什麼叫 dynamics?什麼叫 kinetics?中文怎麼譯?

請談談您經常遇到的用法和意義,不必拘泥於普遍定義。

例:當我們談到過冷液體發生玻璃化轉變的時候發生dynamical arrest,到底是說什麼東西「束縛」了?

但不僅限於此例。


這次來寫一個長帖子解釋一下這個事情。先談最新的翻譯的問題,在新版高等教育出版社出版的朗道十卷里,「Physical Kinetics」 被翻譯成了「物理動理學」,這是已經被規範化之後的結果,參見科技名詞在出版物中的規範應用。
這一翻譯是否有「前科」呢?有的。 中學的時候我們學過「molecular kinetic theory」,當時就是稱為「分子動理論」,現在科技出版領域只是希望將kinetic至少在大多數的物理學科統一譯成「動理學」,我對這一翻譯有些保留,下面還會具體談有關的問題。

我把後面的詳細討論先總結成一個粗略的表,這裡完全是按照我個人的理解進行的分類:

但是還是需要強調,實際上這兩個詞的翻譯是很混亂的,我們都常用「動力學」來指代二者。不但如此,有時候英語裡面它們二者也有些難區分。特別需要注意的是,「Dynamics」經常與其它詞構成合成詞。在使用的時候,「Dynamics」有時候實際上是一個縮寫詞,這時候引出「Kinetics」,是為了與其作為對照,而我不太建議這種時候仍然將「Dynamics」翻譯為「動力學」,而是建議根據具體情況,翻譯成它的全稱,如「熱力學」「流體力學」等等。這往往是最常見的一種情況。下面對表中的內容詳細進行說明。

(一)涉及分子具體受力的問題,則常用「Dynamics」,反之用「Kinetics」。
常見的例子如「Molecular Dynamics」。分子動力學是一種常用的模擬方法,但是當自由度逐漸加大,我們除了模擬之外,還可以用Liouville方程來描述體系,這也就是統計力學的方法。這時候我們回到相空間,則體系的演化可以看成在一個高維相空間上的擴散,此時則用「Kinetics」,因為這時候可以看成是在與分析受力的情況形成對比。

(二)「Dynamics」取微分方程(尤其是ODE)中「Dynamical System」的含義,強調對微分方程的定性研究。
較少自由度時,對那些從微分方程出發的相關問題,當強調微分方程本身,並集中討論方程解的性質,這時常用「Dynamics」。這時候,哪怕在相空間中討論,也用「Dynamics」,常見的例子如「Nonlinear Dynamics」「Analytical dynamics」「System dynamics」「Population Dynamics」。有的時候,根據側重點不同,也會有些區別,例如同樣是討論 Master Equation,如果從微分方程的角度出發,則這種分析傾向於叫「Dynamics」,如果是關注於討論 Master Equation 背後所描述的狀態轉移,則這種分析可能會叫做「Kinetics」;

(三)「Dynamics」作為「Thermodynamics」的縮寫。在同時看到「Dynamics」和「Kinetics」兩個詞的時候,在翻譯的時候,當然可以用「動力學」和「動理學」作為區分,但是這時我的建議是用「熱力學」和「動力學(動理學)」作為區分。
在這種形成了強烈對比的情況下:「Dynamics」討論的是僅僅是從熱力學角度(更長的時間尺度)看一個過程是否有可能發生,而「Kinetics」會具體地來分析這個過程中的在熱力學之外的許多因素。一旦出現這種「Kinetics」和「Dynamics」的對比時,這二者就被人為地加入了許多區別,主要體現在將「Thermodynamics」的概念縮小哪怕實際上討論的是相同的問題(比如都是從自由能的視角來討論),大家在使用這兩個詞的時候會默認地強調二者的區別,這就導致「Thermodynamics」在這裡是很狹義的「熱力學」:

