第234章 致命分歧_天才學霸?我隻是天生愛學習_线上阅读小说网 

第234章 致命分歧(1 / 2)

蔻依說得沒錯,曬太陽真的能有效促進睡眠。

從國王學院回到酒店後,陳輝美美的睡了一覺,醒來後隻覺得神清氣爽,滿血複活,來到書桌旁,陳輝開始整理這些天與丹尼斯的郵件。

一直到八點半,在酒店餐廳中簡單吃了個早飯,陳輝邁步往皇後學院走去,丹尼斯約了他在那裡見麵。

因為成飛研究所的委托,陳輝這兩個多月都沒有繼續他們之前的研究,丹尼斯卻一直在給他發郵件,同步自己的最新進展,這次聽說陳輝要來日不落帝國,還特地從鷹國趕了過來。

“輝,好久不見!”

在皇後學院的數學橋旁,陳輝見到了意氣風發的丹尼斯,從這些天的郵件陳輝也能感受到他的這股開心。

“好久不見,丹尼斯。”

陳輝笑著回應。

“我感覺我們距離那個終極謎題已經很近了!”

丹尼斯看著旁邊的數學橋,眼中滿是興奮的光芒。

據傳,這座木橋是由牛頓精密計算建造而成,建成時不需要使用卯釘。

有教授對其結構感到驚訝,於是將其拆除以便了解其構造細節,儘管這位教授之後重新搭建了橋梁,但無法不使用釘子。

陳輝沒有反駁,但對於丹尼斯教授的自信,他卻心存疑慮,“對您給我郵件中的方案,我還有幾個疑問。”

“哈哈,我今天來找你就是為了這件事。”

丹尼斯笑著邁步向前,“走吧,我已經申請了一間教室。”

很快,兩人走進一間空閒的教室,講桌上攤開著幾本筆記、相關論文和《渦旋纖維叢的彈性形變》這篇他們不久前才發表的論文。

丹尼斯指著黑板上的渦管湮滅示意圖,“三維渦管湮滅是湍流能量級聯的核心機製,也是理解奇點形成的關鍵,我們框架的成功與否,很大程度上取決於能否優雅地描述這個過程。”

“沒錯,在我們的渦旋纖維叢模型中,湮滅對應著纖維叢拓撲結構的劇烈變化——纖維的斷裂和重聯,需要找到合適的數學工具來刻畫這種‘手術’。”

陳輝點頭,這也是丹尼斯這些天在郵件中給他發來的方案。

丹尼斯不語,回身在黑板上畫圖,兩個相交的圓環代表即將碰撞的渦環,並分彆給其標注為γ1,γ1,然後在交點附近畫出複雜的纏繞結構,最終畫出斷開並重新連接成新構型的渦線。

“我的思路是,”丹尼斯用紅色粉筆標注,“將渦管視為嵌入三維流體域M中的一維閉鏈,湮滅過程就是這些閉鏈在M中的相交形式發生突變。”

“湮滅前,γ和γ作為同調類[γ],[γ]∈H(M;是獨立的,它們相交數可能非零,湮滅瞬間……”

丹尼斯響起闡述自己的方案,“閉鏈同調天然描述拓撲不變量,這些在實驗和數值模擬中是可觀測的,它能清晰刻畫湮滅導致的整體拓撲類變化。”

“當然,如何將動力學過程中的時間演化、粘性耗散νΔω的作用,嚴格地映射到這個離散的拓撲變化框架中,需要發展一個描述拓撲躍遷速率的‘微分同調’理論,這很棘手!”

丹尼斯攤攤手,承認自己這個方案存在不小的挑戰。

“但我相信,我們聯手,一定能夠解決這個問題!”

陳輝拿起藍色粉筆,在湮滅點附近畫了一個小鄰域U,將其放大,在U內畫出複雜的、高度扭曲的渦線結構,“湮滅的核心區域U是奇點誕生的地方,物理量變化劇烈,傳統光滑假設失效。”

“我認為,在這個奇點鄰域,需要超越純拓撲的視角。”他在U上畫了個框,標注“擬凸域?”

