上海世博園在建設之前,進行了園區規劃招標。經過中外專家一輪輪評選,同濟大學團隊戰勝了英國、日本、美國等國的團隊,最終奪標,吳志強成為世博園區總規劃師。
為了符合上海世博會的主題“城市,讓生活更美好”,吳志強他們開發利用了許多最新技術,其中有一項是為了人體舒適度的。
世博會從5月舉辦到10月,其中6月到9月是上海最不舒服的天氣,有黃梅天,有酷熱天,有強臺風……
吳志強他們做了日照模擬做出整個園區不同地方以及每棟建筑,從早上9點到晚上5點的太陽光照射情況。
他們又做了風模擬,找出不同的風力、風向、風速在什么樣的情況下可以變為最舒服的微風。
模擬的目的,就是那么多建筑物怎么排列、高低怎么錯落、按照什么方向安裝門窗……才能讓陽光“和煦”,微風習習,人體在最不舒服的日子里感到舒服。
這樣的模擬是大面積的,因為世博園區就是一個地球村;這樣的模擬是長時間的,因為要模擬各種日照、各種風,然后讓陽光、風乖乖“聽話”,按照人體舒適度需要照射、吹拂。大規模的模擬、不斷改進,再加上綠化、水流、噴霧、噴泉……使得整個園區成為上海人體舒適度最高的地方。
模擬
這么一長段話,你看到了什么?模擬?對,模擬!
學校里有“模擬考”,不是真的考試,但考的內容、題型等和正式考差不多。
因為不可能把世博園區建造好了,發現日照太厲害,風向不對頭,然后推倒重建;而且每個國家都要建自己的房屋,吳志強他們要與每個國家談怎么建造,沒有準確的設計方案根本不彳??;也不可能提早一兩年,在每一個真實的日子里去測算日照和風向、風力、風速等,所以,只能模擬!
進行模擬,要先確定模擬什么(小學畢業數學考試),然后采集數據(過去考試有哪些題型、必考內容等等),制訂模型(數學考卷),建立模型的計算程序(數學考試是個簡單的活,老師拍拍腦袋就行了,不要什么計算程序了,下面幾個過程也可以省略),鑒定和證實模型,設計模型試驗,進行模擬操作(模擬考開始),分析模擬結果(老師分析試卷,同時暗暗在想試卷太難了?太容易了?)……
模擬就是這么個復雜的玩意兒,現在大多在計算機上進行。
吳志強他們用16臺計算機聯在一起進行模擬,是世界上模擬最廣的。別的國家一般也就做到三四棟、五六棟建筑放在一起模擬,而世博園區是6.28平方公里一起模擬。
黑洞
記得三年多前,我們曾經說過黑洞的故事,說得很簡單:黑洞就像吸塵器,具有特別強大的引力,能夠把接近它的任何東西都吸進去,比如破碎的星體、星際灰塵和氣體等,甚至連光都一起“吃掉”。
別怪我們說得“偷工減料”,因為黑洞離我們太遙遠,因為它太神秘,而且,誰敢靠近它?
可是不靠近就沒法了解它,不了解它,有一天它張開大口要吞吃我們,我們連一點準備也沒有!
怎么辦?模擬!
告訴你一個好消息中國科學家造出了世界上第一個“人造黑洞”!
它在哪里?中國東南大學實驗室。它有多大?可以裝進你的口袋里!
“人造黑洞”就是模擬黑洞。
模擬就有這點好處讓它當吸塵器,但吸的東西要對我們有利、無害。東南大學的這個黑洞,不但不會毀滅世界,還會給我們辦好事。你不是無所不“吸”嗎,那么就吸吸太陽能吧,我們人類太需要這種能源了。研究透了模擬黑洞吸太陽能的好辦法,就可以讓我們制造出有用的裝備,讓太陽能一點兒也不浪費。
科學家說,這個模擬黑洞與真正的黑洞還不完全相同。也幸虧不同,否則一切都被它一口吞掉。但是,它讓人們研究黑洞的腳步大大跨前了一步,也讓人們嘗試了怎么把“惡魔”變為“天使”。比如有人設想,用這個模擬黑洞來吸收電磁波,因為手機、無線網絡帶來的電磁波,一直被人們指責說侵害了人類的健康。還有人設想,把這個模擬黑洞裝到宇宙飛船上,為飛船吸收能量。
強子對撞機
三年前我們還說過關于大型強子對撞機的故事:在瑞士和法國邊境,有一個歐洲核子研究中心的地下實驗室,啟動了當今世界最大的大型強子對撞機。有人說,這讓我們有可能知道地球這個家從哪里來有人說,這可能把地球毀滅掉。
如今對撞機還在工作,有人又想建立一個和人類生活有關的“大型強子對撞機”——“活地球模擬器”。
2010年過去了,2010年災難不斷,至少奪去26萬條人命!
1月12日,海地200年不遇的地震;
2月智利強震;
4月冰島火山噴發,中國玉樹地震;
7月俄羅斯森林火災,巴基斯坦特大洪水
8月印控克什米爾列城和中國舟曲泥石流災害;
10月印度尼西亞地震、海嘯、火山噴發;
11月以色列建國以來最大山火;
12月伊朗強震;
此外,北半球雪災,格陵蘭島冰川崩裂,中國南方五省大旱,歐洲和美國東部持續高溫,中美洲颶風等等。
有人說,這是地球在向人類反撲,因為人類把地球逼得“走投無路”。
為了弄明白地球上發生的所有事情,為了知道是不是人類不恰當的行為招來了地球的“報復”,為了搞清楚疾病傳播、金融危機、戰爭是否人類自己帶給自己的災難……科學家覺得需要這么個模擬器,把地球上發生的任何事情都重新“過一遍”:全球氣候是怎么變化的,疾病是怎么從一個國家傳到另一個國家的,高速公路上是怎么造成堵車的……甚至一些還沒發生的事,可以通過模擬,看出它會有什么結果,所以叫它“活地球模擬器”。
聽說過去年持續十多日的京藏高速大堵車嗎?新聞記者在電視上哇啦哇啦報道最堵的時候,3天只能走2千米!報紙上刊登對交通運輸部的采訪,他們表示要加快道路設施改造,提高通行能力。各路高手更是眾說紛紜:堵車是因為運煤車太多,遠處的發電廠用的煤,就是靠這些車拉的,所以,應該在出產煤炭的地方建電廠;公路收費方式不好,使得司機們一擁而上走這條高速,因為這樣走路線最近,交費最少;過了一段時間就會好的,現在堵是因為另一條道路在大修,而且天氣宜人,“自駕游”(自己開車旅游)的人迅速增多……
到底誰的說法說到了關鍵?更重要的是,如果每次都事后諸葛亮地查找原因,等在公路上的車子不是又要幾天幾夜沒法動,司機都累得在車上睡著了,前面車子啟動了也不知道,還要交警一個個叫醒?
“活地球模擬器”也是一項有創意的計算機項目,通過計算機的模擬,幫助人們科學地認識地球發生的事情,檢查人類的行為對環境的影響?!盎畹厍蚰M器”將能夠預測傳染病的發生和傳播,讓人們遠離病害;尋找怎樣讓地球不再變暖的方法;及早預見并設法制止金融危機,等等。
你已經知道進行模擬需要干一系列的活,比如,京藏高速大堵車這個事件,需要把高速公路的通行能力、車流量、各省市之間怎么分段管理這條公路的、中國發電廠的分布情況、京藏高速附近有哪些人們最熱衷的景點以及什么季節最熱門、京藏高速和別的高速之間的交通流量等等所有數據采集起來,越全面越好,然后建立一個公路暢通模型,把數據輸入到模型里去,建立起科學的計算程序……
當然,這種模擬器要能夠真正工作,不是光操作計算機就行了,必須要有各種專家,比如社會學家、計算機科學家和工程師共同努力,制定出“活地球模擬器”的工作規范。
大型強子對撞機將使我們了解宇宙是怎么回事,明白人類是怎樣“出生”的;“活地球模擬器”將能解決與人類息息相關的許多事情,給人類的生活帶來幸福。