第六百零九章 是不是很简单?你们都听明白了吧?
姜为先看向宁青筠,宁青筠忙恭敬答道:“秦克全部看完了,我的速度没那么快,只是看到一半左右,都是秦克挑出来觉得最值得看的内容。”
姜为先不由惊讶地瞥了秦克一眼,想起当初初次与这小子相遇时,他就在书店里说过半小时能看完一本厚厚的教材,自己还以为他在女孩子面前吹牛,现在想来这小子还真能做得到。
一周左右就看完整个资料室里的资料……要知道那可是课题组十几年来的全部资料,普通学生未必能在一年内看完!
这小子真是个让人不得不叹服的天才,难怪能年纪轻轻就拿到菲尔兹奖。
而宁青筠能在一周内看完一半也相当了不起,不愧是宁宗训与纪秀玉的女儿,几乎可以说是青出于蓝胜于蓝了。
但姜为先向来不习惯轻易表扬学生,他很快隐去眼里的赞许,点头道:“嗯。之前你们也跟班实习快两个月了,再加上看完了资料室时的资料,应该可以谈谈对‘空气湍流与气候预测’课题组的认识了……不过整个课题组谈起来太宽泛,这样,你们只针对当前‘湍流小组’遇到的困难来谈谈吧。秦克你先来。”
秦克略一沉思,答道:“我们是物理团队,将精力放到湍流的物理现象与物理规律上来,不能说不正确,事实上‘湍流小组’近些年来也确实取得了不错的科研成果。但是……”
湍流是无序或混沌的复杂流体运动,这也是描述流体流动的n-s方程历经一两百年依然无人能破解的重要原因,“湍流小组”这十年多来取得了不少的成果,但都难称得上“有重大突破”,归根到底就是数学层面的处理实在太难太难了。
根据秦克和宁青筠翻阅的课题组资料档桉显示,“湍流小组”成立后,最初是从伯努利定律入手的,这是在流体力学的连续介质理论方程建立之前,水力学所采用的基本原理,其实质是流体的机械能守恒。即:动能+重力势能+压力势能=常数。
但因为它仅适用于粘度可以忽略、不可被压缩的理想流体,对于湍流的深入研究起不到太大作用,很快就被放弃了,“湍流小组”改为研究雷诺方程、洛伦兹方程组以及混沌论,并得出了一个结论:具体的湍流不可预测,但在统计意义上,湍流又是可以预测的。
然后小组的注意力转到了巴切勒定律上,这是湍流中预测不同尺度下漩涡的动力学细节的定律――虽说是定律,实际应该称之为“猜想”,因为它只是从物理层面得到证实,而从没有人能从数学层面进行证明。
两年后“湍流小组”发现如果不对n-s方程有足够深入的了解,想研究满足n-s方程的粘性流体的湍流现象就像是空中楼阁一样不切实际,“湍流小组”终于还是把精力集中到了湍流的中心问题,即求湍流基本方程纳维-斯托克斯方程的统计解上。
然而这是全世界无数数学家都解决不了的难题,让一个物理课题组的精锐小组来解决,实在有点强人所难。
所以折腾了三年没什么出色的成果后,“湍流小组”又转回研究湍流的物理现象,利用各种测试仪器和数据处理系统,测量湍流的特征参量或显示流场,研究怎样利用湍流的各种规律改进现有的科技,这回终于取得了不错的成效,对研究国产大飞机及发动机有了很大的贡献,对气象预测也有了不少的推动。
可以说,“湍流小组”经历了从物理到数学,又回归物理的路子,这也是世上绝大多数研究湍流的团队所走过的弯路。
秦克一边整理着思绪,一边继续道:“但是湍流问题,归根到底是数学问题,除非解决粘性不可压缩流体动量守恒的n-s方程组在三维空间中光滑解的存在性问题,不然永远无法在湍流的研究上取得突破。理论高度决定应用深度,n-s方程决定着湍流的未来应用前景。我建议‘湍流小组’还是要将起码一半的精力,放回到n-s方程上。”
姜为先眼中忽然有了笑意:“这就是你和小宁决定研究这个千禧年数学难题的原因?”
“是的。”
“小宁,你的意见呢?”
