第120章 參宿四的科研項(xiàng)目
晨星數(shù)學(xué)獎(jiǎng)因他而提前了兩個(gè)多月頒發(fā)是徐川沒(méi)想到的,他開(kāi)始還以為是什么天文臺(tái)申請(qǐng)下來(lái)了或者其他的好消息呢,沒(méi)想到是這個(gè)。
雖說(shuō)從榮譽(yù)的角度來(lái)看,這的確是個(gè)好消息,但晨星數(shù)學(xué)獎(jiǎng)提前頒發(fā)到五月份頒發(fā)和在七八月份頒發(fā)對(duì)他來(lái)說(shuō)都一樣。
只是這想法要是讓其他人知道了,絕對(duì)會(huì)說(shuō)他得了便宜還賣(mài)乖。
能讓華人菲爾茲獎(jiǎng)改變頒獎(jiǎng)時(shí)間,這能吹一輩子的好吧。
不過(guò)對(duì)于他來(lái)說(shuō),這好像還真沒(méi)啥大不了的。
對(duì)他而言,成果和學(xué)識(shí)上的突破遠(yuǎn)比獲得榮耀更加重要,哪怕是證明Weyl-Berry猜想后沒(méi)有拿到任何一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)他也不會(huì)太介意。
這么說(shuō)或許很裝β很欠打,但他心里的確是這樣想的。
遲或早,亦或者沒(méi)有,他都在那里。
“你小子好像不怎么興奮的樣子啊,怎么,覺(jué)得晨星數(shù)學(xué)獎(jiǎng)的檔次低了?”
辦公室中,張正平看了眼徐川的狀態(tài)后笑著問(wèn)道。
“那倒沒(méi)有,能獲得華人菲爾茲獎(jiǎng)對(duì)于任何一個(gè)數(shù)學(xué)家來(lái)說(shuō)都是值得的開(kāi)流水宴的興事,只不我有點(diǎn)擔(dān)心,這突然提前兩個(gè)月頒發(fā),不會(huì)讓人說(shuō)閑話嗎?”徐川好奇的問(wèn)道。
“這個(gè)你就放心吧,安心等著領(lǐng)獎(jiǎng)就可以了,沒(méi)人會(huì)說(shuō)閑話。”
陳正平笑了笑,接著道:“哦,還有件事,你之前申請(qǐng)的那個(gè)天文設(shè)備和天文臺(tái)之類(lèi)的東西已經(jīng)審批下來(lái)了,使用時(shí)間從三月十號(hào)到三月三十號(hào),為期二十天,在這二十天內(nèi)伱可以隨意使用天文系的各種專(zhuān)業(yè)設(shè)備。”
“當(dāng)然,因?yàn)槟氵@種屬于科研項(xiàng)目,需要交納一定的使用費(fèi),不過(guò)這些從你申請(qǐng)立項(xiàng)的科研項(xiàng)目中進(jìn)行支出就好了。”
“金錢(qián)方面不用擔(dān)心,以徐-韋爾·貝里定理后續(xù)拓展名義立項(xiàng)的科研項(xiàng)目一共審批下來(lái)二百四十萬(wàn)。”
說(shuō)到這,陳正平感嘆了一句:“一個(gè)大一的學(xué)生,主持兩百多萬(wàn)的科研項(xiàng)目,別說(shuō)是在南大了,就是在整個(gè)華國(guó),甚至整個(gè)世界都怕是第一例了。”
“我當(dāng)年大學(xué)時(shí)參加過(guò)的科研項(xiàng)目,資金最多的也就八萬(wàn)塊而已。”
“沒(méi)有老師您們這批偉大學(xué)者的貢獻(xiàn),我們又怎有今天的繁華。”徐川笑道。
“行了,別貧了。”
陳正平白了一眼徐川,繼續(xù)道:“關(guān)于科研項(xiàng)目的事情,你這邊應(yīng)該是第一次吧,明天你去找一下你師兄樊鵬越,他能幫你搞定流程手續(xù)文件之類(lèi)的東西,包括科研項(xiàng)目資金的用途以及報(bào)銷(xiāo)之類(lèi)的東西,你都跟著學(xué)一下。”
“畢竟以你的發(fā)展,后續(xù)的科研立項(xiàng)估計(jì)不會(huì)少,所以該熟悉的流程還是要熟悉的。”
