大禮堂內(nèi),虛無坐席,人聲鼎沸。
聳動的人影與交頭接耳的討論聲匯聚在一起。
熱鬧的不僅是禮堂中這些前來參加交流報告會的學(xué)者們。在大禮堂的后臺,南大的政務(wù)處老師和工作人員也在忙碌著做著最后的檢查。
從話筒到投影,從音響到放映,交流會期間各項(xiàng)設(shè)備都要確保沒有任何問題。
盡管不是他們上臺做學(xué)術(shù)報告。
但老實(shí)說,他們比那位都還要緊張。
畢竟這可是面前全世界的頂級學(xué)術(shù)交流會,到場學(xué)者超過了三千人。
而且里面的頂級數(shù)學(xué)家和頂級物理學(xué)家數(shù)量眾多。
對于學(xué)術(shù)界而言,哪怕是放到國際上,這樣的盛會數(shù)年都不見得能有一次。
另一邊,徐川身著正裝安靜的坐在椅子上等待著交流會的開始。
對他來說,這樣的場景并不陌生的,甚至他都已經(jīng)習(xí)慣了。
很快,一名工作人員小跑了過來,一臉崇拜的開口道:“徐教授,時間已經(jīng)八點(diǎn)五十五了,您看?”
徐川點(diǎn)了點(diǎn)頭,起身道:“謝謝。”
整理了一下服裝,撫平褶皺,他朝著前臺走去。
雖說報告會是九點(diǎn)開始,但他作為報告人,稍微提前一點(diǎn)時間上臺是對前來參與報告會的學(xué)者的尊重和禮儀。
當(dāng)徐川緩步走上講臺的時候,大禮堂中,所有人的目光都投遞了過來。
無需人去維持紀(jì)律,當(dāng)他出現(xiàn)在舞臺上時,原本因討論而顯得嘈雜紛亂的禮堂,頃刻之間便安靜了下來,甚至連呼吸聲在這一刻都聽不到。
站在報告臺上,徐川俯瞰著臺下的聽眾。
身后的大熒幕與加裝在大禮堂四處的同步投影設(shè)備同時開啟,銀白色的幕布中,浮現(xiàn)出一行清晰的標(biāo)題。
【關(guān)于三維不可壓縮Navier-Stokes方程解的存在性與光滑性的證明!】
一行黑色的正楷大字,躍入所有人的眼中。
當(dāng)然,考慮到在場來說學(xué)者大部分都是國際學(xué)者,所以在正楷漢字下,還配有一行英文。
看著臺下一雙雙期盼的眼睛,徐川深呼吸了一口,緩緩開口道。
“首先歡迎前來參與交流報告會的各位,也很感謝諸位能從百忙之中抽出時間來到這里聽取我的學(xué)術(shù)報告。”
“今天的交流報告會,正如諸位所看到的一樣,是有關(guān)于NS方程解的存在性與光滑性的證明。”
頓了頓,徐川并未像以往一樣直接進(jìn)入正題,他話鋒一轉(zhuǎn),接著道:“在正式開始進(jìn)入報告會前,我想插一些題外話。”
“當(dāng)然,它同樣與NS方程有關(guān)。”
“在過去,我們曾經(jīng)收獲了無數(shù)的公式,其中有耳聞能熟的質(zhì)能方程、牛頓第二定律、麥克斯韋方程組、歐拉公式、1+1=2、NS方程等等。”
“它們每一個都推動著我們文明與科學(xué)進(jìn)步。”
“亦如質(zhì)能方程,它可以說是最簡潔物理公式之一,卻是這個宇宙當(dāng)中最深刻的奧秘之一。通過對它的研究,我們揭示了光的本質(zhì),找到了測量宇宙的尺,也知道了質(zhì)能守恒”
“也如通過對麥克斯韋方程組的鉆研,我們可以用電網(wǎng)將電能迅速而高效地傳遞和使用;可以用無線電波將信息高效而廣泛地傳遞.”
