第199章 来了来了
是德利涅和叶臻的邮件。
德利涅的邮件带着一股戏谑,可以看出写这封信的时候心情挺不错的。
威腾?
肖宿当然知道。
做理论物理的人,不知道威腾的名字,就像做数学的人不知道高斯的名字一样。
他之前读过不少威腾的论文。
这位物理学者的思路很清晰,论文写的条理分明,每一个定义、每一个引理、每一个证明,都写得清清楚楚。
在肖宿的评判标准里,威腾属于那种还不错的学者。
“小智,”肖宿说,“把威腾的邮件找出来。”
三秒后,屏幕上弹出一封邮件。
发件人:Edward Witten
收件人:Xiao Su
主题:Regarding your recent work on Navier-Stokes equations
邮件的内容很简短。
威腾说了几句客套话,表达了对NS方程那三篇论文的兴趣,然后提出了两个技术问题。
第一个问题是关于耗散势的唯一性的,他问这个势函数是不是由流场的几何结构唯一确定的。
第二个问题是关于和乐在湍流里的行为的,他问在湍流状态下,和乐的演化会不会出现奇点。
读完这两个问题,肖宿朝他问的方向思索了会儿。
第一个问题不难。
耗散势的唯一性,可以从《粘性流体中和乐的演化方程与耗散结构》的定理3.2直接推出来。
粘性项可以表示为某个势函数的梯度,而这个势函数是由流场的曲率张量唯一确定的。
第二个问题问的有点意思。
湍流里的和乐演化,这个问题肖宿自己也想过。
《粘性流体中和乐的演化方程与耗散结构》里给出的演化方程是精确的,适用于任意流场,包括湍流。
但在湍流状态下,流场的速度梯度很大,涡量场很复杂,和乐的演化可能会出现一些有趣的现象。
比如,和乐可能会随着湍流的级串过程而逐级传递,从大尺度传递到小尺度,直到在耗散尺度上被粘性抹平。
这个想法,肖宿还没有写成论文。
但他觉得值得写一写。
“威腾教授:
针对您提出的两个问题,回复如下:
其一,耗散势由曲率张量唯一确定,具体推导可参考《粘性流体中和乐的演化方程与耗散结构》中定理3.2的推论。
其二,湍流状态下,和乐演化会呈现尺度级串现象,大尺度和乐会随涡旋破碎逐级传递至小尺度,最终在耗散尺度上被粘性作用抹平,此间和乐平方呈单调递增态势,这或许能为湍流耗散提供全新的几何解释。”
处理完威腾的邮件,肖宿点开了叶臻的那封邮件。
他原本以为这又是一封邀请你来参观的客套信,准备扫一眼就关掉。
但他的目光在屏幕上的第二段停住了。
原始数据?
肖宿有点意外。
压缩包不大,只有几十兆。
解压之后,里面是一组实验数据文件,格式是文本文件,每一行是一组测量值。
文件名上标着日期、温度、磁场强度等参数。
肖宿打开其中一个文件,看了一眼数据的结构。
他往下翻了翻,数据很规整,没有明显的噪声或者异常值。
他又打开了另一个文件,这个文件是在零磁场下测的。
数据的结构和第一个文件一样,但信号强度的分布模式明显不同。
它的信号分布完全异于常规的实验数据。
肖宿的眉头微微皱了一下。
他把数据导入一个Python脚本,做了一个简单的可视化。
然后他发现这个信号不是随机分布的。
它集中在一个二维曲面上,这个曲面微微弯曲,边界清晰,形状像一片叶子。
等等,叶状结构?
肖宿的眉头皱了起来,这不是简单的几何曲面。
如果只是偶然的噪声,不会形成这么规整的边界。
这片叶子的边界条件肯定暗示了一种非平凡的拓扑约束。
他立刻打开了另一个包含零磁场下那一组数据的文件。
信号强度消失了,但叶子的骨架还在。
它在没有外场的情况下依然存在,意味着这不是外场诱导的效应,而是系统本身的内禀属性。
肖宿的脑子开始飞速运转。
这片叶子的形状不是随机的。
它看起来像是某个更高维结构在三维空间里的切片。
边界轮廓的几何特征,那种闭合的方式让他联想到了某种等价关系下凝聚成的低维子流形。
如果两个系统的规则等价,那它们就属于同一个相。
而那片叶子,如果它的边界和曲率不是由外部参数决定的,那它很可能就是这种代数分类的一个具体表现,一个相在几何上的投影。
不同的叶子,对应不同的代数结构。
零磁场下依然存在的骨架,意味着这个结构是稳定的,不依赖外场调节。
这种稳定性,通常意味着它的保护机制是拓扑的,不是对称性的。
肖宿隐约感觉到,这片叶子的几何,可能对应着某种他以前只在抽象代数里见过的组合规则。
如果真是这样,那这套规则应该能推导出叶子形状的约束条件,边界轮廓、曲率分布,都应该能用代数语言写出来。
要真是这样的话,那就有点意思了。
但是他现在还说不清楚那具体是什么。
还需要他去叶臻的实验室,亲自调一调参数,看看这片叶子在不同条件下的变化规律。
只有亲眼看看实验是怎么做的,摸清了它如何响应,才能反推它是什么。
“明天我去你实验室看一下,那个异常信号,可能不是噪声。”
……
收到肖宿回信的时候已经是晚上十一点半了,叶臻还没睡。
他坐在办公室里,面前的电脑屏幕上还开着肖宿那篇《粘性流体中和乐的演化方程与耗散结构》的PDF。
每次看,都会发现新的东西。
比如,他刚才注意到,肖宿在论文的第五章里,写了一个注记。
那个注记只有两行字,但叶臻看到的时候,整个人都僵住了。
注记写的是:“这个耗散势的构造,不限于流体力学。任何耗散系统,只要其演化方程可以写成梯度流的形式,都可以用类似的方法构造势函数。”
任何耗散系统。
任何。
叶臻盯着这几个字,当即就想到,如果这个框架能用在凝聚态物理里呢?
如果电子系统的耗散,也就是电阻,也能用类似的势函数来描述呢?
他还没来得及深想,电脑右下角弹出一声提示音。
“叮——”
叶臻的心跳漏了一拍。
这个提示音是他专门为肖宿的邮箱地址设置的。
整个高能物理所,只有肖宿有这个待遇。
连科技部部长的邮件都没有这个待遇。
他几乎是条件反射地点开了收件箱。
叶臻的手指悬在鼠标上方,深呼吸了三次,才点开邮件。
正文只有一行字。
叶臻盯着这行字,愣了三秒。
然后他“嚯”地一下从椅子上站了起来。
动作太大,膝盖撞到了桌沿,桌上的茶杯晃了一下,洒了几滴水在桌面上。
但他完全没感觉到疼。
他盯着屏幕上的那行字,嘴巴咧开,露出一个难得的笑容。
来了。
终于要来了。
他发了几十封邮件,等了几个月,差点就要亲自跑到京大去堵门了。
现在,肖宿终于答应了。
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