  • 首先,狹義的「Thermodynamics」給出來的僅僅只是反應前後處於很少的幾個不同的狀態的的自由能的圖像,在一個大尺度的時間範圍內討論反應最終發生的可能性,不涉及反應的具體過程。例如僅僅討論反應前後的初末狀態(也可以包括處於能壘上的過渡態),反應前後的自由能變化,指明反應的方向。但是這時狹義的「Thermodynamics」並不細緻地去討論所有的中間的狀態(尤其是反應進程中的諸多嚴重影響反應進程的小的勢阱),一些熱力學上可能發生的反應,受到Kinetics的約束,在真實世界可能無法發生(或者很長時間之內無法發生)。因此,只要是涉及到化學反應的速率(濃度和濃度的變化)和機理,更常用「Kinetics」,例如「Chemical Kinetics」;
  • 更重要的,狹義的「Thermodynamics」給出來的僅僅只是平衡態的的圖像,不涉及遠離非平衡的過程。「Thermodynamics」將許多的平衡態聯繫在一起,但是這些平衡態之間是怎樣連接著的並沒有能解釋清楚。這時候,只要是傳統平衡態和平衡態附近的統計熱力學(Thermodynamics)不能解釋的,包括那些遠離平衡態的非平衡的統計的內容、關於氣體粘性和熱傳導的相關內容,都可以放進「Kinetics」的範疇。因而「Kinetics」是對「Dynamics」的重要補充,狹義的「Thermodynamics」也不討論反應速率,更不涉及反應前後兩個平衡態中間相互轉換的過程。

(四)「Dynamics」作為「Fluid Dynamics」的縮寫。
這種情況下,當同時看到「Dynamics」和和「Kinetics」兩個詞的時候,我的建議是用「流體力學」和「動力學(動理學)」作為區分。例如討論等離子體的有關問題時,如果用流體力學的方程來描述等離子體的運動,則此時稱這一描述是「Dynamics」,而如果並不用「流體力學」的眼光,而是用更微觀、更非平衡的機理,則此時用「Kinetics」。

(五)「Kinetics」作為「Kinematics」的縮寫。
Kinematics是「運動學」的意思,這個詞被縮略成「Kinetics」之後一直在工程領域和物理基礎教學領域保持了它的含義,當只談運動(包括運動軌跡、速度、加速度等等)時,則這時就是「運動學」,而一旦用牛頓定律將力和運動聯繫起來之後,則變成了Dynamics(動力學)。

(六)習慣的力量是無窮的。
最後,在日常的翻譯和學術論文中,有太多的習慣性的翻譯法,這時候很難再重新規定一個新的翻譯了,例如thermodynamics,現在就很難再重新將其規定為「熱動力學」了,儘管這時可以與「電動力學」排在一起的時候顯得更工整些。

以上回答吸取了大量本頁其它答案的意見,再次表示感謝。關於這二者區別的討論,還有科學網上的這個網頁值得參考:科學網—說一說物理中的dynamics和kinetics,同樣還參考了維基百科Kinetics (physics)頁面。


dynamics和kinetics都指體系的性質。dynamics是指體系微偏離平衡態之後如何回到平衡態的性質。對應的是非平衡統計物理課本上關於布朗運動、fluctuation-dissipation theory以及linear response theory的內容。

kinetics則是指體系非常遠離平衡態(off-equilibrium、out-of-equilibrium),向平衡態回歸的過程。例如化學反應但不僅限於化學反應,總之此時有必要去探討速率方程dR/dt的形式及其原因,討論這一路上的勢壘和亞穩態問題,往往路徑依賴。而且違反FDT。

對於一個平衡體系,我們研究其dynamics,是不會將其拖離平衡狀態太遠的,否則違反linear response theory前提。不拖離太遠的話,我們不用關心「拖到哪兒去」,體系回到平衡態的方式都是一樣的。一個dynamics不隨時間變化的體系其實就是平衡態,儘管dynamics的性質是探討近平衡態。

但一個dynamics都要隨時間變化的體系就是真真正正地遠離平衡態了。我們就會關心它具體在哪兒,看看附近有哪些能壘和亞穩阱,才能討論它怎麼走回平衡態去。


傅的答案已經很詳細了。但還是用更簡潔的語言來解釋吧。

kinematics:是dynamics的一個分支,它剝離了對力的研究。單從運動狀態分析物體,只考慮物體如何運動,而不考慮物體為何運動。比如初始速度為0的汽車以5m/s^2的加速度運動,多少秒之後能達到30m/s?

dynamics:更多的是從作用力的角度研究運動,比如:一個要使一個2kg的物體豎直上拋至5m,不可忽略空氣阻力,那麼初始作用力為多少?

