作者:模拟空心菜
地理2級(0%)
歷史2級(0%)
政治4級(9%)】
這些天因爲專注於數學,數學熟練度提升很是不錯,物理就幾乎沒怎麼漲,語文英語化學也都只有小幅度提升,倒是拿了郭嘉自然科學獎後,政治熟練度直接飆升到了4級,成爲了陳輝第三門4級學科。
再看了看基礎屬性面板後,陳輝就收斂心神,繼續研讀桌上的論文來。
他並不知道網絡上的輿論,但他知道,完成楊米爾斯方程的完整證明不過是他人生路上的一小步,前方依舊有無數座山峯等待着他去攀登,現在還不是休息的時候。
倒是這幾天他又收到了克雷研究所的郵件,邀請他去巴黎的法蘭西公學院領取克雷研究所的大獎。
克雷研究所總部在米國馬薩諸塞州劍橋市,但七大千禧年難題在法蘭西公學院首次發佈,當年佩雷爾曼證明龐加萊猜想後,克雷研究所爲他選定的頒獎地址也是在巴黎的法蘭西公學院。
如果是米國的話,陳輝可能就不去了,太遠,浪費時間,但巴黎,正好他還要去領拉馬努金獎和參加IMO金牌選手的頒獎典禮,既然順路,陳輝自然不會拒絕。
回覆郵件後,陳輝再次看向面前自己研究的問題。
這些天,他與丹尼斯教授分別從復幾何和拓撲的角度研究NS方程,但都遇到了瓶頸,丹尼斯苦惱於如何嚴格描述渦管拓撲隨時間的“彈性”變化及其與能量耗散的關聯。
陳輝則思考如何將抽象的纖維叢結構與實際的渦旋動力學對應起來。
前幾天丹尼斯就聯繫他了,說是這幾天會來江城大學找他,在江城大學訪問交流一段時間,同時也將自己遇到的困難告訴了陳輝。
這幾天陳輝除了思考自己的問題,也在試圖解決丹尼斯的問題,他的拓撲學得也還不錯。
“嘿,輝,恭喜你!”
忽然,一道爽朗的聲音從身後傳來,丹尼斯正滿面笑容的站在辦公室門口,扔下手中的行李箱,張開雙手準備給陳輝一個熊抱。
“有什麼值得恭喜的?我的問題還沒解決,所以,你的問題解決了?”
陳輝好奇又期待的問道,他沒有從丹尼斯臉上看到半點被難題困擾的沮喪,看他這模樣,不知道的還以爲他已經證明NS方程了呢。
丹尼斯笑着搖頭,“當然沒有。”
“但是你證明了楊米爾斯方程,這難道不值得恭喜嗎?”
“你們華夏人總是這樣,對自己要求太高,這樣不好!”
丹尼斯顯然跟不少華夏學者都合作過,不由得吐槽到,“NS方程這樣的難題,需要很多數學家用一生去破解,短時間內遇到困難是很正常的,反而出成果是難得的。”
“當你決定用幾十年的時間去解決某個問題,那麼一時的得失就不重要了,反而是保持好的心態,保證自己的身心健康,數十年如一日的去鑽研,纔能有所得。”
“否則,身體垮了,那可就什麼都沒用了。”
“我的朋友,你明白嗎?”
“你是我見過最厲害的天才,我相信,我們合作,最後一定能夠證明這道難題,我可不想你倒在了半路上。”
陳輝哭笑不得,“謝謝你,丹尼斯,放心吧,我不會倒在半路的。”
對於其他人來說,破解NS方程或許需要數十年,但陳輝有把握,在幾年之內完成證明。
“丹尼斯教授需要先休息一下嗎?我們已經給您安排好了酒店。”
王啓明在旁邊說道。
丹尼斯這次可是正式給江城大學發出申請,來做一段時間的訪問學者。
對於丹尼斯這樣的大佬,江城大學自然沒有拒絕的理由,當即同意。
“不用,我還有些問題想要跟輝討論。”
他來華夏是參加某個會議的,已經倒完時差,飛往江城時在飛機上睡了一覺,現在並沒有感覺很累,或者說,能夠在某一個行業做到頂級的,無一不是精力旺盛之人。
嘴上說着不着急,身體倒是很諏崱�
陳輝莞爾一笑,拉出辦公室中的白板,開始在上面書寫渦度方程ω/t +(u·)ω=(ω·)u +νΔω,丹尼斯則是在旁邊畫出了糾纏渦管示意圖……
“。。”
王啓明翻了個白眼,得,這兩個傢伙直接把他當成空氣了。
他也沒有大套兩人,走出辦公室時順便帶上了門,上面還掛着當時蔻依寫的那張紙——閉關中,請勿打擾。
第227章 解開NS方程的鑰匙
辦公室中,陳輝兩人激烈的討論着,雖然不斷有新的靈感迸發,但兩個關鍵問題卻一直無法解決。
一陣激烈的討論之後,辦公室中再次陷入沉寂,兩人都看着白板,陷入了沉思。
兩人已經困在這個問題上有一段時間了,想要短時間內解決的可能性已經不大了。
丹尼斯遺憾的指着白板上的渦度方程旁邊畫的糾纏渦管示意圖:“看,渦管像橡皮筋,拉伸、扭轉、甚至斷裂重聯,拓撲的辮羣、同調類能描述狀態,但怎麼刻畫這種‘形變’過程本身?直接對應到方程右邊這些項……”
陳輝看着渦管圖,又看看自己筆記本上畫的纖維叢聯絡示意圖,忽然腦中閃過一道靈光,“形變?纖維叢的聯絡定義了平行移動,本質上描述了纖維如何隨底流形變化,如果我們把渦線看作纖維叢的纖維……”
丹尼斯眼睛一亮,立刻在白板上畫了一個扭曲的圓柱體(平凡叢的變形),“就像這樣!底空間是流體域,纖維是渦線方向,但NS方程驅動的形變太劇烈,普通的聯絡……”
陳輝斷他,語速加快:“普通的聯絡可能不夠!但如果我們考慮帶‘撓率’的聯絡,在廣義相對論裏,撓率可以描述微觀結構的畸變,在這裏,撓率也許能刻畫渦管拉伸、扭轉導致的局部旋轉效應,這直接對應(ω·)u項!”
丹尼斯猛地拍了下桌子,發出一聲巨響,咖啡杯晃了晃:“撓率!對!(ω·)u就是渦度被速度梯度‘拖着走’,產生旋轉和變形,這本質上是非完整位移,正是撓率描述的對象!把渦旋叢的聯絡定義成帶特定撓率的形式……天啊,這可能是個框架!”
兩人都沉默了十幾秒,快速在各自的筆記本上寫着關鍵公式和草圖,空氣中只有筆尖摩擦紙張的沙沙聲。
一陣推演之後,兩人幾乎同時抬起頭,都從對方眼中看到了璀璨的光芒。
他們很可能無意間推開了一扇嶄新的大門,一扇通往NS方程奧祕的終極之門。
定義渦旋纖維叢E,底空間M流體域,纖維≈vortex line direction,聯絡包含撓率張量T,設計T以匹配渦度輸叻匠讨械男巫冺�(ω·)u……
丹尼斯補充,“關鍵在於如何將物理的渦度場ω和速度場u映射到這個幾何結構上,ω應該關聯到纖維的方向,截面?,u定義了底空間的移動,形變(ω·)u被編碼到聯絡的撓率部分T。”
各自推演之後,兩人再次進行激烈的討論,很多時候就是如此,他們或許會因爲一個瓶頸困住好幾年,可一旦捅破這層紙,接下來便能水到渠成,勢如破竹。
“我們需要一個映射,將物理的u提升爲叢上的一個‘水平提升,這個提升定義的平行移動,其產生的撓率效應,要能精確對應(ω·)u對渦線方向的改變。”
陳輝在白板上做出自己的補充。
丹尼斯點頭,擦掉部分白板,開始畫一個更復雜的示意圖,底空間、纖維、一個代表u的向量場、以及它在叢上引起的“流動”路徑,“這個提升映射需要滿足相容性條件,也許可以從渦度守恆或亥姆霍茲定理出發來定義它?”
陳輝眼前一亮,“對!亥姆霍茲定理說渦管隨流體邉樱@正是纖維叢中‘聯絡’定義平行移動的核心思想——保持纖維‘不變’,對應此處的渦管物質性,我們可以利用這個來構造那個提升映射!”
接下來的幾小時,兩人在白板前激烈討論,不斷定義、否定、修正數學對象,叢的結構羣、聯絡形式ω、曲率Ω、撓率T的顯式表達。
草稿紙堆滿了桌面。
核心任務是將ω/t+(u·)ω-νΔω=(ω·)u這個物理方程,轉化爲他們定義的渦旋叢上的某個幾何方程。
晚上十點,陳輝辦公室外,
王啓明看着緊閉的大門,還有從門內時不時傳來的激烈交流聲,一陣憂愁。
丹尼斯是來江城大學訪問交流的學者,同時也是數學界德高望重的前輩,本身更是六十多歲的高齡,這兩個傢伙一討論就是七八個小時。
要是丹尼斯出了什麼問題,他們江城大學可不好交代。
但他也不敢這個時候敲門進去,他知道兩人在討論什麼東西,萬一因爲自己的打擾,讓兩人斷了靈感,那罪過可就大了。
一時間,站在門外的王啓明進退兩難。
辦公室內,一直到凌晨三點,激烈討論的兩人停了下來,相視一笑,然後哈哈大笑起來。
這個框架的構建距離徹底解決NS方程或許還有很長的距離,但光是這個框架,就已經是他們智慧碰撞結出的第一個重要果實。
使用這個框架可以潛在繞過某些奇點、統一描述拓撲變化,可以用來連接量子拓撲方法,或者應用於特定湍流結構分析。
“你真是個天才!”
