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第274章 從數(shù)學界刮到物理界的風

書房中,徐川仔細的檢查著證明過程。

在將NS方程的階段性成果仔細的濾了一遍後,時間就差不多來到了中午。

本來想著自己動手將這些稿件輸入電腦中,但看到堆的厚厚一疊的稿件,他就慫了。

轉念一想,他不是還有學生麼,這種小事交給帶的學生就好了。

而且,整理文稿將其輸入電腦,也能讓他們深入瞭解這篇論文的核心,學習到更多的知識點。

這是對他們的幫助!

想到這,徐川臉上露出了笑容,掏出了手機就給兩個學生打了過去。

“喂,谷炳,喊上阿米莉亞來我的別墅一趟,這裡有篇論文需要你們幫忙輸入電腦中。”

“對了,記得帶上你們的電腦。”

掛斷電話,徐川重新思索了起來。

NS方程推進到這一步,可以說距離克雷數(shù)學研究所提出的猜想只剩最後一步了,他也在思索著這一步該怎麼走。

但對於NS方程,如今的數(shù)學物理界並沒有統(tǒng)一完整的證明思路。

並不是說所有人都期待‘納維葉-斯托克斯方程存在性與光滑性’,也有很大一批的數(shù)學家或物理學家們在證僞。

即他們認爲NS方程不存在光滑且連續(xù)的解。

這來源於流體的特性。

在轉捩流動和湍流流動中,給定的光滑的初值條件和邊界條件,在足夠高的Re,在流動演化過程中,速度剖面會發(fā)生變化和畸變。

經(jīng)過NS方程的嚴格推導,流體的速度在畸變的剖面上發(fā)生了間斷,即出現(xiàn)了奇點(這就是轉捩的開始)。

而因爲流動變量在奇點處是不可微分的,所以NS方程在奇點處沒有解,因此NS方程在全局域上的光滑解不存在。

認爲NS方程不存在光滑連續(xù)的解的一派學者,基本上大部分都贊同這個理念。

奇點不可解,不可微風,這在數(shù)學上是共識。

不過證實派的學者則不同。

他們始終都認爲NS方程的解存在,且連續(xù)光滑。

而在這一排中,就不得不提到一個最著名的數(shù)學家了。

那就是前紅蘇的柯爾莫果洛夫,數(shù)學界人稱的‘柯老邪’,是上個世紀九十年代數(shù)學界的全才。

如果有學過現(xiàn)代概率論,那麼對這個名字肯定不會陌生。

如果說格羅滕迪克奠定了代數(shù)幾何,那麼柯爾莫果洛夫則奠定了現(xiàn)代概率論。

但他一開始並不是數(shù)學系的,據(jù)說他17歲左右的時候寫了一篇和牛頓力學有關的文章,於是到了科斯莫去讀書。

入學的時候,柯老邪和愛德華·威騰一樣,一開始對歷史頗爲傾心。

一次,他寫了一篇很出色的歷史學的文章,他的老師看罷,告訴他說在歷史學裡,要想證實自己的觀點需要幾個甚至幾十個正確證明才行。

而柯老邪就問什麼地方需要一個證明就行了,他的老師說是數(shù)學,於是他就開始了他數(shù)學的一生。

而除了奠定現(xiàn)代概率論外,要論柯爾莫果洛夫一生無數(shù)中最耀眼的,莫過於湍流三分之律和scaling思想了。

這個成果引領了流體力學近百年來的發(fā)展,在流體力學發(fā)展的長河中,他以神來之筆在現(xiàn)代湍流發(fā)展史上寫下了濃墨重彩的一章。

這就是大名鼎鼎的K41理論。

K41理論認爲,無論一個湍流系統(tǒng)如何複雜,其渦旋結構都有著相似性,即渦的動能總是由外力作用施加給流場,並注入最大尺度(假設爲L)的渦結構。

然後,大尺度渦結構逐次瓦解併產(chǎn)生小型渦旋,同時也將動能由大尺度逐級傳向小尺度結構,並依此類推。

但此過程並不會無限進行下去,當渦結構尺度足夠小(假設爲η)時,流體粘性將佔據(jù)主導地位,動能轉化爲內(nèi)能在該尺度上耗散掉,繼而不會繼續(xù)傳向更小尺度的渦結構。

