前提條件，初始條件，和擾動

戴榕菁

從大學數學物理的基礎知識來看，主流學界在分析賈尼別科夫效應時所犯的錯誤之關鍵點是他們把前提條件，初始條件，和擾動這三個概念給搞混了。

他們從應該是由角動量守恒推導出的剛體力學的歐拉方程出發，把繞中間軸轉動之物體繞最小慣量軸的微小的初始動量當作是對係統的初始擾動，得出結論說在不受外力矩的前提下物體繞中間軸運動時的不穩定性使得那個初始擾動被放大，於是導致物體繞最小慣量軸進行翻轉。

這裏我們看到包括當今世界之頂級的數學家以及物理學界專業人士在內的科學精英們居然把前提條件，初始條件，和擾動這三個最基本的概念給搞混了：

首先，他們的數學推導的前提條件是角動量守恒方程。因此，他們推導的結果必須要滿足角動量守恒方程。但他們的結果卻是在外力矩為零的前提下初始的微小角動量被放大，從而違背了他們進行數學推導的前提條件。這就好比讓一個中學生解方程組，其中的一個條件是A + B = 1，但他最後卻得出 A + B =2這個結果。如果讓那些科技精英們給這個中學生打分，他們一定會給他一個零分，但是當他們自己的推導違背了他們必須遵守的前提條件後，他們卻30年如一日地沒有發現自己錯了。

第二，那個被他們當作是對係統的微小擾動的繞最小慣量軸的初始的微小角動量根本不是擾動，而是他們需要求解之問題的初始條件。這個初始條件隻有在外部力矩不為零的情況下才會被打破，那個被他們拿來與賈尼別科夫效應做對比的網球拍運動就是那個初始條件被打破的例子。而在賈尼別科夫效應中，由於外力矩為零，他們所給定的角動量守恒這個前提條件決定了那個繞最小慣量軸的微小角動量的初始條件應該是維持不變！

第三，這裏舉一個大家所熟悉的對運動係統的擾動導致運動失穩的例子：一艘小船行駛在平靜的海麵上突然遭受一個大浪將小船打翻。那個大浪就是對小船的運動係統的外部擾動。有些小船的穩定性好就不容易被打翻，有些小船的穩定性不好，就容易被打翻。。。。很明顯，賈尼別科夫效應中繞最小慣量軸的初始微小角動量不是對係統的擾動，而隻是初始條件而已！

結束語

我願意相信包括那位世界頂級數學家在內的科學精英們在大學的數學考試中一定不會在基本的概念上犯簡單的錯誤，但是在事關人類對自然認識的現實問題中，他們卻可以集體一起把基本的概念搞混而幾十年如一日地不自覺犯了錯誤。這不禁令人唏噓！

 

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