混沌与人类生活的关系

湍流的研究是一百年前开始的，而混沌作为一个科学术语进入湍流理论和人类生活则是近一、二十年的事。然而千百年来，这类运动每时每刻都在我们身边发生，并对人类生活有着巨大的影响。混沌运动既对人类造成危害又能为人类服务。高速飞行器如飞机、导弹等，由于和空气摩擦而在其外壳上产生足以使邻近空气电离的高温，形成电离壳层。这层电离气体与附近离子化气体的运动状态随飞行器的温度、速度和周围大气状况等密切相关。
     在一定条件下，电离气体会进入混沌状态。这种状态会严重干扰电磁波的接送，直接影响飞行器与地面的通讯和导航。另一方面，高速飞行器一般都做成流线型，这是为了减小阻力，提高升力。如果不是流线型，在它的后面就会产生强大的湍流，严重影响飞行器的稳定性。但是，有效地利用湍流，会产生意想不到的有益作用。如长江葛洲坝的冲砂闸，就是利用突发的湍流所携带的巨大能量，借助各种大大小小、无孔不入的涡流，把躲藏在通常平稳流动所不能触及的死角里的砂石翻起冲走，驱除这后患无穷的祸根。大渡河、岷江、青衣江的会合处有一大石壁，这里水流湍急，形成了一个巨大的旋涡，把这里过往的船只引上石壁，撞得粉身粹骨。后来，人们在石壁上修建了一座大佛，佛下凿了个大洞，来往的船只就安然无恙的通过了。
     虽然，千百年来，人们对那座大佛顶礼膜拜，祈求保佑，但是，真正保佑他们的是默默无闻的湍流。凹形壁的开凿把规则运动的大旋涡粉碎成无数个小涡旋。湍流消耗、分散了大旋涡的可怕力量，使过往行船安全通过。前些年有位大学教师改造了煤粉炉，大大提高了燃烧效率。通常的煤粉炉存在着燃烧率不高的问题，由于喷进的空气和煤粉不能充分混合使相当多的煤粉没来得及燃烧就作为废气排出。这位大学教师只是灵机一动，在喷气口内放上一件障碍物，而使气流在障碍物后形成了湍流。湍流使煤粉和空气得到充分混合，大大提高了煤粉的燃烧率，同时又降低了污染。当然，人们对湍流的混沌的破坏性的认识要比对建设性的认识丰富得多。随着对这种奇怪的运动形式研究的不断深入，这将会越来越多地为人类服务。