這個過程,被稱爲能級串過程。

這是當代流體力學最重要也是最基礎的知識點。

其他學校徐川不知道,但當初在南大的時候,這一知識點在考試中佔據(jù)了整整十分的篇幅。

可謂重中之重。

而NS方程的解存在且連續(xù)光滑,就有一部分理論建立在K41理論上。

這一次徐川將NS方程推進到一個前所未有的高度,同樣利用了這一套理論。

目前來看,K41理論同樣適應於湍流,只是不知道,在未來面對最終的NS方程求解時,它是否還能如現(xiàn)在一般大殺四方。

收到電話後,谷炳和阿米莉亞風風火火的迅速趕了過來。

“教授,我們到了,麻煩你開下門。”

書房中,徐川接到了谷炳打來的電話,起身出去將兩位學生帶了進來。

“辛苦你們跑一趟了,這個就是要整理輸入電腦中的論文。”

聞言,谷炳朝著書桌上的論文看去,阿米莉亞則是沒有動彈,她帶著興奮的看向徐川,好奇的問道:

“教授,您已經(jīng)證明了NS方程?”

衆(zhòng)所周知,他們的導師有個怪癖,那就是在面對一個問題時,如果不解決他,幾乎就不會出門。

而現(xiàn)在,很顯然是有了結果的。

徐川搖了搖頭,道:“並沒有。NS方程現(xiàn)階段要證實太難了,基本不可能。”

話音剛落,一旁就傳來了谷炳的驚呼聲:“教授,您證明了NS方程?”

聞言,阿米莉亞頓時就朝徐川投去了疑惑的目光。

徐川說自己沒有證明NS方程,那谷炳手中的稿紙是什麼?

注意到自己學生疑惑的目光,徐川聳了聳肩,道:“只不過是NS方程的一個階段性成果而已。”

帶著疑惑,阿米莉亞疑惑的從谷炳手中搶稿紙,目光落在了標題上。

《給定一個有限空間、當初始值無窮光滑時,三維不可壓縮Navier-Stokes方程光滑解存在!》

看到標題,阿米莉亞碧藍的瞳孔驟然收縮成了一個小點,眼神中滿是不可置信。

這叫“只不過是一個階段性的成果而已?”

只不過?

而已?

想著剛剛導師風輕雲(yún)淡的說出這句話,阿米莉亞很想來上一句她在這邊留學時學到的話語。

裝b!這絕對是在裝b!

在兩位學生的幫助下,徐川花費了整整兩天的時間纔將證明過程輸入電腦中。

重複仔細的檢查了兩遍,確認電腦中的論文沒有問題後,徐川將其扔了Arxiv預印本網(wǎng)站上。

“走吧,這兩天辛苦你們了,我請你們?nèi)コ源蟛汀!?

處理好論文後,徐川笑著拍了拍兩名學生的肩膀說道。

在兩天的時間將超過兩百頁的證明論文一字不錯的全都輸入電腦中,還要覈對每一個字母甚至是標點符號,這可以說是一件相當累人的事情。

兩天的時間,這兩名學生就帶上了黑眼圈就是最好的證明。

徐川帶著兩名學生去吃大餐的時候,Arxiv上逐漸熱鬧了起來,數(shù)學界亦開始涌動暗流。

arxiv預印本網(wǎng)站上,很多關注了NS方程、七大千禧年難題、流體、湍流、徐川.等標籤的學者第一時間收到了網(wǎng)站給他們的推薦。

這其中,就包括了將徐川定義爲‘特別關注’標籤的費弗曼。

收到Arxiv網(wǎng)站給他推送的時候,費弗曼正在電腦前搜索翻閱著對研究著NS方程有幫助的資料。

在去年的時候,他和徐川對NS方程的突破口,讓他看到了一絲攻克NS方程的希望。

儘管很渺茫,但費弗曼並不想放棄。

這是他一生的夢想。

屏幕上,費弗曼正在《數(shù)學年刊》上搜索著論文,忽的,右下角一個小小的彈框跳了出來。

剛準備順手叉掉,他目光敏銳的注意到了這個彈窗來自Arxiv軟件。

這讓他不由自主的愣了一下,隨後點開放大了彈窗,準備看看arixv給他推送了什麼東西。

《給定一個有限空間、當初始值無窮光滑時,三維不可壓縮Navier-Stokes方程光滑解存在!》

看到彈窗擴大後呈現(xiàn)出來的標題,費弗曼瞳孔驟然收縮了一下。

NS方程的證明?

還推進到了這一步!

怎麼可能?是誰?

而且這麼重要的證明,爲什麼會丟到arxiv上來?

忽的,費弗曼想到了什麼,快速操控鼠標點擊彈窗進入了Arxiv,隨即,論文的發(fā)佈者名字映入他的眼簾中。

Xu·Chuan

熟悉的名字讓他緊緊的盯著顯示屏失神了半天。

果然,他猜對了!

有這種將重大猜想證明論文在沒有期刊審覈前丟到Arxiv上的,除了佩爾雷曼那個怪人外,就只有那個人了。

回過神後,費弗曼快速將整篇論文下載了下來,開始閱讀。

“.從熱導率的可壓縮navier-stokes方程出發(fā),然後再利用函數(shù)爲係數(shù)的諧波方程對的壁面流動進行推算。這的確是一個很好的想法,但S+R分解理論有一個致命的問題,你又會如何解決呢?”

費弗曼的目光落在了論文上,一頁有一頁的證明過程映入腦海中,嘴中在不斷的唸叨著。

同爲流體數(shù)學方面頂級數(shù)學家,他很輕易的就能理解這篇論文中證明過程和思路。

論文中的證明方法的確很妙,但他並不是沒有考慮過。

然而最終他放棄了,因爲S+R分解理論中有一個致命的缺點他無法解決。

不僅僅是他,與之一起交流過的數(shù)學家也均對這個問題並不看好。

但這篇論文中使用了這種方法,費弗曼很期待對方到底是怎麼樣解決這個被一衆(zhòng)頂尖數(shù)學家不看好的問題的。

他思索著,手中的論文也在不停的翻閱著,而隨著閱讀,很快,他要的答案就呈現(xiàn)在了他的眼前。

“.通過在傅立葉空間中逼近傅立葉函數(shù),再通過函數(shù)進行逼近,然後轉換成描述動量p的波函數(shù),再利用”

辦公室中,費弗曼盯著手中的稿紙不斷的喃喃自語著,眼神中逐漸透露出明亮的光。

“妙啊!”

“對渦環(huán)進行碰撞,將渦流利用3D計算重建演變成渦紋,再利用函數(shù)進行解決,這樣就完全可以避免了S+R分解理論中無法從1逼近0的致命缺陷!”

“這個想法太棒了!簡直絕妙!”

看完解決過程,費弗曼忍不住一拍大腿,爲論文中的思路和想法讚歎。

這是一條從未有人想過的道路,將物理和數(shù)學完美融合起來,用於解決在數(shù)學和物理上都份量頗重的難題。

看著手中的論文,費弗曼眼中充滿了滿足和敬佩。

但隨即,他又想起了什麼,眼神中流露出了一絲黯然。

NS方程也是他對自己對數(shù)學發(fā)起的挑戰(zhàn),這是一座從未有人攀登上的高峰,原本他也是有希望的,可現(xiàn)在卻有人捷足先登了。

不過,他依舊還有希望!

儘管這份證明相當出色,在他看來幾乎已經(jīng)可以說是證明了NS方程的很大一部分,但終究是未徹底完成。

NS方程還差一步才能徹底證明,那麼,剩下的工作就交給他好了!

想著,費弗曼眼中流露出了無限的鬥志!

他一定會爲這座大廈蓋上最後的屋頂!

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