年创建了哥本哈根理论物理研究所,并逐渐在物理学界形成了举世闻名的“哥本哈根学派”。
玻尔从1905年开始他的科学生涯,一生从事科学研究,整整达57年之久。他的研究工作开始于原子结构未知的年代,结束于原子科学已趋成熟,原子核物理已经得到广泛应用的时代。他对原子科学的贡献使他无疑地成了20世纪上半叶与爱因斯坦并驾齐驱的、最伟大的物理学家之一。1.原子结构理论在1913年发表的长篇论文《论原子构造和分子构造》中创立了原子结构理论,为20世纪原子物理学开劈了道路。2.创建著名的“哥本哈根学派”1921年,在玻尔的倡议下成立了哥本哈根大学理论物理学研究所。玻尔领导这一研究所先后达40年之久。这一研究所培养了大量的杰出物理学家,在量子力学的兴起时期曾经成为全世界最重要、最活跃的学术中心,而且至今仍有很高的国际地位。 3.创立互补原理 1928年玻尔首次提出了互补性观点,试图回答当时关于物理学研究和一些哲学问题。其基本思想是,任何事物都有许多不同的侧面,对于同一研究对象,一方面承认了它的一些侧面就不得不放弃其另一些侧面,在这种意义上它们是“互斥”的;另一方面,那些另一些侧面却又不可完全废除的,因为在适当的条件下,人们还必须用到它们,在这种意义上说二者又是“互补”的。按照玻尔的看法,追究既互斥又互补的两个方面中哪一个更“根本”,是毫无意义的;人们只有而且必须把所有的方面连同有关的条件全都考虑在内,才能而且必能(或者说“就自是”)得到事物的完备描述。玻尔认为他的互补原理是一条无限广阔的哲学原理。在他看来,为了容纳和排比“我们的经验”,因果性概念已经不敷应用了,必须用互补性概念这一“更加宽广的思维构架”来代替它。因此他说,互补性是因果性的“合理推广”。尤其是在他的晚年,他用这种观点论述了物理科学、生物科学、社会科学和哲学中的无数问题,对西方学术界产生了相当重要的影响。玻尔的互补哲学受到了许许多多有影响的学者们的拥护,但也受到另一些同样有影响的学者们的反对。围绕着这样一些问题,爆发了历史上很少有先例的学术大论战,这场论战已经进行了好几十年,至今并无最后的结论,而且看来离结束还很遥远。4.在原子核物理方面的成就作为卢瑟福的学生,玻尔除了研究原子物理学和有关量子力学的哲学问题以外,对原子核问题也是一直很关心的。从20世纪30年代开始,他的研究所花在原子核物理学方面的力量更大了。他在30年代中期提出了核的液滴模型,认为核中的粒子有点像液滴中的分子,它们的能量服从某种统计分布规律,粒子在“表面”附近的运动导致“表面张力”的出现,如此等等。这种模型能够解释某些实验事实,是历史上第一种相对正确的核模型。在这样的基础上,他又于1936年提出了复合核的概念,认为低能中子在进入原子核内以后将和许多核子发生相互作用而使它们被激发,结果就导致核的蜕变。这种颇为简单的关于核反应机制的图像至今也还有它的用处。当L.迈特纳和O.R.弗里施根据O.哈恩等人的实验提出了重核裂变的想法时,玻尔等人立即理解了这种想法并对裂变过程进行了更详细的研究,玻尔并且预言了由慢中子引起裂变的是铀-235而不是铀-238。他和J.A.惠勒于1939年在《物理评论》上发表的论文,被认为是这一期间核物理学方面的重要成就。众所周知,这方面的研究导致了核能的大规模释放。
1885年10月7日,玻尔生于哥本哈根,父亲克里斯丁·玻尔是哥本哈根大学的生理学教授,母亲出身于一个富有的犹太人家庭,从小受到良好的家庭教育,并爱好足球,曾经和弟弟哈那德·玻尔共同参加职业足球比赛。1903年,18岁进入哥本哈根大学数学和自然科学系,主修物理学。1907年,玻尔以有关水的表面张力的论文获得丹麦皇家科学文学院的金质奖章,并先后于1909年和1911年分别以关于金属电子论的论文获得哥本哈根大学的科学硕士和哲学博士学位。随后去英国学习,先在剑桥J.J.汤姆孙主持的卡文迪许实验室,几个月后转赴曼彻斯特,参加了曼彻斯特大学以E.卢瑟福为首的科学集体,从此和卢瑟福建立了长期的密切关系。1912年,玻尔考察了金属中的电子运动,并明确意识到经典理论在阐明微观现象方面的严重缺陷,赞赏普朗克和爱因斯坦在电磁理论方面引入的量子学说。创造性地把普朗克的量子说和卢瑟福的原子核概念结合了起来。1913年初,玻尔任曼彻斯特大学物理学教时,在朋友的建议下,开始研究原子结构,通过对光谱学资料的考察,写出了《论原子构造和分子构造》的长篇论著,提出了量子不连续性,成功地解释了氢原子和类氢原子的结构和性质。提出了原子结构的玻尔模型。按照这一模型电子环绕原子核作轨道运动,外层轨道比内层轨道可以容纳更多的电子;较外层轨道的电子数决定了元素的化学性质。如果外层轨道的电子落入内层轨道,将释放出一个带固定能量的光子。1916年任哥本哈根大学物理学教授。1917年当选为丹麦皇家科学院院士。1920年创建哥本哈根理论物理研究所并任所长,在此后的四十年他一直担任这一职务。1921年,玻尔发表了《各元素的原子结构及其物理性质和化学性质》的长篇演讲,阐述了光谱和原子结构理论的新发展,诠释了元素周期表的形成,对周期表中从氢开始的各种元素的原子结构作了说明,同时对周期表上的第72号元素的性质作了预言;1922年,第72号元素铪的发现证明了玻尔的理论,玻尔由于对于原子结构理论的贡献获得诺贝尔物理学奖。他所在的理论物理研究所也在二三十年代成为物理学研究的中心。1923年,玻尔接受英国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位。1930年代中期,研究发现了许多中子诱发的核反应。玻尔提出了原子核的液滴模型,很好地解释了重核的裂变。玻尔认识到他的理论并不是一个完整的理论体系,还只是经典理论和量子理论的混合。他的目标是建立一个能够描述微观尺度的量子过程的基本力学。为此,玻尔提出了著名的“互补原理”,即宏观与微观理论,以及不同领域相似问题之间的对应关系。互补原理指出经典理论是量子理论的极限近似,而且按照互补原理指出的方向,可以由旧理论推导出新理论。这在后来量子力学的建立发展过程中得到了充分的验证。玻尔的学生海森堡在互补原理的指导下,寻求与经典力学相对应的量子力学的各种具体对应关系和对应量,由此建立了矩阵力学。互补理论在狄拉克、薛定谔发展波动力学和量子力学的过程中起到了指导作用。在对于量子力学的解释上,玻尔等人提出了哥本哈根诠释,但遭到了坚持决定论的爱因斯坦及薛定谔等人的反对。从此玻尔与爱因斯坦开始了玻尔-爱因斯坦论战,最有名的一次争论发生在第六次索尔维会议上,爱因斯坦提出了后来知名为爱因斯坦盒子的问题,以求驳倒不确定性原理。玻尔当时无言以对,但冥思一晚之后发现巧妙的进行了反驳,使得爱因斯坦只得承认不确定性原理是自洽的。这一争论一直持续至爱因斯坦去世。1937年5、6月间,玻尔曾经到过中国访问和讲学。期间,玻尔和束星北等中国学者有过深度学术交流,玻尔称束星北是爱因斯坦一样的大师。