第683章 一切的造假都無所遁形!
想在龐大無比的互聯網世界裏搜集奧巴代亞·肖恩的論文,讓秦克自己來的話,花個三天三夜也未必能完成。不過有LV4的微光在,一切就輕鬆多了。哪怕許多期刊的電子版是收費的,微光都會自動拿秦克的信息進行注冊,付費,打開後通過掃描的法子轉換回普通的PDF文件格式保存下來,以便秦克逐一閱讀。
不得不說,微光已是一個很合格的工作小助手了。
在這期間,秦克與寧青筠一起研究N-S方程的論文細節。
眾所周知,納維-斯托克斯方程(N-S方程)建立了流體的粒子動量的變化率,以及作用在液體內部的壓力的變化、耗散粘滯力、引力之間的關係,是流體力學裏非常重要的一組方程。對它的研究進展,直接影響到飛機設計、飛機發動機、工業流體機械、燃燒器的效率提高等工業領域的技術發展,以及氣候、洋流等絕大多數宏觀層麵與流體力學相關的細分學科發展。
“三維空間中的N-S方程組光滑解的存在性問題”(即尋找N-S方程的通解,以及證明該方程的解總是存在)會成為世界七大數學難題之一,除了因為它對流體力學的巨大作用,還因為它是非線性偏微分方程組,而且比歐拉方程多了一個二階導數項,不對方程加以限定條件,很難求出精確解,目前隻有在某些很簡單的特例流動問題上才能求得其精確解。
但如果找不到N-S方程的通解,那就無法從理論上推導出任何流體在任何起始條件下未來某個時間點的狀態。
為此無數數學家前仆後繼地投入到這個N-S方程的通解問題中去,並創造出了許多新穎的數學方法,正是這些數學方法,促進了對非線性偏微分方程的研究。
寧青筠的“無限流算法”就是非線性偏微分方程裏一個非常優秀的算法。
這個算法開始部分的靈感思路是秦克提出來的,但後續整個算法的建立和完善,則是寧青筠獨立完成的,並用於N-S方程的通解問題研究上,取得了當時震驚世界的耀眼成果。
但光靠無限流算法,是無法真正求出N-S方程的通解,它隻是一把打開初級大門的鑰匙,登堂入室後,想真正打開隱藏著N-S方程奧秘的房門,還需要其他更高級、更優秀的數學方法、算法。
S級知識《非線性偏微分方程“納維-斯托克斯方程”的探究與詳解》前篇、中篇、後篇裏,涉及的基本上都是N-S方程在物理上的應用,以及如何用數學求出特解,秦克的博士論文,也是受到了這份S級知識的啟發。
但前中後篇裏都沒有求出N-S方程通解的方法,秦克猜測很可能是在完結篇裏。
不過無所謂了,花了近四年時間,陸續將這份S級知識的前篇、中篇、後篇研究得清清楚楚的秦克,論起對N-S方程的了解,天下已無出其右者。
寧青筠也在秦克潛移默化地通過“思維共鳴”的係統功能幫助下,對N-S方程極為了解,就算及不上研究了N-S方程幾十年的薑為先老院士,但也相距不遠了。
而且這大半年來,兩人一直都有聯手進攻N-S方程的通解問題,此時不過是將取得的成果形成論文罷了。
寧青筠拿著可擦寫筆,在兩人的“小窩二號”自習室放置的大白板上邊寫邊說:
“我們破解N-S方程通解的思路是:先假定一個初始條件範圍,即光滑初值的定義域,然後求證在這個定義域內N-S方程是不是存在光滑解,如果不存在光滑解,那就可以證明不存在所謂的‘通解’,這個世紀難題直接畫上句號,以後我們隻能不斷地擴充特定情況下的精確解(即特解)了。相反,我們如果能證明在定義域內,N-S方程存在光滑解,那我們下一步的目標就是將這個定義域逐步擴大到無限製,即可證明N-S方程光滑解是整體存在的。最後一步就是將這個通解求出來。”
少女悅耳動聽的嗓音在夜晚的自習室裏輕輕回響著:“這大半年來,我們做的就是通過反證法,來解決第一個關鍵問題,即通過證明‘在我們假定的定義域內,N-S方程在足夠長的時間流動演化過程中,通過流場方程的演化,產生了奇點,而且奇點是不存在變量的導數,使得奇點處的解不存在’這個命題是不成立的,進而反證出‘在我們假定的定義域內,N-S方程的光滑解是存在的’。”
雖然寧青筠說的是“我們”,其實起碼三分之二的工作都是寧青筠來做的,尤其是前段時間秦克集中精力攻克計算種子學時,更是有近兩個月都沒怎麼親自來參與這項反證的工作了,不過他依然會抽空來關注進展,並與寧青筠討論關鍵細節、提供思路,比如引導寧青筠將她的“無限流算法”改進為“三層無限流循環算法”。
“目前這項工作基本上完成了,關鍵的反證過程我采用了改良過的‘三層無限流循環算法’,已成功地完成了反證。這就是‘三層無限流循環算法’最關鍵的十幾行算式。”寧青筠寫出了一連串很漂亮的數學式子: