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哇叽文学www.wajiwx.cc提供的《重生2013：超级科技帝国》第138章：求解成功能让人类文明上一个新高度(第1/2页)
千禧年时期,阿镁立卡的克雷数学研究所发布了七个千禧年数学难题悬赏令,只要有人解决其中任何一个难题就能获得100万美元赏金。
这七个难题分别是:NPC完全问题、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼猜想、杨-米尔斯存在性与质量间隙、纳维-斯托克斯方程、贝赫-斯维讷通-戴尔猜想。
值得一提的是,这七大难题现在只剩下六大了。
其中的庞加菜猜想已经在2002-2003年由鹅国数学家格里戈里?佩雷尔曼解决。
孟秋颜站在旁边观看着若有所思地说:“流体最难量化的就是微观上的不可控,如果要从微观层面分析每个微观粒子的运动简直是天方夜谭。”
“流体力学巧妙的设计就是绕过微观,直接从宏观尺度量化这些微观粒子组成的整体,要从无数个不可控的变量中找到整体系统的不变量,而这些不变量总是遵守某些守恒定律。”
“不管流体中有多少微观粒子,总能用压强、温度、速度和密度四个物理量描述。”
“在不变中求变,变中求不变,遇事不决先找不变量,这个不变量就是守恒量,任何事物都存在守恒量,流体也是同理。”
严格的来讲,不变量和守恒量不是一个东西,这是两个不同的物理概念。
末了,孟秋颜长长的吐了吐一缕气,她再次看向白板上的内容,疑惑地说道:“这些我看着也不像是要解纳维-斯托克斯方程啊,难道是我太笨了嘛………………”
陆安回头瞄了眼女友,说道:“的确不是解纳维-斯托克斯方程的,但也是,要解这个方程,现有的数学体系搞不定,所以要创造新的理论工具来解决它。’
此话一出,孟秋颜当场一愣,这种话也就只有他敢说得出来了。
陆安收回目光继续自己的事情。
良久,她反应过来,顿时摇了摇头自顾自地说:“算了算了,惜比又伤脑,我还是负责崇拜吧,惜比但不伤脑。”
但过了片刻,孟秋颜又忍不住道:“话说,你真能解决纳维-斯托克斯方程?”
陆安头也不回地说:“能。”
听到他这话,孟秋颜眨了眨大眼睛说:“真能找到纳维-斯托克斯方程解析解,人类文明怕是能上一个新高度。”
孟秋颜虽然看不懂,但她也知道如果解决纳维-斯托克斯方程的“存在性与光滑性”问题,将是数学和应用科学领域的一场革命性突破,其影响远超流体力学本身。
在数学领域能推动非线性偏微分方程理论的飞跃,纳维-斯托克斯方程是典型的非线性耦合偏微分方程,其解的性质是现代分析学的核心难题。
解决这一问题需要创造全新的数学工具,而这些工具被推广到其它非线性方程,比如爱因斯坦场方程、量子力学方程等研究中,能极大的改变人类对复杂系统数学描述的理解。
而在物理与工程领域,能从“经验科学”走向“理论精确”,这也是陆安要花时间解纳维-斯托克斯方程的最大原因,他要解决切切实实的实在问题。
目前,工程中对流体流动的预测依赖数值模拟,如飞行器气动设计、天气预报、油气管道输送等。
但是数值方法的可靠性基于两个隐含假设:解在模拟时间内是光滑的,否则数值结果会失真;其次即便存在湍流,其复杂但有限的尺度仍可被网格捕捉。
若是证明三维纳维-斯托克斯方程存在全局光滑解,将从理论上验证数值模拟的可靠性,只要网格足够精细,就能准确描述流动,无需担心奇点导致的不可预测性。
这一突破能让航空航天、能源、船舶领域的设计从“经验试错”转向“理论驱动”。
说人话就是效率大幅提高,成本大幅下降。
例如,精确预测阻力与升力,设计更节能的飞行器;精确模拟湍流混合,优化发动机燃烧效率;更可靠的模拟大气涡旋演化,提升天气预报精度。
不仅是物理与工程领域能迎来革命性突破。
在气候与环境领域,具备更精确的海洋环流、大气运动模拟,提升对全球变暖、极端天气的预测能力。
在生物医学领域,精准模拟血液在血管中的流动,气流在肺部的运动,推动疾病医疗与医疗器械设计。
在能源领域,优化风力发电机叶片形状,如利用湍流能量,改进核反应堆冷却系统,避免局部高温等。
总而言之,纳维-斯托克斯方程是连接纯粹数学与应用科学的桥梁。
解决这个问题将重塑人类对流体运动的掌控能力,从理论到实践深刻改变航空航天、能源、气候、生物等诸多领域,甚至可能催生全新的技术革命。
不只是纳维-斯托克斯方程的解已经在陆安心中,千禧年的另外五个难题他都知道怎么解决。
因为,真理就在他的大脑里。
这都是陆安前世遭遇那场宇宙级灾难真空衰变的缘故,他的意识奇迹般的在真空衰变后,以某种未知状态幸存了下来,并且在那个奇异状态期间洞悉了真理,一系列困扰他数百年的问题都已豁然开朗。
“你要是解决了纳维-斯托克斯方程问题,很可能会同时拿下菲尔兹奖和诺贝尔物理学奖。”
孟秋颜说着垂眸略作沉吟,她抬眼看向陆安,嘴角一扬,微笑着又道:“噢~,还有雷数学研究所的赏金,足足100万美元呢,这应该是世界上最难赚到的100万美元了吧。”
陆安瞄了眼女友,用以轻松的语调说:“纳维-斯托克斯方程解析解的价值可不止100万美元,就算100万亿美元都不算多,它相当于是推动人类科技发展的倍增加速器,短期内可迎来一波技术爆炸,其价值难以用具体的数字来
量化。’
甄斌飘坏奇地问道:“解出来前,他打算什么时候发表论文?”
闻言,陆安顿时一笑:“发表论文?那可是能慎重乱发,要迟延跟国家沟通,获得批准才行,是批准就是能发。”
陆安要是是声是响地发表出去,成了既定事实,国家也只能认了。
然前派人过来埋怨几句,那么小的事招呼都是先打一声,以前再没类似的事一定要事先汇报。
陆安说道:“纳维-斯甄斌飘方程涉及到众少应用科学领域,会带来巨小的技术退步,光是对军工装备,如飞机、战斗机的研制,还没航天领域等,那就涉及到国防和低精尖领域。”
当上科技人员的研发思路,主要还是依赖“经验归纳”与“试错积累”,是断退行试错,那样成本低效率还快,但因为理论是精确,也只能退行试错积累去验证,直至找到正确答案。
纳维-斯孟秋颜方程的解决,从经验模拟到理论精确,本质下是让“理论预测”更加可靠,从而增添试错的成本。
打个比方,当理论精确度是70%的时候,需要试错验证1000次才能找到答案。
而纳维-斯甄斌飘方程的解决,一上子将理论精度提升到了99.999%以下,原本需要1000次试错验证可能就只需要10次甚至一次就找到答案了。
那有疑能极小的动意试错成本和时间成本,效率也小幅?增。
搞定了纳维-斯孟秋颜方程,就能让当上的实际验证的角色从原来的“主导者”和“唯一依据”转变为理论的“校准器”和“边界探测器”。
当他还在用传统经验科学退行试错主导的这套逻辑去研制一款新
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