徐川點(diǎn)了點(diǎn)頭應(yīng)了下來(lái),雖然控制科研經(jīng)費(fèi)和科研項(xiàng)目對(duì)他來(lái)說(shuō)再熟悉不過(guò),但國(guó)內(nèi)是個(gè)什么套路,他現(xiàn)在還真不太清楚。
另一旁,陳正平想了想后又補(bǔ)了一句:“哦,對(duì)了,關(guān)于你這次的科研項(xiàng)目,如果需要使用一些復(fù)雜精密的天文設(shè)備的話,建議你雇傭一些天文系或者天文物理系的博士生。”
“一方面是避免損壞設(shè)備,另一方面是他們操控這些設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)更加豐富,能更精準(zhǔn)的觀測(cè)到你需要的數(shù)據(jù)。”
“嗯,好的。”
徐川點(diǎn)了點(diǎn)頭,這些東西即便是陳正平不說(shuō),他也會(huì)考慮的。
術(shù)業(yè)有專(zhuān)通,天文物理雖然也是物理,但和他上輩子的研究可掛不上鉤,如何使用那些專(zhuān)業(yè)的天文設(shè)備來(lái)獲取自己需要的數(shù)據(jù),他還真不太清楚。
從導(dǎo)師的辦公室出來(lái),申請(qǐng)?zhí)煳脑O(shè)備使用權(quán)通過(guò)的消息讓徐川高興的抬頭看了眼天空。
雖說(shuō)城市中的光污染嚴(yán)重,但今天天氣不錯(cuò),再加上這會(huì)正是入夜時(shí)刻,月明星啟,稀疏的星星在掛在黑色的幕布上清晰明亮。
而在東方,那里有著一群明亮的星星在閃耀。
那是獵戶星座,它在夜空中很容易辨認(rèn),構(gòu)成它主體的恒星有七顆,其中的四顆構(gòu)成了一個(gè)巨大的四邊形,在四邊形中間的三顆恒星斜排成一條直線。
在這一群星星中,最上方左邊肩膀有一顆與眾不同的星星,它散發(fā)著肉眼可見(jiàn)橙紅色光芒,與其他的星星散發(fā)清冷的白光完全不同。
這顆恒星叫做參宿四,也是他這次觀測(cè)對(duì)象。
參宿四在北半球一年四季都能看到它的身影。
不過(guò)冬天才是最佳的觀測(cè)實(shí)際,特別是在年底十二月時(shí)最容易找到,它在黃昏時(shí)從東方升起,位于獵戶座的肩部。
從地球上用肉眼看去,它可能就指甲蓋差不多大小。
但是在六百四十光年之外,它卻是一顆比太陽(yáng)要大的多的恒星。
從物理上來(lái)說(shuō),參宿四目前的膨脹半徑大約為8個(gè)天文單位(AU)。
如果你把它放在太陽(yáng)系的中心,參宿四可能會(huì)一直延伸到木星的軌道之外。
也就說(shuō),如果它位于太陽(yáng)系的中心,它的表面會(huì)超越小行星帶,并抵達(dá)并超越木星的軌道,完全地席卷掉水星、金星、地球和火星,甚至有些人還會(huì)認(rèn)為它足以吞噬掉小行星帶和木星。
之所以有這種認(rèn)知偏差,是因?yàn)榫嚯x太過(guò)遙遠(yuǎn),導(dǎo)致人們無(wú)法對(duì)其進(jìn)行估算準(zhǔn)確的直徑造成的。
除此之外,參宿四本身也在周期性的改變它的形狀,再加上光度變化變星脈動(dòng)理論、和角直徑隨著波長(zhǎng)改變,以及參宿四有一些復(fù)雜的、不對(duì)稱(chēng)的包層等等,都讓它的精準(zhǔn)直徑無(wú)法判斷。
對(duì)于這顆質(zhì)量龐大,但生命已經(jīng)走到了晚年的恒星,徐川是很感興趣的。
它身上謎題很多,如果能解開(kāi)一部分,那都是創(chuàng)歷史記錄的。
現(xiàn)在天文觀測(cè)設(shè)備申請(qǐng)下來(lái)了,意味著再有一周的時(shí)間就能對(duì)其進(jìn)行研究了。
從導(dǎo)師的辦公室回到宿舍,徐川暫時(shí)放下了對(duì)‘質(zhì)子半徑之謎’的研究,將注意力轉(zhuǎn)向了參宿四。
在此之前,他已經(jīng)收集了不少參宿四的信息、從基本星體參數(shù)到照片,再到參宿四延伸大氣層的復(fù)動(dòng)力學(xué)以及羽流氣體噴射等等。
這些東西他已經(jīng)看過(guò)一遍了,但至今都覺(jué)得神奇。