“而在NS方程中,同樣隱藏著這樣深奧而隱秘的意義。”
“只不過,一直以來,我們對它的研究,并未能深入精髓的了解。”
“即便在十九世紀(jì)的時候,我們就已經(jīng)總結(jié)出了一套歸納流體運(yùn)動規(guī)律的方法與方程。”
“但時至今日,我們對這套方法和方程背后更深刻的數(shù)學(xué)、物理以及運(yùn)動深涵,依然知曉的淺浮。”
“就好像高速飛行的飛機(jī),受限于NS方程的數(shù)值求解的精度和效率,它的外形設(shè)計我們?nèi)匀恍枰蕾囷L(fēng)洞進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn),數(shù)值求解至今不能完全替代風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。”
“飛行在天空的客機(jī)為什么不會突然解體?平靜的大地為什么不會自行塌陷,流體的擴(kuò)散效應(yīng)到底是什么在約束”
“這一切在過去對于我們來說是神秘而未知的。”
“但是在今天,是時候來給予它們答案了!”
開場白結(jié)束后,徐川摁了一下手中的控制筆,放映出來的PPT文案翻過一篇新章。
“OK,題外話結(jié)束,現(xiàn)在正式進(jìn)入正題。”
“我相信在來這里之前,在座的各位都已經(jīng)讀過了我的論文。而對于論文中的證明,我將不再完整的復(fù)述一遍。”
“今天的報告會,我闡述的重點(diǎn),將在證明NS方程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),以及所使用的新數(shù)學(xué)工具‘微元構(gòu)造法’上。”
“我也相信,諸位感興趣的應(yīng)該是這些東西。”
“話不多說,接下來進(jìn)入報告.”
“不可壓縮 Navier-Stokes方程描述了黏性不可壓縮齊次流體的運(yùn)動.根據(jù) Newton力學(xué)中的質(zhì)量守恒和動量守恒,我們得到如下方程:
【tuνu +(u·)u =p + f,· u =n∑i=1iui = 0】
隨著徐川開始正式進(jìn)入報告,臺下的聽眾都收攏了精神,全神貫注的盯著離自己最近的幕布,目光落在了反映出來的圖片和算式上。
所有人都在仔細(xì)地聽著,不愿意放過任何一個細(xì)節(jié),不愿意錯過任何一個瞬間。
“.一般來說,NS方程的推倒是對流體微團(tuán)進(jìn)行受力分析列牛二律。我們可以對流體不做任何假設(shè),那么μ,密度等,同樣都會對三個方向有偏導(dǎo)數(shù),方程會非常復(fù)雜.”
【3∑i=1(xi(H(φ)φxi)= 0).】
“.將激波后的流動用無旋流描述,則通過引入位勢函數(shù)φ,可以將 Euler方程組簡化為一個二階非線性偏微分方程,稱為位勢流方程。”
“.”
講臺上,徐川手中握著控制筆,看向投影熒幕的同時沉穩(wěn)有序的講解著NS方程的關(guān)鍵證明步驟。
對于解決流體方面的難題來說,無論是歐拉方法還是拉格朗日方法都是必備的。
歐拉法是對歐氏空間中的每個點(diǎn)的速度和受力等情況的描述,但是該點(diǎn)對應(yīng)的流體粒子可能會變更;而拉格朗日法是跟蹤每個流體粒子。
這兩種方法是過去數(shù)學(xué)家研究NS方程和流體力學(xué)時最常用的手段之一了,并不需要他過于重點(diǎn)講解,所以徐川也就直接帶過了。
而接下來,則是證明NS方程過程重點(diǎn)!
以數(shù)學(xué)物理體系中微元流體為基礎(chǔ),引入集合的概念,將微分方程、拓?fù)鋷缀魏推⒎址匠特灤?
這是他證明NS方程的關(guān)鍵工具,也是將拓?fù)鋷缀芜@個概念引入微分方程和偏微分方程的核心點(diǎn)。
大禮堂中,陶哲軒坐在德利涅身邊,認(rèn)真的聽著報告。
而當(dāng)‘微元構(gòu)造法’出現(xiàn)的那一刻,他更是直接就坐直了身體,目光緊緊的盯著屏幕。
隨著徐川的講解,他眼神中也跳動著炯炯有神的光芒,原本還有著的一絲疑惑,伴隨著講臺上的聲音逐漸散去。
“原來如此,他真是個天才妖孽!”
