非线性动力学(药物非线性动力学)

线性和非线性是一对数学概念。

线性描述物体随变量变化，都有准确轨迹。

方程是一阶变量，曲线方程是线性的。

只要知道准确的x，就能求确定结果。

非线性是物体变化，有几个变量相乘。

方程是高阶变量，曲线是非线性的。

初始输入微弱变化，结果可能千差万别。

线性系统中，一加一等于二不可能变。

非线性系统，一加一就不等于二。

因为有高阶函数的叠加效应。

一辆车生产成本50万，但是如果销量能够达到千万辆。

成本反而会下降。

非线性系统中，有高阶的反馈循环。

这是一种复杂系统，必须用整体的思维去研究。

常规的线性系统，事物都服从正态分布。

非线性系统，事物服从幂律分布。

非线性能够超越物理量纲，从微观连通宏观。

一只中国蝴蝶煽动翅膀，南美可能引发飓风。

这并不是危言耸听。

这种效应还无法预测。

非线性是现代数学中，最前沿的部分。

非线性动力学，就是动力学下的一门前沿数学。

动力学源自物理。

在牛顿提出了著名的三大定律后。

他做过一次对三体问题的预测。

结果很糟糕他发现对于三体的方程，几乎是无法算出确定结果的。

直到近代的复杂科学有进展。

在20世纪60年代，非线性有了突破。

人造激光器的诞生。

爱因斯坦曾在研究物体的自发辐射现象时。

做出过预言，还有一种物体受激辐射。

任意波长的光子，射向电子处于高能级状态的原子。

电子往低能级跃迁时，会释放出一段能量。

这段能量以光子的形式辐射。

偏振方向，波长频率都与入射光子一致。

任意的原子，受到光子照射。

都能辐射出，一模一样的光子。

所以在人为控制下，在极端时间内。

让大量某个波段的光子，撞击原子。

就能聚焦激光。

激光就是非线性光学。

自然中激光现象也有，但很可遇不可求。

宇宙大爆炸，湍流现象。

也会形成类似的非线性爆发。

人造激光的出现就有了可控的，非线性光学系统。

激光单波段，能量聚焦，

是理想的光源，并在工程领域广泛应用。

激光切割，激光雕刻加工，激光美容，激光近视手术。

激光武器也是未来最先进的武器。

激光制导核聚变等。

当今计算机的电路是基于硅的微电路系统。

用很多个微电子，模拟电路。

但只能表示0和1。

0表示电子没通过，1表示电子通过。

整个比特大厦都基于0和1搭建的。

摩尔定律已经持续几十年了。

现在工艺达到2nm，不久会达到1nm。

再往后就到工艺瓶颈了。

计算机的性能不可能再增长了。

未来一定是，量子计算机的。

量子计算在常规运算，与普通计算机差不多。

但其并行计算能力，超越两个数量级的提升。

传统计算机只能有0和1表示。

带宽很窄即便利用GPU并行计算，带宽还是受限的。

量子计算用量子态，表示的除了0和1。

还能有很多个中间的叠加态。

天然就是并行计算的王者。

现在已经有运行的量子计算机了。

不过成本还很高。

因为量子计算，需要在实验室里才能运行。

需要用超导电路，模拟量子电路。

这个暂时无法商用。

中国的天才曹源就在研究，如何在常温下进行超导。

利用石墨烯极大降低成本。

量子计算机，一定得用非线性光学系统设计。

光子本身在常温下也能受到激发。

设计一套非线性光学放大系统，也是可行的。

利用非线性晶体，激发光量子的非线性爆发。

一定将会是未来的方向。