劉高聯(lián)《對(duì)力學(xué)變分原理發(fā)展的一些回顧——嚴(yán)正駁斥何吉?dú)g的造謠誹謗

1、對(duì)力學(xué)變分原理發(fā)展的一些回顧嚴(yán)正駁斥何吉?dú)g的造謠誹謗劉高聯(lián)I）引言從一月底開始，何吉?dú)g匿名（不斷變換著各種化名，如阿正、阿山、阿長(zhǎng)江、東施等，有時(shí)也用本名）在因特網(wǎng)上對(duì)我、廖世俊、黃典貴等教授以及國(guó)家自然科學(xué)基金委和上海交大進(jìn)行了大量的造謠污蔑和人身攻擊。只要是對(duì)他的學(xué)術(shù)錯(cuò)誤、道德作風(fēng)、申請(qǐng)獎(jiǎng)勵(lì)或基金等有過不同意見，你都立即遭到他的惡意攻擊，無一幸免，他完全是一套流氓勢(shì)派。近5年來，何吉?dú)g炮制了大量文章，其數(shù)量之濫、邏輯之混亂、錯(cuò)誤之奇、手法之巧，實(shí)在讓我們大開眼界，不愧為造文章之圣手！就因?yàn)槲易钋宄钠穼W(xué)底細(xì)，又不肯同他同流合污，因而就成了他欺世盜名、立地升天的唯一障礙，必欲去之而后快。于

2、是竟搞起了惡人先告狀的勾當(dāng)，妄想把我搞臭，他就可以自由飛升了。且慢，何吉?dú)g自吹的偉大發(fā)現(xiàn)（發(fā)現(xiàn)了Lagrange乘子的邏輯矛盾等）、國(guó)際上最好的變分原理等，都可以從他在國(guó)內(nèi)外的巨著白紙黑字中進(jìn)行檢驗(yàn)的，而他污蔑我的剽竊也是有歷史可查的，不是由他說了就算的。現(xiàn)在就讓我們來看看事實(shí)。II）連續(xù)介質(zhì)力學(xué)變分原理簡(jiǎn)史A）彈性力學(xué)：1865、1873：Cotterill & Castigliano提出了彈性靜力學(xué)最小勢(shì)能、余能原理1914、1950：Hellinger & Reissner提出彈性廣義VP1954、1955：胡-鷲廣義VP1979（1964）：錢偉長(zhǎng)用拉氏乘子法首先將最小

3、勢(shì)（余）能VP推廣到GVP（機(jī)械工程學(xué)報(bào)，1979年第2期）1983：錢偉長(zhǎng)，高階拉氏乘子法（應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)，1983年第2期）B）流體力學(xué)1882：Helmholtz粘性緩流最小耗散VP1929：Bateman勢(shì)流的VP1955、1963：Herivel-Lin歐拉型GVP（林氏約束）1979（1976）：劉高聯(lián)，旋成面葉柵正命題VP與GVP（力學(xué)學(xué)報(bào)，1979年第4期）全國(guó)葉輪機(jī)氣動(dòng)熱力學(xué)交流會(huì)（1976年5月，北京）1980（1978）：劉高聯(lián)，旋成面葉柵雜交命題GVP（Scientia Sinica, 1980, No. 10）1984：錢偉長(zhǎng)，粘性VP（用權(quán)余法從PDE導(dǎo)VP）（應(yīng)用

4、數(shù)學(xué)和力學(xué)，1984年第3期）1985：胡海昌，關(guān)于拉氏乘子及其它（力學(xué)學(xué)報(bào)，1985年第5期）III）建立PDE對(duì)應(yīng)VP的方法：A）數(shù)學(xué)方法：1）Vainberg定理：對(duì)NF - f = 0VP存在性要求N對(duì)稱，即為有勢(shì)算子（充分，但非必要）2）最小二乘法：含更高階導(dǎo)數(shù)3）引入伴隨系統(tǒng)（拉氏乘子）法：未知函數(shù)加倍4）Tonti的積分算子法B）物理原理：可籍助于虛功（率）原理建立力學(xué)VP1）靜力學(xué)：固體：i 最小勢(shì)能VP；ii 最小余能VP2）動(dòng)力學(xué)：Hamilton VP缺點(diǎn)：i）只適用于Lagrange描述，對(duì)流體用處不大 ii）要求給初值和終值條件（實(shí)難辦到，且導(dǎo)致不適定性）3）光學(xué)：F

