第217章 千禧難題,全部解決!
不過想要解答出納衛爾-斯托克斯方程也不是那麼容易的。
必須結合物理的微觀粒子運動規律,和超等數學概論的基礎才行。
起伏的波浪跟隨着我們的正在湖中蜿蜒穿梭的小船,湍急的氣流跟隨着我們的現代噴氣式飛機的飛行。
很多數學家和物理學家深信,無論是微風還是湍流,都可以通過理解納衛爾-斯托可方程的解,來對它們進行解釋和預言。
雖然這些方程是19世紀寫下的,我們對它們的理解仍然極少。挑戰在於對數學理論作出實質性的進展,使我們能解開隱藏在納衛爾-斯托可方程中的奧秘。
納維-斯托克斯方程依賴微分方程來描述流體的運動。這些方程,和代數方程不同。
納衛爾-斯托可方程不尋求建立所研究的變量的關係,而是建立這些量的變化率或通量之間的關係。用數學術語來講,這些變化率對應於變量的導數。這樣,最簡單情況的0粘滯度的理想流體的納衛爾-斯托克斯方程表明加速度是和內部壓力的導數成正比的。這表示對於給定的物理問題的納衛爾-斯托克斯方程的解必須用微積分的幫助才能取得。
實際上,只有最簡單的情況才能用這種方法解答,而它們的確切答案是已知的。這些情況通常設計穩定態的非湍流,其中流體的粘滯係數很大或者其速度很小。
速度小既是小的雷諾數。
對於更複雜的情形,例如厄爾尼諾這樣的全球性氣象系統或機翼的升力,納衛爾-斯托克斯方程的解必須藉助計算機。這本身是一個科學領域,稱為計算流體力學。
“簡單介紹完了納衛爾-斯托克斯方程,接下來,我會用筆記本電腦來計算,這裏面還會涉及到材料學部分的第一性原理計算,所以綜合來看,納衛爾-斯托克斯方程確實很難!”
嚴歆說著便打開了電腦,而下面坐着的那些教授也是頻頻點頭。
納衛爾-斯托克斯方程和之前的解答方法還不一樣。
既然應用領域廣泛,那麼涉及的領域知識自然就會更多。
“第一性原理計算?那是什麼東西?”
“根據原子核和電子相互作用的原理及其基本運動規律,運用量子力學原理,從具體要求出發,經過一些近似處理后直接求解薛定諤方程的算法,習慣上稱為第一性原理。”
“你懂得還不少嘛!”
“那是!之前對薛定諤方程很是感興趣,在圖書館看到的!”
“厲害厲害!”
“看來納衛爾-斯托克斯方程確實很難!”
......
有一說一,對於納衛爾-斯托克斯方程,嚴歆覺得在座的這些教授和院士,都費勁能聽懂!
自己當時剛從系統中買來的時候,嚴歆還花費了不少時間,在龍科院研究這納衛爾-斯托克斯方程。
不過好在自己過目不忘。
在用筆記本計算第一性原理的時候,只要按照書上的步驟,按部就班的來做,不久之後就得出結果了。
嚴歆將計算程序輸入電腦中,然後將草紙鋪平,一邊計算,一邊和眾人講解。
之前的問題,林茴都記了下來,而且基本上都能聽懂些。
但是就納衛爾-斯托克斯方程這個問題,林茴就有點懵了@
畢竟要運用到電腦運算程序這一部分,自己又沒有帶電腦過來,所以說不是很方便。
林茴無奈的用一隻右手拄着頭,然後一臉幽怨的看着嚴歆。
這種感覺頗像小媳婦兒盯着自己的老公一般。
好似自己的老公做錯了什麼事情,媳婦兒想罵,但是還一臉捨不得的表情!
嚴歆自然沒有在意到林茴微妙的表情變化,而是一臉專心致志的在解答納衛爾-斯托克斯方程。
一個小時后。
其實正常意義上來講,一個小時根本做不完!
至少需要三天才能解答完成!
但是剩下的工作就不需要嚴歆來做了!
第一性原理的計算,主要是依靠計算機從“從頭算”完成的。
也就是說,從頭算是狹義的第一性原理計算,它是指不使用經驗參數,只用電子質量,光速,質子中子質量等少數實驗數據去做量子計算。但是這個計算很慢,所以就加入一些經驗參數,可以大大加快計算速度,當然也會不可避免的犧牲計算結果精度。
而納衛爾-斯托克斯方程的第一性原理的計算難點就在於如何去加入這些經驗參數。
這些經驗參數自然不是憑空出現的東西!
嚴格意義上來講,這是嚴歆自己編出來的!
這也算是解答納衛爾-斯托克斯方程的關鍵所在!
“其實納衛爾-斯托克斯方程到現在,就全部解答完成了!自然有人會問,你這計算程序並沒有結束啊?其實這很簡單,當你的經驗參數呈一定線性關係的時,即使你不需要在這邊注視着,電腦也可以在三天之內自動算完!”
嚴歆笑着將草稿紙整理了一下,然後站了起來。
“到此為止,世界七大數學千禧難題已經全部解答完成!千禧難題其實需要整個數學界的集體努力才能實現的!這並不是我嚴歆一個人的功勞!”
套用歌德的話就是:“事實上數學家都是些承前啟後、繼往開來的集體性人物,他們全都要從前輩或同輩那裏學習東西,就連最大的數學天才,如果單憑他所特有的內在的自我去對付數學難題,他也很難有什麼突破,數學家的成就和數學的進步要歸功於數學界千絲萬縷的影響,從這些影響中,數學家吸收他們能吸收的和對他們有用的那一部分。”
“所以,伽羅瓦也好,黎曼也罷,他們對於這些世紀難題,都是不可或缺的角色!我的解題方法未必是最好的!”
“畢竟青出於藍而勝於藍的事情,是每一輩兒的人,都必須做到的!”
“如果大家對於千禧難題還有什麼問題,都可以到我的直播間下面留言,我的座談會到此結束!謝謝大家!”
嚴歆在台上說了一大堆,然後對着眾人深深的鞠了一躬,從台上走了下來。
台下再次響起了熱烈的掌聲。
直播間內。
“嚴歆學霸太牛逼了!”
“世界啊!那可是世界性的七大數學難題!”
“嚴歆竟然全部解答完成了!”
“如此一來,我們龍夏定然會在國際上再次出名的!”
“而嚴歆也會為國爭光啊!”
“都說書生誤國,但是書生可以強國啊!”
“是啊!是啊!”
“支持嚴歆!”
“你永遠是我們龍夏的驕傲!”
......
直播間內,誇讚嚴歆的觀眾們比比皆是。
而現場的那些院士和教授也對嚴歆精彩絕倫的演說讚嘆不已!
這龍夏的嚴歆,小小年紀,就有如此成就。
等到男人的黃金時期:四十歲左右的時候。他的成就定然會轟動全球。
甚至做出更大的舉動!
嚴歆看着台下眾人崇敬的表情,心中也是肅然起敬!
我們龍夏人在數學領域,在物理領域......都會有所建樹的!
而這個頭陣,當由我嚴歆去打!
【叮!宣講楊·米爾斯理論、納衛爾-斯托克斯方程和BSD猜想完成!獎勵第十代人工智能機械人研發設計圖、5000積分和五次免費抽獎機會!】
嚴歆滿意的看了一眼系統面板,對着眾人再鞠一躬,緩緩的退下了舞台。