陳輝的眼睛變得越來越明亮,他隱約感覺自己似乎觸摸到了什麼了不得的東西。

這些天對超燃衝壓發動機的研究並非一無所獲,雖然工程上的流體力學與數學的流體力學相差甚遠,但在工程上的實踐依舊給他帶來了許多靈感。

對於數學家來說,偶爾研究一些簡單問題,或許會帶來意想不到的靈感。

“我們之前的渦旋叢模型本質是實幾何的,但湮滅點的強奇異性讓我想到複幾何中的工具,特彆是處理強擬凸域上非齊次柯西黎曼方程u&nann問題。”

“我們可以嘗試將湮滅點附近的流體域U視為一個強擬凸域,那麼,Neumann算子□=*+*及其相關的估計理論就能提供一套強大的工具。”

“證明在U內,渦度場ω屬於某個索伯列夫空間,或者更理想地,證明ω在U內是霍爾德連續甚至光滑的,這相當於在奇點處實現了某種正則化……”

陳輝越說越快,無數思路泉湧般在腦海中湧現,“這可以繞過直接處理拓撲突變本身的動力學,而是證明即使在最劇烈的相互作用點,解在某種弱意義下仍是‘好’的,奇點是‘可控’的。”

丹尼斯眉頭卻越皺越深,手指無疑是的敲著桌子,“你的想法在數學上非常優美,有邱先生的風格,但是……”

他停頓了一下,指向白板上的湮滅全局圖,“Neumann理論處理的是局部的正則性,而湮滅的本質是全局拓撲的改變!閉鏈同調描述的是湮滅事件前後的狀態躍遷,這正是物理觀測的核心。”

“你的方法即使成功了,也隻是告訴我們在那個小區域U裡解沒有‘太壞’,但它沒有,或者說很難,直接告訴我們拓撲類是如何改變的,以及這種改變的發生率,閉鏈同調天然刻畫這種離散事件!”

“更重要的是,”丹尼斯語氣加重,“可觀測性!”

“實驗物理學家和做數值模擬的人,他們看到的是渦線構型的變化、渦通量的再分布——這些都是拓撲的、同調的,你引入一個高度抽象的複結構域和Neumann算子,如何讓他們理解?如何與可測量的量對應?”

陳輝反駁,語氣平和但堅定,“丹尼斯,我理解拓撲描述的可觀測優勢,但拓撲躍遷的動力學機製本身,恰恰可能隱藏在奇點鄰域的解析結構中!

&nann理論提供的正則性,可能是理解拓撲變化‘如何發生’而不僅僅是‘結果是什麼’的關鍵,粘性ν的作用在奇點處至關重要,拓撲框架下很難精細描述它。”

陳輝指著湮滅點,“閉鏈同調將湮滅視為一個‘瞬間’的拓撲手術。

但物理上,這是一個有空間尺度和時間尺度的過程,Neumann框架有潛力解析地捕捉這個過程,而不是將其視為一個黑箱躍遷。

至於可觀測性,如果理論成功,我們可以找到其推論——比如對能量耗散譜的預測,這些是可以被驗證的!”

丹尼斯聽得連連搖頭,等到陳輝說完,便再次開口反駁。

討論持續了數小時。

兩人在白板上反複推演、舉例、引用各自領域的經典結果,丹尼斯用辮群、弗洛爾同調來說明,陳輝則拿出卡拉比猜想證明中複方法的力量,他們彼此理解對方的數學邏輯,但對其重要性、可行性以及與物理核心的貼合度的評價存在根本分歧。

丹尼斯認為流體的本質屬性是渦度及其拓撲結構,任何模型必須以清晰描述拓撲演化為首要目標,物理可解釋性和可觀測性高於數學的完備性與優雅性,閉鏈同調是通向此目標最有希望的路徑!

陳輝則是理解奇點需要強大的分析工具,複幾何提供了處理強奇異性最深刻的框架,粘性在奇點鄰域的作用機製必須被嚴格解析地刻畫,拓撲描述需要更深層的分析基礎,Neumann理論提供了這種潛力!

最終,兩人停下了爭論,丹尼斯疲憊的放下粉筆,看著白板上涇渭分明的藍紅兩色區域,“我想我們都看到了問題的核心,但也看到了我們路徑的根本不同。”

輕輕歎了口氣,整理著桌上的草稿,“是的,我們的出發點和對‘關鍵’的理解,已經指向了不同的方向,閉鏈同調和Neumann,就像描述同一現象的兩個不同坐標卡,但它們的轉換函數……


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