弄懂了所有的關(guān)鍵點(diǎn)后,陶哲軒輕輕的靠在了后背上,帶著一絲恍然大悟和感嘆的聲音從他嘴中吐出。
一旁,德利涅聽到他的聲音后,笑著回道:“相對于我,他早已經(jīng)是青出于藍(lán)而勝于藍(lán)了。”
聞言,陶哲軒有些好奇看了過來,問道:“我怎么感覺你在報告會之前就已經(jīng)弄懂了這篇論文的所有的樣子?”
德利涅笑了笑,道:“如果你在半個月前也參與歐洲那場數(shù)學(xué)交流會的話,你也能在報告會之前弄懂。”
陶哲軒微微皺眉問道:“徐教授也去了?”
德利涅搖了搖頭,道:“不,他沒有去,但在他論文上傳到arxiv上后,我們一起從歐洲來到了這邊。”
聞言,陶哲軒恍然明白了過來,帶著一絲羨慕道:“原來如此,看來伱們的交流收獲不淺,是我錯過了。”
他知道歐洲的那場交流會,不過他沒去。
如果早知道這些人會直接跑過來在這邊提前交流,他怎么說都要過來湊一下。
這種眾多頂級數(shù)學(xué)家之間的學(xué)術(shù)交流,真的很難遇到。
尤其是對于他這類想在學(xué)術(shù)上更進(jìn)一步的人來說。
講臺上,徐川的報告依舊在繼續(xù)。
“.利用標(biāo)準(zhǔn)的能量計算我們可以得到v的一致性,與時間無關(guān),而通過證明θhetaθ的一致有界性,可以得到以下方程:”
【∫T0max(x∈[0,1])|θ^1/2(x,t)-∫T0θ^1/2(x,t)dx|dt≤C】
由此,可以證明θ﹣L∞(0,∞;L p )范數(shù)是有界的,同時,利用此方程.
隨著徐川的講述,‘微元構(gòu)造法’逐漸被引入到了NS方程最后一步的證明中。
對于三維不可壓縮 Navier-Stokes方程光滑解的整體存在性這一難題來說,它就是像是科幻小說中的太空電梯一樣,從地球直達(dá)太空,整個過程干凈利落無比,沒有一絲多于地方。
而隨著時間的流逝,收尾過程也正式從徐川口中吐出。
大禮堂中,安靜的氛圍中慢慢的充斥著期待、迷茫、緊張、恍然等各種情緒。
坐在威騰身邊,羅杰·彭羅斯用手捅了捅身邊的愛德華威騰,眼神中帶著凝重和疑問詢問道。
“你聽懂了嗎?”
老實(shí)說,整片報告會下來,他聽懂的地方并不是很多,可能還不到一半?
畢竟他是一名理論物理學(xué)家,研究的引力坍塌、時空奇點(diǎn)、黑洞這些東西。
即便是在數(shù)學(xué)上一些成就,也僅限于幾何與抽象結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。
對于拓?fù)洹⑵⒎址匠痰阮I(lǐng)域的知識,雖說研究物理的基本都懂一些,但也基本都只是懂一些而已。
要用它來研究高深前沿的數(shù)學(xué)領(lǐng)域基本不大可能。
所以聽到一半,特別是當(dāng)那個什么‘微元構(gòu)造法’開始引入的時候,他就開始有些迷茫了。
而坐在他身邊,聽到詢問后,愛德華·威騰頭也沒回的回道:“還行。”
他在數(shù)學(xué)上的能力不是彭羅斯能比的。他專長量子場論,弦理論和相關(guān)的拓?fù)浜蛶缀蔚榷鄠€數(shù)學(xué)領(lǐng)域。
盡管NS方程并不在他的研究范圍內(nèi),但他這名學(xué)生所使用的方法有很多都是拓?fù)浞矫娴臇|西。
聞言,羅杰·彭羅斯眉頭挑了挑,感覺有些扎心,同是數(shù)學(xué)物理家,他居然聽懂了?
想了想后,他開口問道:“那你后悔了嗎?”
聽到這話,正聽著收尾報告的威騰嘴角不由自主的抽動了一下。
這人真煩!