丹尼斯由衷感嘆到,“當初與你合作,是我這輩子做過最英明的決定!”
“沒有你我也無法完成這個工作!”
陳輝也開心的笑道,“丹尼斯,你在拓撲上的研究和直覺有很多我需要學習的地方。”
“哈哈,我們就不要互相吹捧了。”
丹尼斯興奮得手舞足蹈,“我們可以整理一下,這個框架也足以發表一篇頂刊,或許能對其他人也有些幫助。”
“至於我們接下來,就是利用這個框架去破解NS方程了。”
“輝,你可能會成爲這個世界上唯一一個破解兩道千禧年難題的人了!”
陳輝搖頭,“現在說破解NS方程還爲時尚早,丹尼斯,你應該去休息了。”
他可沒有半場開香檳的習慣,並且,凌晨三點對他來說不過是家常便飯,但丹尼斯已經六十多歲,這經不起這般折騰。
“哈哈哈,放心吧,老頭子我身體硬朗着呢!”
丹尼斯擺擺手,他平時可是很注重鍛鍊的,偶爾熬熬夜,無妨。
不過他也的確該休息了。
推開辦公室門,
“王院長,你這是?”
看着站在辦公室外的王啓明,丹尼斯有些莫名其妙。
現在可是凌晨三點啊!
“丹尼斯教授,走吧,我帶你去休息的地方。”
王啓明謝天謝地,看到丹尼斯沒事兒他懸着的心也終於放了下來。
丹尼斯恍然,感情這是擔心他年老體衰呢。
給丹尼斯準備的住處就在珞珈山莊,他也沒有開車,騎着小電驢把丹尼斯送了過去。
丹尼斯也是入鄉隨俗,在巴黎時他自己也是騎電動自行車上下班的,倒也不陌生。
送丹尼斯去酒店安頓下後,王啓明又騎着電驢回了陳輝辦公室。
讓他氣不打一處來的是,陳輝竟然沒有回去休息,而是就在辦公桌後坐下,埋頭正認真的推演公式。
“你以後不能這樣了!”
王啓明也是太氣了,也顧不上會不會打斷陳輝的靈感,厲聲斥責到。
“?”
陳輝回頭,茫然的看向王啓明,不明所以。
“丹尼斯教授什麼年紀了?你們熬夜討論,要是有個三長兩短怎麼辦?”
陳輝點頭,“放心,以後我會注意的。”
今天的確是因爲有了新的突破,兩人都太興奮,一時忘了時間,後面就不會了。
“不止是丹尼斯,你也是!”
王啓明看着陳輝桌上厚厚一疊的草稿紙,從陳輝手中奪過筆,“你還有大好幾十年的人生,何必去爭這一時的長短?”
“以後不準再熬夜了。”
“好。”
陳輝毫不猶豫的答應了,收拾東西起身回宿舍休息。
的確,已經凌晨三點,也到休息的時間了。
看着離開的陳輝,王啓明有些無奈,他有種預感,陳輝根本不會聽他的告誡。
他也知道,數學家的黃金年齡就那麼十幾年,如果不能抓住時間,做出曠古爍今的成果,這輩子或許就沒機會了。
他還沒見過哪個五六十歲的數學家做出什麼突破性的成果。
可他也不想陳輝爲此拖垮了身體。
他不明白,陳輝明明已經取得了這般耀眼的成就,爲什麼還要這麼拼?
江城大學,早上九點,
“好邅碜D愫眠來,好邘砹讼埠蛺邸�
一陣強勁的音樂將王啓明吵醒。
睡眼惺忪的王啓明恨不得直接把手機從窗戶外扔出去,昨天他處理完陳輝的事情後已經是凌晨四點多,回到家又洗漱了一番才睡下,現在被吵醒只覺得頭痛欲裂。
但僅剩的一絲理智還是讓他沒有進行什麼瘋狂的舉動,看了眼來電顯示。
章平文?!
王啓明瞬間清醒,連眼神都清澈了許多。
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