就好比2009年的時(shí)候,澳洲紅外研究所進(jìn)行的一項(xiàng)紅外干涉測(cè)量研究表示,自1993年以來(lái),參宿四已經(jīng)以越來(lái)越快的速度萎縮了15%,但其視星等卻沒(méi)有明顯變暗。
也就是說(shuō),它的體積縮小了15%,但是亮度卻沒(méi)變,既沒(méi)有變亮,也沒(méi)有變暗。
就好比一個(gè)兩百斤的胖子掉了三十斤,變成了一百七十斤,看上去卻依舊是原先肥胖的模樣一樣。
這不科學(xué)。
盡管后面科學(xué)家給出了一些解釋?zhuān)热邕@種明顯的收縮可能是由恒星延伸大氣層中的殼層活動(dòng),亦或者是恒星物質(zhì)大量流失造成的。
但這些解釋都有著自己的缺陷。
比如如果是恒星延伸大氣層中的殼層活動(dòng)造成體積變小的話,那么參宿四的亮度應(yīng)該會(huì)得到顯著的提升,而不是幾乎沒(méi)有變化。
因?yàn)槿绻菂⑺匏拇髿鈱又械臍踊顒?dòng)縮小的話,那么伴隨著縮小,恒星的密度會(huì)越來(lái)越大,而殼層中的氫氦等材料會(huì)參與進(jìn)核聚變反應(yīng)中去,亮度則會(huì)明顯提升,而不是幾乎沒(méi)有變化。
這就像是打鐵,當(dāng)一塊燒紅的鐵在鍛打錘的沖擊下體積變小的時(shí)候,表面的紅色也會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變成熾熱的白色。
雖然這樣形容有點(diǎn)不恰當(dāng),但很形象。
再加上參宿四已經(jīng)是一顆處于晚年,即將發(fā)生超新星爆發(fā)的大質(zhì)量恒星,所以徐川對(duì)它的這些變化很感興趣。
如果有生之年能看到它進(jìn)行超新星爆發(fā),那就更令人激動(dòng)了。
宿舍中,徐川整理一下手中的資料信息,拿出了一疊白紙。
手中的黑色簽字筆懸停在潔白的稿紙上,沉吟了一下,他動(dòng)手寫(xiě)下了一份份的數(shù)據(jù)方程。
“.δu/δt=Δu,t>0,x∈Ω;u=0,t≥0,x∈Ω;
“.Δ=∑πj=1δ/δxj”
Δ為拉普拉斯算子,δΩ為Ω的邊界。
為尋求問(wèn)題的駐波解,利用分離變量法,令u(t,x)=ψ(t)·φ(x),將此代入方程(1)并考慮到邊界條件,則對(duì)λ>0,有:
Δφ/φ=ψtt/ψ=-λ
要想通過(guò)Xu-Weyl-Berry定理來(lái)進(jìn)行推算一顆恒星的形狀與直徑并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單,也不是將觀測(cè)到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)直接帶入公式中計(jì)算一下就可以了。
首先要做的,是對(duì)Xu-Weyl-Berry定理進(jìn)行一定程度的形變,讓其從等譜波動(dòng)轉(zhuǎn)變成索伯列夫空間波動(dòng),然后再通過(guò)呈現(xiàn)周期性振蕩的振幅函數(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。
這是一項(xiàng)很麻煩的工作,但好在一種普通目標(biāo),比如普通恒星為一種,比如普通黑洞為一種,只需要做一次的形變和波動(dòng)轉(zhuǎn)換就夠了。
它是適應(yīng)性的公式,對(duì)于一定范圍參數(shù)內(nèi)的星體都實(shí)用。
如果是別人來(lái)完成這份工作,可能沒(méi)有個(gè)一兩個(gè)月的時(shí)間門(mén)都摸不到,但對(duì)于徐川來(lái)說(shuō),這是再熟悉的不過(guò)的了。
他是Xu-Weyl-Berry定理創(chuàng)始人,除去Weyl和Berry兩位猜想提出者外,沒(méi)人比他更熟悉Weyl-Berry猜想,甚至兩位創(chuàng)始人都不一定有他熟悉。
因此在Xu-Weyl-Berry定理的形變與轉(zhuǎn)換上可以說(shuō)是如魚(yú)得水。
(本章完)