宁青筠认真道:“我也和秦克一样的观点,现在‘湍流小组’可以放出一半精力来研究n-s方程本身,另一半精力放回到物理层面,这样才有可能取得新的突破。物理离不开数学,如果不能以数学语言来描述解释甚至证明物理现象,那物理现象很难成为定理,哪怕重复一百次实验都能成功,也不能百分百保证就结论一定是正确的。”
“不错。”姜为先终于忍不住赞了一句:“你们都说得很对。但说实话,n-s方程的难度很高,我这辈子主要是研究物理,偏微分方程虽然研究过几年,还向老邱请教过n-s方程,仍觉得吃力。”姜为先向来实事求事,丝毫不忌讳在学生面前自爆短处:
“目前n-s方程只能在某些十分简单的特例流动问题上才能求得其精确解,或者在部分前提条件下,通过简化方程而得到近似解。我们的‘湍流小组’,近来也只能根据已知的一百多个特例解进行物理方面的研究,想要再进一步解决n-s方程在三维空间中光滑解的存在性问题,那肯定是不切实际的。所以……”
老院士凝视着两个得意弟子:“你俩也是‘湍流小组’里的重要成员,从今天起,你们结束跟班实习,转为助理研究员,n-s方程正式数学方面,由你们俩来负责。你们每天的早上专门在办公室研究n-s方程,下午就跟着‘湍流小组’一起做实验研究,‘湍流小组’暂时还是继续往原本的物理方面进行研究。”
作了安排后,老院士又提供了支援:“当然,如果你们在数学层面有什么新的突破,需要‘湍流小组’通过实验来验证,或者是要用到超算来模拟,都可以向我这边提出来。所有资源都由我来解决。当然,若是你们在数学方面需要什么人手,那你们自己和数学系的卫元甫说就行了。”
显然姜为先也知道,以卫元甫对秦克宁青筠的重视,几乎是有求必应,比姜为先自己去说还有用。
秦克和宁青筠对老师的安排自无异议,甚至还有些感激老师的贴心安排。
离开了院士办公室,博士后邓兆亮便迎了上来,笑道:“哎呀,两个月没见到你们,还没当面恭喜你们拿到了菲尔兹奖。”
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姜为先不由惊讶地瞥了秦克一眼,想起当初初次与这小子相遇时,他就在书店里说过半小时能看完一本厚厚的教材,自己还以为他在女孩子面前吹牛,现在想来这小子还真能做得到。
一周左右就看完整个资料室里的资料……要知道那可是课题组十几年来的全部资料,普通学生未必能在一年内看完!
这小子真是个让人不得不叹服的天才,难怪能年纪轻轻就拿到菲尔兹奖。
而宁青筠能在一周内看完一半也相当了不起,不愧是宁宗训与纪秀玉的女儿,几乎可以说是青出于蓝胜于蓝了。
但姜为先向来不习惯轻易表扬学生,他很快隐去眼里的赞许,点头道:“嗯。之前你们也跟班实习快两个月了,再加上看完了资料室时的资料,应该可以谈谈对‘空气湍流与气候预测’课题组的认识了……不过整个课题组谈起来太宽泛,这样,你们只针对当前‘湍流小组’遇到的困难来谈谈吧。秦克你先来。”
秦克略一沉思,答道:“我们是物理团队,将精力放到湍流的物理现象与物理规律上来,不能说不正确,事实上‘湍流小组’近些年来也确实取得了不错的科研成果。但是……”
湍流是无序或混沌的复杂流体运动,这也是描述流体流动的n-s方程历经一两百年依然无人能破解的重要原因,“湍流小组”这十年多来取得了不少的成果,但都难称得上“有重大突破”,归根到底就是数学层面的处理实在太难太难了。
根据秦克和宁青筠翻阅的课题组资料档桉显示,“湍流小组”成立后,最初是从伯努利定律入手的,这是在流体力学的连续介质理论方程建立之前,水力学所采用的基本原理,其实质是流体的机械能守恒。即:动能+重力势能+压力势能=常数。
但因为它仅适用于粘度可以忽略、不可被压缩的理想流体,对于湍流的深入研究起不到太大作用,很快就被放弃了,“湍流小组”改为研究雷诺方程、洛伦兹方程组以及混沌论,并得出了一个结论:具体的湍流不可预测,但在统计意义上,湍流又是可以预测的。