另一方面dynamics也指系統趨於平衡態的過程。最常見的當然就是Population Dynamics人口動力學,有限的資源條件下人口總數以logistic equation的方式趨於穩態。

用單個詞語翻譯起來確實混亂,用韋氏的原句可能更容易理解:
Dynamics: a branch of mechanics that deals with forces and their relation primarily to the motion but sometimes also to the equilibrium of bodies.

kinematics: a branch of dynamics that deals with aspects of motion apart from considerations of mass and force.

dynamic arrest不太了解但直覺上也許就和趨於平衡態有關。


這個問題有意思。無論是物理學還是語言學我都不了解。不過說到藥理學,有兩個詞,一個是Pharmacodynamic,一個是Pharmacokinetic. Pharmacodynamic是指一個葯是如何發生作用的,比如針對的哪一個receptor,和receptor作用之後導致什麼,最後指向臨床效果。Pharmacokinetic指的是一個藥物是如何被身體代謝的——如何被吸收,吸收的速率,如何輸送到全身,如何以及在哪裡被代謝掉,最後如何排出體外。Kinetic不問原因,不問結果,只看葯的濃度在身體中如何從無到有再從有到無的。Dynamic則看得是葯跟身體內靶子的互動,什麼因導致什麼果。


據我所知,化學中kinetics和dynamics是有差異的,兩者是在不同層面上研究化學反應的過程的。
kinetics是宏觀的,傾向去用濃度及其變化來描述反應過程,而dynamics則是在微觀層面上,以一個或若干個分子及其變化或作用過程作為研究對象。兩者在化學中都翻譯為動力學,或者說國內化學動力學教學並不強調兩者的區別。


如果是kinetics的話,其含義和dynamics相近,應當是一個意思(在化學中用的比較多);
如果是kinematics的話
dynamics是描述運動原因的,是動力學。
kinematics是描述運動狀態的,是運動學(又譯作動理學)。
其區別在於(運動學和動力學的定義,區別)
運動學,從幾何的角度(指不涉及物體本身的物理性質和加在物體上的力) 描述和研究物體位置隨時間的變化規律的力學分支。以研究質點和剛體這兩個簡化模型的運動為基礎,並進一步研究變形體(彈性體、流體等) 的運動。研究後者的運動,須把變形體中微團的剛性位移和應變分開。點的運動學研究點的運動方程、軌跡、位移、速度、加速度等運動特徵,這些都隨所選參考系的不同而異;而剛體運動學還要研究剛體本身的轉動過程、角速度、角加速度等更複雜些的運動特徵。

動力學是理論力學的一個分支學科,它主要研究作用於物體的力與物體運動的關係。動力學的研究對象是運動速度遠小於光速的宏觀物體。動力學是物理學和天文學的基礎,也是許多工程學科的基礎。許多數學上的進展也常與解決動力學問題有關,所以數學家對動力學有著濃厚的興趣。


dynamics是動力學,研究動態系統的。最大的特點就是使用微分方程來表示的,一般都會有含有對時間的導數的項。這就是系統中含有隨時間變化而影響的變數和因素,可以使用狀態空間方程來描述。kinetics一般是機械系統的描述方程(原諒我是學機械的),可以是不含有微分項的方程來描述的系統,比如就是簡單的一個能量守恆或者動量守恆的等式而已,並不著重研究系統的狀態變數隨時間的變化,而是研究狀態變數之間的關係。


對於化學領域內的dynamics跟kinetics做一下說明。

1. 翻譯
dynamics似乎一般翻譯成 「動態學」;而kinetics一般翻譯成 「動力學」。


2. 區別
dynamics一般涉及微觀的機理過程,比如reaction dynamics研究具體某個反應過程中電子怎樣運動、分子具有的能量怎樣變化、化學鍵怎樣斷裂怎樣形成;不清楚thermodynamics的歷史由來,這個似乎是個例外。

kinetics一般指宏觀的統計規律,學過化學的人肯定知道的反應速率就是kinetics的內容,這經常是個平均值。因為即使同一個反應方程式往往也涉及多種反應機理,也就具有多種dynamics,參加反應的分子相互接近所採取的方向、速率甚至電磁波的存在與否都可以影響這個過程。綜合起來之後,得到的平均值就是這個反應的kinetics的數據。

3. 意義
dynamics一般對於化學家比較重要,這有助於理解特定的化學反應,從而有助於提出方案來優化反應的條件來使得反應更綠色、更環保或者產率更高。對kinetics更關心的往往是化學工程師,因為化學工程的反應器設計、投料比及工廠效益等與此直接相關。


dynamics 動態
kinetics 動力


dynamic動態的 kinetics運動著的。前段時間翻譯論文,運動的焦散斑用的是kinetic。你可以從他們的反義詞推出來。


前面的知友中有的已經說得比較充分了,可其實,二者分別用在很多的學科里,有時同時出現在一個學科里,有時又不在,實在只能到了同處一個學科時在做區分,就像知友 傅渥成 答案里那樣。