5、ermats VPIV）用事實(shí)來駁斥剽竊A）關(guān)于線性組合法：1 胡海昌，關(guān)于拉氏乘子法及其它，力學(xué)學(xué)報(bào)，1985年第5期（9月）。2 劉高聯(lián)，林俊燦，彈性力學(xué)GVP的一些普遍形式，上海力學(xué)會(huì)1983年學(xué)術(shù)年會(huì)論文，1984年1月6日。3 劉高聯(lián)，論水壩溢流等問題GVP的更普遍形式，第一屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)會(huì)議論文，1984年12月，廣州4 劉高聯(lián)，New VP families for the direct, inverse & hybrid problems of free-surface gravity flow ., 1618 Sept. 1985, 美國(guó)Iowa大學(xué)，Proc. In

6、t. Symp. On Refined Flow Modeling & Turbulence Measurements, Vol. II, pp. H23. 110可見，我和胡先生關(guān)于線性組合法的研究大致同時(shí)（純屬巧合），但是彼此完全獨(dú)立進(jìn)行的，根本不存在剽竊，完全是何吉?dú)g的造謠中傷。B）關(guān)于將VP推廣到GVP的拉氏乘子法（也叫解約變換）5 錢偉長(zhǎng)，關(guān)于彈性力學(xué)的GVP及其在板殼上的應(yīng)用，1964（力學(xué)學(xué)報(bào)退稿） 錢偉長(zhǎng)，彈性理論中GVP的研究及其在板殼上的應(yīng)用，機(jī)械工程學(xué)報(bào)，1979年第2期6 劉高聯(lián)，任意旋成面葉柵氣動(dòng)力學(xué)VP、互偶極值原理及GVP，全國(guó)葉輪機(jī)氣動(dòng)熱力學(xué)交流會(huì)大會(huì)宣

7、讀，1976年5月（或中科院力學(xué)所研究報(bào)告，共53頁(yè)，1975年11月），力學(xué)學(xué)報(bào)，1979年第4期7 劉高聯(lián)，任意旋成面葉柵雜交氣動(dòng)命題的VP與GVP，中國(guó)科學(xué)，1980年第5期（1978年12月交稿）：5005088 劉高聯(lián)，葉輪機(jī)氣動(dòng)力學(xué)變分原理（1978年對(duì)首屆碩士生的講稿），上海機(jī)械學(xué)院，1979年9 劉高聯(lián)，葉輪機(jī)內(nèi)氣體三元流動(dòng)的變分原理（講義），哈爾濱市力學(xué)學(xué)會(huì)與工程熱物理學(xué)會(huì)專題講習(xí)班，1980年7月10 錢偉長(zhǎng)，粘性流體力學(xué)的VP與GVP，應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)，1984年第3期11 劉高聯(lián)，流體力學(xué)變分原理的建立與變換的系統(tǒng)性途徑，工程熱物理學(xué)報(bào)，1990年第2期錢先生確是最早（1

8、964）提出用拉氏乘子法將勢(shì)（余）能VP推廣到GVP5，但由于中國(guó)當(dāng)時(shí)特有的政治歷史原因，未能發(fā)表，拖到1979年才發(fā)表出來，所以我于19731979期間是在并不知曉錢先生研究5的情況下，獨(dú)立進(jìn)行了流體力學(xué)VP的建立與變換的系統(tǒng)性途徑的研究（見上列文獻(xiàn)6-9，11），其中解約變換部分與錢先生的乘子法基本一致，并非抄襲剽竊。而且也只是我系統(tǒng)性途徑的一小組成部分，并非其全部或大部。對(duì)于我提出的變分原理的建立與變換的系統(tǒng)性途徑，何吉?dú)g竟胡說是我耍的新花招，僅僅是總結(jié)了和剽竊了人家的成果，所以很有必要對(duì)此成果作一些簡(jiǎn)要的解說，以免他的謊言惑眾。我的系統(tǒng)性途徑由二條路線組成：（見圖1，2，3）第一條路線

9、：從PDE出發(fā)首先建立一條VP，然后通過各種變換逐步推廣成一系列（亞）廣義VP。第二條路線：從PDE組出發(fā)，首先建立廣義VP，然后通過變換逐步降解為一系列廣義VP。其中包含下列一些創(chuàng)新內(nèi)容：（甲）提出了兩種反推法：（I） 反推法：適用于對(duì)單變量VP的建立；（II）拉氏乘子反推法：適用于多變量VP的建立。由于創(chuàng)議了三點(diǎn)創(chuàng)新，克服了前人未能逾越的障礙（見Zienkiewitz (1989)和 Finlayson (1972)等書），取得了突破進(jìn)展：（a） 在泛函中增加一個(gè)待定函數(shù)：它不但大大拓寬了乘子法反推VP的適用范圍，而且能完全消除臨界變分問題。（b） 提出了識(shí)別乘子的對(duì)比分析法，可以不必直接