然后小组的注意力转到了巴切勒定律上,这是湍流中预测不同尺度下漩涡的动力学细节的定律――虽说是定律,实际应该称之为“猜想”,因为它只是从物理层面得到证实,而从没有人能从数学层面进行证明。
两年后“湍流小组”发现如果不对n-s方程有足够深入的了解,想研究满足n-s方程的粘性流体的湍流现象就像是空中楼阁一样不切实际,“湍流小组”终于还是把精力集中到了湍流的中心问题,即求湍流基本方程纳维-斯托克斯方程的统计解上。
然而这是全世界无数数学家都解决不了的难题,让一个物理课题组的精锐小组来解决,实在有点强人所难。
所以折腾了三年没什么出色的成果后,“湍流小组”又转回研究湍流的物理现象,利用各种测试仪器和数据处理系统,测量湍流的特征参量或显示流场,研究怎样利用湍流的各种规律改进现有的科技,这回终于取得了不错的成效,对研究国产大飞机及发动机有了很大的贡献,对气象预测也有了不少的推动。
可以说,“湍流小组”经历了从物理到数学,又回归物理的路子,这也是世上绝大多数研究湍流的团队所走过的弯路。
秦克一边整理着思绪,一边继续道:“但是湍流问题,归根到底是数学问题,除非解决粘性不可压缩流体动量守恒的n-s方程组在三维空间中光滑解的存在性问题,不然永远无法在湍流的研究上取得突破。理论高度决定应用深度,n-s方程决定着湍流的未来应用前景。我建议‘湍流小组’还是要将起码一半的精力,放回到n-s方程上。”
姜为先眼中忽然有了笑意:“这就是你和小宁决定研究这个千禧年数学难题的原因?”
“是的。”
“小宁,你的意见呢?”
宁青筠认真道:“我也和秦克一样的观点,现在‘湍流小组’可以放出一半精力来研究n-s方程本身,另一半精力放回到物理层面,这样才有可能取得新的突破。物理离不开数学,如果不能以数学语言来描述解释甚至证明物理现象,那物理现象很难成为定理,哪怕重复一百次实验都能成功,也不能百分百保证就结论一定是正确的。”
“不错。”姜为先终于忍不住赞了一句:“你们都说得很对。但说实话,n-s方程的难度很高,我这辈子主要是研究物理,偏微分方程虽然研究过几年,还向老邱请教过n-s方程,仍觉得吃力。”姜为先向来实事求事,丝毫不忌讳在学生面前自爆短处:
“目前n-s方程只能在某些十分简单的特例流动问题上才能求得其精确解,或者在部分前提条件下,通过简化方程而得到近似解。我们的‘湍流小组’,近来也只能根据已知的一百多个特例解进行物理方面的研究,想要再进一步解决n-s方程在三维空间中光滑解的存在性问题,那肯定是不切实际的。所以……”
老院士凝视着两个得意弟子:“你俩也是‘湍流小组’里的重要成员,从今天起,你们结束跟班实习,转为助理研究员,n-s方程正式数学方面,由你们俩来负责。你们每天的早上专门在办公室研究n-s方程,下午就跟着‘湍流小组’一起做实验研究,‘湍流小组’暂时还是继续往原本的物理方面进行研究。”
作了安排后,老院士又提供了支援:“当然,如果你们在数学层面有什么新的突破,需要‘湍流小组’通过实验来验证,或者是要用到超算来模拟,都可以向我这边提出来。所有资源都由我来解决。当然,若是你们在数学方面需要什么人手,那你们自己和数学系的卫元甫说就行了。”
显然姜为先也知道,以卫元甫对秦克宁青筠的重视,几乎是有求必应,比姜为先自己去说还有用。
秦克和宁青筠对老师的安排自无异议,甚至还有些感激老师的贴心安排。
离开了院士办公室,博士后邓兆亮便迎了上来,笑道:“哎呀,两个月没见到你们,还没当面恭喜你们拿到了菲尔兹奖。”
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