赵毅也不是意志消沉的人,不过唏嘘片刻就又振作起来。他也有自己的长处,也有自己能胜任的事。以季知行为目标,每天超越前一天的自己,这就很好了!
季知行到达图书馆的时候才下午四点,图书馆的人并不太多。他精准地直奔二楼第9排第1个书架取了一本《磁流体动力学》,又到第12排的书架上伸手拿下《Ideal MHD》和《广义MHD方程与Hall-MHD方程》。
现在,他对于第二、第三两层楼的书籍可以说是如数家珍。哪个书架上有什么书,恐怕他现在比图书管理员还要清楚。
前几天的事情意外地让他发现,他的记忆力训练已经收获了超级好的效果,然而也有不足之处。
同样是回顾三个多月的数据,完工后阎教授轻轻松松的,相较之下他可就太狼狈了。
阎教授说,他年轻时也是如此,短时间内学习吸收的东西太多,想得太多,就免不了会这样。不过要解决这个问题也容易,就像体能一样,多锻炼就好了。
于是季知行这段时间就一直在有意识地锻炼自己的脑力,他的第一个目标是图书馆。
广陵大学图书馆总面积2.8万平方米,馆藏实体书620万册,分布在6层楼数万个书架上。
季知行锻炼脑力的方式就是去记忆每个书架上每本书的名字与其所处的位置,记完一个书架就闭目回想,做到无一遗漏后再换下一个书架。然后晚上临睡前、早晨清醒后,再将脑中记录的书籍信息全都过一遍。
因为理工科的书籍大部分集中在二三两层楼,所以季知行就从这两层楼开始。
他已经这么锻炼了一周时间了,第一天还只能一个书架一个书架地慢慢来,第二天就是一次性地记忆一排书架。
一周的时间,他已经记牢这两层楼所有书籍的位置信息了。与此同时,深度用脑的难受程度也越来越轻微。
今天阎教授布置了任务,那么他就得再深入学习一下相关的知识。MHD方程此前因研究零重力座椅的需要,他也略有涉猎,但仅仅限定于乘子空间中。而现在,他需要另外再学习一下在Triebel-Lizorkin空间NS方程与MHD方程的准则。
而这三本正是他所需要的书籍,当然,另外还得再下载一些相关的论文作为补充,了解一下最前沿的发展与应用。
抱著书找了个位置坐下,季知行就如饥似渴地翻看了起来。
《磁流体动力学》论述得比较全面,《广义MHD方程与Hall-MHD方程》有相当程度的拓展与延伸,季知行决定把这两本书借走,带回宿舍或带到实验室去慢慢看。
《Ideal MHD》分了几个部分,动理学方程、速度矩方程推导、磁流体方程组、双流体方程组。一步一步地深入,有很详细的推导过程,很适合季知行现在的需求,所以他决定先从这本书入手。
季知行以前就学习过动理学方程相关的资料,所以很快就将第一部 分看完了。
第二部 分的速度矩方程推导是从微观的Boltzman方程到宏观的MHD方程的关键,在推导的过程中可以了解MHD方适用的条件。
书里推导了零阶、一阶、二阶、三阶的速度矩方程。
看到一阶矩时,季知行隐约觉得这种求流体平均速度的过程与NS方程有异曲同工之妙。
二阶矩定义了粘滞应力张量,看到这几个字,季知行赶紧掏出笔记本记了下来,这部分对于零重力座椅项目应该会很有帮助。
他们在决定将论文的理论转为实际后,考虑了很多以前不必考虑的问题。
零重力座椅给出的反作用力是对应人体所施加的压力的,当时他们在设计论文时只考虑到理想状态或者说普通状态下人体皮肤与座椅面的接触。
但是,实际要研发零重力座椅,就不能根据这种过于理想的状态去设计。
比如,夏天快到了,很多人穿着短裤、裙子坐到椅子上,皮肤在接触座椅面时难免会产生程度不一的粘滞感,这种粘滞应力张量在一定程度上干扰了零重力效果的发挥。季知行一直在寻找解决这个问题的方案,没想到今天那么幸运地在这本书里得到了启发。
当然,这部分对于完成阎教授布置的任务也是很有帮助的。他们第二阶段主攻的复合材料呈几何状凝胶态,粘滞性就更突出更复杂了。
看这本书真是一举两得啊!