撇開 dynamics和 kinetics之間的意義區別不談,單從用法來看,兩個詞都可表達以下三層含義:

1. 指對運動某方面規律進行研究的學科,如:

Flight dynamics, the science of aircraft and spacecraft design.--wiki "dynamics"
Molecular dynamics, the study of motion on the molecular level. --wiki "dynamics"

這種時候,根據學科的具體研究對象翻譯成「xx學」怕是再自然合理不過了。

2. 指描述運動某方面規律的模型,如:

The dynamics of a robot manipulator describes how the robot moves in response to these actuator forces. -- Robot Dynamics and Control (作者不詳)

這種時候,理解起來可能沒有太大問題,但翻譯則可能存在問題:上面例句中dynamics of a robot manipulator翻譯成「機器人操縱器的動力學」就詞不達意。

鑒於現代科學中說到dynamic時傾向於運用系統理論進行研究,而這裡的dynamics作為模型,其本身也具有一定的「系統性」(是一個關係的體系),是否可以將其譯為「動力系」呢?意思也許合適,但接受上似乎又存在困難。

p.s.這裡只管上似乎也能理解成「動力」,但仔細來看,它說的還沒有達到學的那種綜合程度,主要是說對具體情況建立的模型。

3. 指事物運動的客觀現象、狀態或性質,如:

a. Brownian dynamics, the occurrence of Langevin dynamics in the motion of particles in solution.--wiki "dynamics"
b. File dynamics, stochastic motion of particles in a channel.--wiki "dynamics"

這種時候,理解和翻譯起來可能都是沒有啥大問題的——對照定義或解釋來就可以了。要說是否可以不對照,直接給出個確定的翻譯——這個只能是在知道了學科之後才能做到(其實還是沒法確定……)


另外,在我接觸到的工程學文本中,dynamics似乎還可以理解為"輸入動力參數"的意思,例如:robot dynamics algorithm如果展開來說,就是已知機器人運動位姿,求解操縱的機器人所需輸入動力參數的演算法。這裡應該可以歸入上面第3層意思中的「性質」義項。目前,這個robot dynamics algorithm已經在公開發表的論文里被稱為「機器人動力學演算法」,也能讓人理解,但似乎還是有點詞不達意。是否可以譯為「機器人動力系求解演算法」呢?太長,作為術語不知能否被學界接受。


dynamic

kinetic


Dynamik一般是熱動力和電動力相關的, Kinetik一般就是機械動力。

想起之前化學老師說Dynamik源自於希臘語,對應的德語是Bewegung對應英語應該是movement, 應該是表示一種類似運動的狀態。

而Kinetik,比如用在機械的動能kinetischen Energie. 感覺上和受力分析有關。

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更新:

實際上 Dynamics 包含了兩個概念 Kinematics 和 Kinetics

所以Kinetics 是包含在 Dynamics里的

維基百科上的定義:

  • die Kinematik, die keine Kr?fte berücksichtigt, sondern nur geometrisch die Bahnen der bewegten K?rper beschreibt und
  • die Kinetik, die auch Kr?fte berücksichtigt.

Kinematics: 不注重「力」這個概念,而是只是描述物體在幾何空間中的運動軌跡。

Kinetics:注重於「力」這個概念本身。


在慕課上,從北大卞江老師那裡得知,kinetics是指宏觀動力學,而dynamics則是指分子水平動力學,也就是微觀動力學(也寫作microkinetics)。他們雖然都是指動力學,但是研究的平台不同。化學動力學研究的是化學反應的速率和歷程,由於19世紀後半葉的測試手段水平較低,動力學發展初期基本上是宏觀動力學,主要是對反應速率等從理論上進行探討;到了20世紀50年代以後,隨著量子力學的發展,動力學的研究從宏觀過渡到微觀動力學階段,深入研究不同量子態的反應物轉化為不同量子態的產物的速率及反應的細節。


第一眼看成了dynamic 和 kinect
以為你問的是 iOS 開發 和 遊戲機

可恥地匿了


在電類學科中dynamic一般是動態特性,後面那詞沒見過。


Kinetics

Kinetics(Physics)

Since the mid-20th century, the term "dynamics" (or "analytical dynamics") has largely superseded "kinetics" in physics text books; the term "kinetics" is still used in engineering.


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