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第五百八十七章 湍流與納維-斯托克斯方程(2 / 2)

人工智能分析海洋數據?這倒是個好方向。

秦克想起到了v3的微光,以微光此時的數據分析篩選能力,應付這麼大規模的數據還是很吃力,估計要升到v4才有可能勉強達到目前課題組的要求,想要遊刃有餘、高智能地作出數據分析、數據畫圖和數據預測預警,怕得要到v5了。

秦克正想著,薑為先老院士忽然開口道:“秦克,你之前寫過極端天氣下氣候現象的論文,你說說影響到氣候的都有哪些因素,能想到多少就說多少。”

秦克怔了怔,這怎麼就忽然提問起來了?

不過這應該也算是研究生學習的一環,憑秦克這時的物理知識儲備,這樣簡單的問題張口就能回答,更彆說當初為了寫論文,他還翻閱過大量的文獻。所以他幾乎想也沒想便直接答道:

“影響氣候的條件有很多,不同地域不同地形在不同條件下,都會對氣候產生不同的影響,這些都屬於自然地理因素。此外就是全球氣候變暖、冰川融化、厄爾尼諾現象、海平麵上升等世界性的因素,也會在一定程度上影響我國的氣候。人類活動產生的物理化學因素,同樣會對當地氣候產生明顯的影響,比如汽車尾氣排放、化學汙染物的排放、人類改造地形地貌等。此外大氣運動在地表產生的湍流效應,也會對氣候產生不可預知的影響。”

薑為先老院士微微點頭,又轉向寧青筠道:“湍流是在大雷諾數下發生的,小寧你簡單說說雷諾數與湍流的關係?”

寧青筠略一思索答道:“雷諾數小的時候,為層流,因為黏滯力對流場的影響大於慣性力,使得流體流動相對穩定。若是雷諾數較大時,則相反,黏滯力對流場的影響小於慣性力,流速越過臨界值後,流體流動會因流速而變得不穩定,產生各個方向的隨機運動,形成混亂而無規律的湍流流場渦漩)。”

薑為先院士再次點頭,他當然知道這兩個學生能答得出來,隻是想讓眾人親眼見識下自己弟子紮實的基本功。他看向兩人:“你們應該已熟悉這個課題組的情況了,課題組內部也分為五個小組,你倆從今天起,就專門去跟進湍流小組的研究吧。”

周圍響起了一片輕微的騷動,但很快就安靜下來,隻是看向秦克和寧青筠的目光都變得複雜起來,有惋惜,有同情,也有期盼和羨慕。

會議結束,眾人散去,回到座位,旁邊的博士後鄧兆亮便悄眯眯地對秦克道:“薑老院士看來對你們期許很高啊,居然讓你們去研究湍流。”

所謂的湍流,是指時間和空間上強烈變化、多尺度的、不規則的複雜非線性流體運動狀態。

最先發現並對流體運動中湍流現象進行研究的是鷹國物理學家雷諾,並定義了流體內部存在兩種的結構完全不同的流態:層流和湍流,也就是剛才寧青筠回答的答案。

如果說流體力學裡哪個部分最難最複雜,除了橫跨數學物理方麵的ns方程外,那就要數湍流了。

因為湍流是無規則、混沌的,如果你把一小段河流的湍流分彆用函數來表示並畫成圖形,你會看到……什麼叫一團亂麻,就像小朋友不懂事亂塗亂畫的一堆線條,看得人頭皮發麻。

如果說流體力學是個坑,那湍流就是看不見底的深淵。

當初得國著名物理學家、量子力學的創始人、諾貝爾物理學獎大佬沃納·卡爾·海森堡,就曾說過:“如果我見到上帝,我會問他兩個問題:相對論是什麼鬼?湍流是什麼鬼?我覺得他會知道前一個問題的答案。”

這位量子力學的大物理學家,在研究量子力學之前就是研究湍流的,他的博士論文題目叫《論流體流動的穩定性與湍流》,然而一年後,他就英明地發現湍流是個難出成果的深淵,果斷地改行研究起量子力學,並在八年後因為量子力學的研究成果獲得了諾貝爾物理學獎。到他老年後,功成名就,又得誌意滿地嘗試回歸湍流研究,但依然沒什麼大的進展,最終再次放棄,於是才有了上麵的感慨之言。

——上帝會知道相對論的答案,卻不知道湍流的答案。

鄧兆亮大概是怕自己的話嚇著了秦克和寧青筠,見兩人麵麵相覷,便趕緊又補充道:“‘湍流小組’在我們課題組有‘精英組’之稱,基本上隻有表現很出色的團員才有資格進入,目前隻有十九人,算上你們也就二十一人,小組長是薑老院士親自擔任。課題組裡對ns方程的研究,也主要在‘湍流小組’裡。”

說著他又壓低聲音,神秘道:“磁約束可控核聚變知道吧?湍流小組也在研究著相關的關鍵問題——磁流體力學因湍流現象而產生的不穩定性。”

他歎道:“因為這個小組太高端,我們對它既敬而遠之,又渴望終有一天能進入這個小組,因為那表示我們的實力被薑老院士認可了,成為了課題組裡的精英。說來你們知道ns方程與湍流的關係吧?”

秦克微笑道:“略懂一些。通過ns方程來描述湍流現象,換成數學語言就是:確定的非線性偏微分方程是否有長時間的不規則漸進解。層流是小雷諾數下ns方程初邊值問題的唯一解,隨著流動雷諾數增加,流動由層流向湍流轉變,這可以看作ns方程初邊值問題解的性質在變化。雷諾數增加到臨界點,ns方程出現分岔解,湍流現象則是ns方程的漸進不規則解。”

鄧兆亮聽得一愣一愣的,好會兒才豎起大拇指:“不愧是薑老院士的高足,佩服啊佩服,如果這叫略懂,那我想我們這些博士生可以集體自閉了。”

從這一天起,秦克和寧青筠就進入到湍流小組。

與彆的小組不一樣,湍流小組不用離開實驗室,也不用到處跑去考察,因為多數研傲視群雄工作都是通過理論推導與小型實驗來完成的。

秦克二人在物理專業上暫時沒出成績,求真書院的邱老先生卻已打電話來請兩人開始準備授課了。

而與此同時,實驗設備全部部署完畢的青檸植物培育實驗室,有關計算種子學和種子dna的研究,也進行得如火如荼……u對秦克證明黎曼猜想的重點審核。

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