季知行看得津津有味,时不时在笔记本上记下自己的理解。
“如果体系处于局域热平衡状态,那么其分布函数为局域Maxwell分布……”
哇!还可以这么利用分布函数啊!分布函数对Triebel-Lizorkin空间做积分可以得到一个三阶张量,这样就能析出流体宏观流动带走的总动能。
嗯?流体宏观流动带走的总动能?季知行突然联想到了NS方程。
NS方程方程本身并不是流体力学的全部,很多时候它需要跟其他方程耦合,才能更好地解决流体力学问题。
比如,阎教授的项目中就引入了MHD方程组,而他们的零重力座椅项目也引入了微分偏微分方程。
正是因为如此,三维情形下的NS方程究竟是否存在通解、是否光滑,一直被数学家们质疑着探寻着,甚至有很多人暗暗期待它出现故障的那一天。
然而迄今为止,NS方程确实一直运转良好,被广泛用来模拟各种物理系统,如水流,如气流。但是其存在性与光滑性问题一直悬而未解,迄今为止只有大约一百多个特解被解出来,仍然是举世瞩目的千禧年大奖难题之一,世界上有无数的物理学家、数学家在孜孜不倦地寻找答案。
季知行以前就想过,若是他有生之年能看到答案的话,那真叫见证历史了。
但是此刻,他突然有了个不自量力的想法……一个或许可行的方向……
如果反过来设总动能为已知条件,那是不是能倒推出几个张量?进而求解?
如果不同条件下的总动能都能倒推出同一个解,那么……是不是就能证明NS方程究竟是否存在通解?
当然,其中可能还涉及部分耗散情况、L2衰减和Hs(s≥2)衰减、二维部分粘性的各向同性。要素太多太复杂了,但这是不是一个可以尝试的方向?
季知行觉得自己心脏的存在感前所未有地鲜明,扑通!扑通!就快从他喉咙跳出来了。
作者有话说:
阎门四子都不会倒戈的,放心哈——
“是从微观的Boltzman方程到宏观的MHD方程的关键,在推导的过程中可以了解MHD方适用的条件”“如果体系处于局域热平衡状态,那么其分布函数为局域Maxwell分布”这两句引用自《Ideal MHD》(1)-磁流体力学方程组推导。
第42章
第二天, 季知行是带着两个硕大的黑眼圈到实验室的。
大家还是第一次看到季知行的精神这么萎靡不振,都吓了一大跳。
阎安瑾宽解了一句:“时间多的是,不用急于求成。”
“哈哈哈!”朱仁顺路来喊阎安瑾去开会, 没想到一进门就听见阎安瑾这么说,他嘲笑道,“你居然也好意思说这话,当年……”
阎安瑾一记眼刀过去, 朱仁立刻就不甘愿地噤声了。
两位师长离开后, 颜久升过来关心道:“知行,你昨晚没睡好吗?”
何止, 是根本没睡, 亢奋得根本睡不着。
赵毅也围过来:“是看资料看太晚了吧?有什么需要帮忙的吗?”
他们四个人的任务就属季知行的最重,他们三个的任务通过持续不断的实验就能完成,而季知行的任务是一眼看不到尽头的。
研究不可压流体动力学MHD方程组的正则性和衰减性是一个不存在确定答案的课题, 运气好灵机一点或许很快就能找到解题思路。但就像解几何证明题一样,有时候就是怎么都想不出在哪里才能画一根恰到好处的辅助线。
如果说他们三个的任务是用不同的方式研究怎么将面粉+酵母变成各种美味的面点,而季知行的任务就是通过算法推导出如何使面包保持长时间的松软、使馒头保持长时间的筋道、使面条保持长时间的Q弹……
总之,他必须去找出一个使材料成品长久保持功能有效性的方案。这并不是一件容易的事, 但是关系到他们主攻材料的后续发展。
赵毅本来以为这会是第三阶段的任务, 到时候大家一起通过重复的实验, 以大量的数据来解决这个问题。没想到阎教授直接就在第二阶段安排给了季知行, 相当于季知行一个人扛起了第三阶段的任务。
所以,季知行如果觉得很有负担的话, 是完全可以理解的。
孙珥也围过来表示愿意分担一部分算法。
季知行摇摇头:“不是,我昨天就是有点不自量力, 自以为找到了一个解决NS方程的可行方向, 然后翻论文翻了一整晚, 才发现这个方向早就已经被人验证过是失败的。”
啊……学弟,你很勇啊!挑战NS方程……
这是物理学最难的方程之一啊!自第一组方程诞生至今200年,它的完整版数学解仍然无解。诸如欧拉、希尔伯特等数学大师、物理大师也无法完全解决问题,否则,克雷数学研究所何至于为之悬赏100万美元?