束星北的文章《引力与电磁合论》《爱因斯坦引力理论的非静力场解》是相对论早期的重要论述。1939年,玻尔任丹麦皇家科学院院长。第二次世界大战开始,丹麦被德国法西斯占领。1943年玻尔为躲避纳粹的迫害,逃往瑞典。1944年,玻尔在美国参加了和原子弹有关的理论研究。1945年,玻尔回到丹麦,此后致力于推动原子能的和平利用。1947年,丹麦政府为了表彰玻尔的功绩,封他为“骑象勋爵”。1952年,玻尔倡议建立欧洲原子核研究中心(CERN),并且自任主席。1955年,玻尔参加创建北欧理论原子物理学研究所,担任管委会主任。同年丹麦成立原子能委员会,玻尔被任命为主席。1962年11月18日,玻尔因心脏病突发在丹麦的卡尔斯堡寓所逝世,享年77岁。去世前一天,他还在工作室的黑板上画了当年爱因斯坦那个光子盒的草图。1965年玻尔去世三周年时,哥本哈根大学物理研究所被命名为尼尔斯·玻尔研究所。1997年IUPAC正式通过将第107号元素命名为Bohrium,以纪念玻尔。其子奥格·尼尔斯·玻尔也是物理学家,于1975年获得诺贝尔物理学奖。
发表心理测验与测量的论文是卡特尔。
一、卡特尔简介
詹姆斯·麦基恩·卡特尔,美国心理学家,是20世纪初美国应用心理学先驱,是最早将心理学研究结果统计量化的心理学家,全世界第一位脱离哲学范畴而纯属心理学的教授。他出生于美国宾夕法尼亚州伊斯顿市,逝于宾夕法尼亚州兰卡斯市。
二、心理测验与测量论文
1、《心理测验与测量》一文是1890年卡特尔发表于《心灵》杂志上。这篇论文首创了“心理测验”(mental test)这个术语,还由高尔顿加上了一篇附录表示支持。卡特尔所谓心理测验的含义很广,不单指智力测验,而是包括对人的一切能力的测验。
2、在该文中,卡特尔说:“心理学若不立足于实验与测量上,决不能够有自然科学之准确。”又说:“心理测验若有一普遍的标准,则其科学的与实际的价值一定可增加不少。”他当时就极力主张测验手续和考试方法应有统一规定,并要有常模以便比较。
三、科特尔的主要贡献
卡特尔采用测验统计的分析方法研究个别差异,使当时的哥伦比亚大学成为科学心理学与心理测验推动的中心,也使哥伦比亚大学成为教育心理学的发源地。此外,他的兴趣在于编辑及出版,并且推动了许多科学社群与组织。
《心理测验与测量》是美国心理学家卡特尔发表的著名论文。
卡特尔(J.M.Catell),美国心理学家,对心理测验发展做出了巨大贡献。他于1890年在《心理》则之上发表了心理测验于测量一文,这是心理测量第一次出现在心理文学中。
在心理测验的发展史上,美国心理学家卡特尔 (J.M.Cattell)占据了一个特别重要的位置。卡特尔早年留学与德国,师从冯特(W.Wundt)。1888年,在英国剑桥大学任教期间,与高尔顿往来甚密,深受其影响。他于1890年发表的《心理测验与测量》一文,首创了“心理测验”这个术语。
心理测量与心理测验的区别:
心理测验是了解人心理的工具,主要在“名词”意义上使用。而心理测量则是运用测验为工具,达到了解人类心理的实践活动,它主要在“动词”意义上使用。
心理测量着重在数量化方面,通常是采用数字对事物的特性进行定量描述和确定的过程。实际上心理测量是心理学的一个分支。
总体而言,测验是一种工具,而测量则是制作和使用这种工具的过程。因此,心理测量的意义范围更广一些。心理测量的方法除了心理测验之外,还有其他许多方法,例如观察、面谈、作品分析、个案研究等。