流變學原理

2021-03-01 迷中倍人

        這個星期參加美國流變學會的年會,見到不少老朋友,非常高興。

        「流變」這個學科是做什麼的呢?簡單講,是研究「物質形變與流動的一門科學」,這個是教科書定義。說簡單些,顧名思義,流變就是研究「流動與變化」的學科。英文Rheology這個詞,是由希臘語短語「Everything flows」演變來的,也就是說「流變」這個詞在西方語言中意思就是「萬物皆流」。

        人們說到佛法,往往覺得「深奧」,「不好懂」,又或者覺得這是「封建迷信」吧?其實呢,佛法提供了一種認識世界、看待世界的方法,以我作為理工科博士的背景,覺得佛法的這種認識、看待世界的方法,與科學原理並不矛盾。

        我們前面提到了「緣起性空」,講「因緣有,本性空」。一切人、事、物的本性是「無常」的,也就是說,是流動的、變化的。「以無常為常」,是人們產生煩惱的一個根源。不斷的流動、變化,就是佛法認識世界的一個基本觀點,也是流變學所研究的對象。

        前面有一章,我們介紹過「差別心」,提出了眾生由於各自的因緣條件,生活環境、思想狀態都不一樣,但是本質上,又是相同的。眾生都有佛性,或者說都有菩提心、清淨心,但是由於種種主客觀條件限制,各有各的煩惱。要理解眾生,既要承認「多樣性」,承認每個人各自的特點,又要看到背後的「統一性」,不要用「差別心」、「分別心」來看待其他人,把自己和其他人割裂開來看。

        這些道理,其實也是流變學研究的東西。一種材料,在某種外界刺激(stimulus)下會產生一種響應(response)。外界刺激變了,產生的響應也會變。不同的材料,在相同的刺激下,可能表現出不同的響應。如果外界響應變了,有的材料會迅速達到新的穩態(steady state),有的則需要一段時間,才能到達新的穩態。這和每個人在生活中的表現,以及隨生活狀態改變而不斷成長的人生,其實是一個道理:早上從家出門,到達公司,晚上又回家,根據時空環境的變化,人的身、心也隨之變化,隨之調整,在不同的狀態(state)之間調整。

        佛法說眾生的「相」雖然不同,但眾生的「性」其實是相同的,這就是本性、佛性。其實在流變學研究中,儘管不同的材料可能表現得不同,但流變學研究往往希望把各種材料總結到一條「master curve」上。也就是說,把不同的材料,總結到一個相同的規律上來。比如我實驗室的師兄,曾經研究過不同高分子熔體的斷裂行為,發現在不同形變速率下的斷裂應變,是可以落在一條master curve上的。

        從佛法的角度講,佛法是超越一切因緣的根本法,「不生不滅,不垢不淨,不增不減」。換個角度說,佛法也是一種流變學,只不過研究的不僅是具體物質,而是人的身、心與周圍環境的「流動與變化」。不斷的流動與變化,正是我們生活中機會與挑戰的來源,也是流變學的魅力,更是佛法的精妙與偉大。

正文中的圖片引自:Xiangyang Zhu and Shi-Qing Wang;「Mechanisms for different failure modes in startup uniaxial extension: Tensile (rupture-like) failure and necking」, Journal of Rheology 57, 223 (2013). © 2013 by The Society of Rheology, Inc.

封面圖片:流變學會會徽。鑲在其中的希臘語意為「萬物皆流」。

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