他们还在目指研毕,季知行已经打算叩问NS方程了,这境界、这格局……
再见!
颜久升、赵毅、孙珥都心情复杂地回到自己的试验台,这问题还是让季知行自己去烦恼吧,他们爱莫能助,最多给点人文关怀罢了。
季知行在第二阶段基本不用做实验,最多就是用电脑算法辅助一下,其余全靠烧脑。
他找了个椅子坐下来发呆,不甘心啊!不甘心!感觉被耍了似的,虽然耍和被耍的都是他自己。
他昨天在图书馆因为《Ideal MHD》迸发灵感之后,兴奋得立刻就开始着手验证。一整本草稿纸写完了还不够,他赶紧收拾东西要回宿舍找草稿纸继续算。一走出图书馆,炽热过头的脑子被晚风一吹才略微冷静下来。
他那时才想到,或许这个方向早就有人探过路了……
他连晚餐也没想起来吃,回宿舍后就是疯狂地翻文献,一直到曙光微露,他才看到了一篇关联性很大的论文,发表于去年,标题为《由流体宏观流动总动能倒推异数张量解析NS方程的可行性分析》。
看到这个标题的时候,他已经有不妙的预感了论文看了一个小时,果然,此路不通……
坐在椅子上沮丧了一会儿,季知行渐渐振作起来。以前没有这个念头也就罢了,有了挑战NS方程的念头后怎么都放不下。
不行!不能就这么放弃!他被昨日的挫折激起了好强之心。此路不通还有别路,他坚持挑战未必没有柳暗花明又一村的一天!
不过,实验室和社团也不能耽误了。季知行打开带来的《磁流体动力学》开始看。
他在实验室坐了一个上午,比起忙来忙去的颜久升、赵毅、孙珥,他看起来简直就是在划水摸鱼,但其他三人也都知道,季知行的脑子里一点也不比他们悠闲。
一整晚加一上午的头脑风暴让季知行疲态尽显,阎安瑾一回实验室就看到他这个状态。
“这样吧,这段时间你可以自己根据需要灵活安排时间,不必到实验室来。”阎安瑾说道。
季知行的任务比较特殊,需要补充阅读的资料很多,实验室没联网又不方便,实在不必把人拘在实验室里。当然,他敢这么放任也是因为季知行自主性强,也足够自律。
季知行想了想,待在实验室确实不方便翻阅相关文献,于是谢过阎教授后就离开了。
在食堂匆匆扒完午饭,季知行回到宿舍昏天暗地睡了整整一个下午,醒来已是黄昏。他现在感觉好多了,脑子又能正常运转了。
他这才想起昨晚熬了一宿也不是完全没有收获,关于人体皮肤接触座椅面的粘滞应力张量问题,昨天他从《Ideal MHD》速度矩方程推导部分得到了启发,那时还想着之后怎么设计方案。而昨晚翻阅的论文里已经有完整的可参考算法了,根据他们自己的模型再适当调整一下参数就行。
想到这,季知行就躺不住了,匆匆下了床,打开笔记本电脑调出XQual,一边回想昨晚在论文里看到的算法,一边结合他们的项目开始设计调整方案。
季知行再一次感叹,记忆力好真是太方便了,昨晚看过的论文在脑海里清晰可见,他们项目模型里的各项数据也都能回想起来。
不然,他现在就得同时开着PDF阅读器、Test Collab,写几行就得切换页面看一下必要的信息。而现在只用调动脑内存储即可,便捷省时高效!
季知行真想抱着自己运转流畅的脑袋瓜亲一口!
噼里啪啦,十指在键盘上飞舞了两三个小时,最后季知行重重地敲下Enter键,写完了!接下来只要把这个新方案交给林朗,让他根据方案再更新一下模型即可。
正想着林朗什么时候会回来,宿舍门就被打开了。林朗和许东阳回来了。
季知行正要告诉林朗新方案的事,却见林朗和许东阳的脸色都不是很好。
“你们怎么啦?”季知行问道,是社团活动不顺利?
林朗脸上有些许尴尬,许东阳则沉着脸递给季知行一张纸。
季知行接过一看,退社申请书?落款是化院大四的薛桦。
“薛桦退社了?”季知行有点惊讶,他上次去活动室的时候,薛桦还表现得对这个项目很有热情呢,怎么就退社了?