10、解伴隨方程（是PDE）而間接識(shí)別乘子。（c） 我是從PDE開始建立VP族的（前人都是從某個(gè)已有的VP出發(fā)用乘子法進(jìn)行推廣到GVP）（乙）提出了下列七種變換VP的方法：（參照?qǐng)D13）1）解約變換（相當(dāng)于錢法）2）回代變換3）線性組合法（相當(dāng)于胡法）4）參量縮減變換5）反演變換6）映象空間（首次用于解反、雜交命題）7）變域變分（首次用于解反命題與雜交命題）8）輪轉(zhuǎn)變換（即Friedrichs變換，從Courant & Hilbert書引入）（丙）運(yùn)用系統(tǒng)工程學(xué)的觀點(diǎn)，將上列8種變換法首次合理地加以組合，形成了一個(gè)能發(fā)揮其群體綜合效應(yīng)的運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)（圖3），這比各變換的單獨(dú)功能要強(qiáng)大得多，因而我

11、們可以成批地（而不是象以往單個(gè)地）建立VP族。由此可清楚地看出，我這個(gè)推導(dǎo)VP的系統(tǒng)性途徑是內(nèi)含豐富，獨(dú)創(chuàng)性強(qiáng)的研究成果，決不是何吉?dú)g極力散步詆毀的“只是總結(jié)（甚至剽竊）了前人成果的新花招”。（誠(chéng)然，從數(shù)學(xué)角度看，是并未用到很高深的數(shù)學(xué)，也沒有數(shù)學(xué)上的創(chuàng)造，但思路是創(chuàng)新性的。）要知道，恰恰是他本人正是我這個(gè)新花招的最大受益者。請(qǐng)?jiān)O(shè)想一下，如果沒有我這個(gè)新花招，沒有我用它作出了許多創(chuàng)新成果論文，你何吉?dú)g又怎能如此輕而易舉地復(fù)制大量流體力學(xué)和氣動(dòng)彈性力學(xué)文章（只要把我的論文中用的系統(tǒng)反推法改用他的湊合反推法重做一個(gè)家庭作業(yè)即可快速造出他的創(chuàng)造性論文）。他一方面在大量復(fù)制抄襲我的成果，一方面卻要惡毒

12、誹謗我是剽竊。因?yàn)樗仓?，科學(xué)上的首創(chuàng)功績(jī)，是只認(rèn)第一，不認(rèn)第二的。他的野心勃勃，以市場(chǎng)手法來搞學(xué)術(shù)，居然頗能得逞，自然不甘居第二，而要不擇手段把我搞臭，這樣，第一自然就是非他莫屬。必須提出，連他的湊合反推法也是從我的乘子反推法稍加變化出來的，基本的性質(zhì)和功能并沒有改變。關(guān)于這一點(diǎn)，我留在后面祥談?？戳松鲜鰵v史事實(shí)后，何吉?dú)g在網(wǎng)上污蔑我剽竊的謊言不攻自破！C）關(guān)于錢氏權(quán)余法同我的拉氏乘子反推法的比較這二法的關(guān)鍵都在于如何識(shí)別未知的權(quán)函數(shù)或乘子。原則上若運(yùn)用得當(dāng)，二者都是有效的方法。其間也有差別：錢法是用觀察法來識(shí)別權(quán)函數(shù)，這就要求作者有很高學(xué)術(shù)修養(yǎng)和水平，聰明敏銳，有深度洞察力，所以常人是難

13、以掌握和運(yùn)用的。我法則是提出一定的程式化的推導(dǎo)過程，比較容易學(xué)會(huì)和運(yùn)用（傻瓜式）。V）何吉?dú)g的偉大貢獻(xiàn)之一：推翻熱力學(xué)第二定律他在文章（Int. J. Turbo & Jet Engines, 1998, No. 4）中竟然成功地得出了大突破，建立了一維非定常粘流的VP，但一看嚇一跳，至少有三大原則性的錯(cuò)誤： 1）公然違反熱力學(xué)第二定律，對(duì)粘性流（不可逆絕熱流！）竟假定均熵，這是無知，還是魄力驚人（熱力學(xué)定律算老幾？滾開！別擋道！我國(guó)際著名科學(xué)家在此?。?。2）動(dòng)量方程用的是：粘力項(xiàng)保留了，而略去了比它有更高量級(jí)的（凡學(xué)過一點(diǎn)附面層理論的人都知道這兩個(gè)粘力項(xiàng)應(yīng)當(dāng)棄誰(shuí)留誰(shuí)），Prof. H

14、e大概是聰明一世，糊涂一時(shí)吧？或是因?yàn)槿舯Ａ舸箜?xiàng)，則他就不能突破了（還是造文章事大??！哪顧得這許多?。浚?。3）他將我為求解氣動(dòng)反-雜交命題提出的映象平面法生搬硬套到一維非定常流中來，并大吹如何簡(jiǎn)化了求解，結(jié)果是不但毫無好處，反而使原來很好解的問題變得無法解了（因?yàn)榍蠼庥蜃兂晌粗牧耍?，真是東施效顰，令人作嘔?。ㄕ媲桑瑬|施正是他網(wǎng)上化名之一）。如果他的推翻熱力學(xué)第二定律的壯舉是成功的，那將是對(duì)物理學(xué)的一個(gè)偉大的貢獻(xiàn)，理應(yīng)獲得諾貝爾獎(jiǎng)。VI）何吉?dú)g的偉大貢獻(xiàn)之二：發(fā)現(xiàn)拉氏乘子的邏輯錯(cuò)誤讓我們懷著無比崇拜、尊敬的心情來欣賞一下他的高論。A）函數(shù)極值問題：（A.1）條件極值：求 (1)s.t. (2)

15、 構(gòu)造等價(jià)無條件極值問題：(3)(4)即在駐點(diǎn)，/其模之比為l。這里l是通過極值條件（4A）才同原變量x，y建立了依賴關(guān)系，從而可識(shí)別l，并進(jìn)而能化F為之駐值問題，以得原條件問題（1），（2）式之最大值解。這是完全正常、自然、合理的！何來邏輯矛盾！反過來看，如果通過極值條件仍然使x，y，l三者保持獨(dú)立，則極值點(diǎn)怎么能確定呢？可見何的偉大發(fā)明是奇談怪論，不值一駁。（A.2）無約束極值問題：求 (6) 即 (7)（對(duì)h1，h2為線性時(shí)易辦）。我們可從（例如）中得出，代入（6）式，即得。于是原問題轉(zhuǎn)化為：求（圖1）。這里y在原（6）式中與x一樣是獨(dú)立變量，現(xiàn)通過極值條件（7）式將y同x關(guān)聯(lián)了起來，成

16、為不獨(dú)立的了。這也是完全自然、合理的。若按何的上述理論，則也是犯了邏輯上的錯(cuò)誤（矛盾），豈不滑稽??？按他的謬論，連這樣最基本的函數(shù)極值問題，微積分都錯(cuò)了，他豈不是將微積分從根本上推翻了嗎？豈不是把Newton、Leibnitz都打倒了嗎？那整個(gè)高等數(shù)學(xué)的老根不是都給挖掉了嗎？如此豐功偉績(jī)，如不獲得Fields和Wolf獎(jiǎng)，豈不太對(duì)不起他了嗎！B）泛函極值問題：求泛函(8A)s.t. (8B) 構(gòu)造擴(kuò)充泛函：(9)由(10)得歐拉方程 及 (i =1,2) ，也即（不對(duì)i求和） (11)代入（9）式得：(12)這里，利用極值條件（11）式來建立原獨(dú)立變量u1, u2和l之間的關(guān)聯(lián)式是完全自然、合

17、理的。顯然，只有利用極值條件，解出l，代回（8A）中消去l，才能減少未知變量，以確定極值解，這完全是天經(jīng)地義的事。臨界變分I的根源分析及利用待定函數(shù)F的消除簡(jiǎn)法甲) 函數(shù)條件極值問題：由上段（p. 1）（1）（4B）式分析幾種的臨界狀況： A）顯然，在臨界I時(shí)（l =0 即 ，但），即。這是無約束之解M，見圖1。意即在有約束時(shí)，其駐點(diǎn)仍與無約束時(shí)相同。即約束g =0對(duì)駐值解不起作用。亦即g =0約束正好通過M點(diǎn)。 B）約束g =0同（或）重合，即將或當(dāng)作約束（圖1）。 C）即缺少x，則由（4A）1式可知，于是有二種可能： i）(5A)或 ii）l =0, 此時(shí)解與無約束解相同（圖2）。對(duì)于i）

18、，聯(lián)立求解（4A）2，（5A）和（4B）即可（圖2）。（當(dāng)時(shí)可類似解之。） 乙）泛函的條件極值問題：用（8A）（12）式來分析之分幾種情況： A）解約變換：若某一個(gè)uk不出現(xiàn)在f0中，即，則由（11）式知有兩種可能： i) ii) , 即臨界I。也即約束對(duì)極值不起作用，其極值解就是無約束極值解，但不能建立GVP。為了還能建立GVP，我們建議在中增補(bǔ)待定函數(shù)F(u)構(gòu)成III ：(13)其Euler方程改變成： 及，(14)先用對(duì)比分析法從（14）2，3式識(shí)別 與F ，從而就消除了臨界I。 B）按第二條路線建立GVP：這相當(dāng)于（8A）式中，則由歐拉方程，故有二種情況：i) i=1 ,2）ii) =0 (臨界I)為了消除臨界，在II中補(bǔ)上F（u），即得（13）式，由得歐拉方程： , (15)利用對(duì)比分析法，可識(shí)別出和F，從而建立GVP。例：1