第267章 电动力学与流体力学的融合难题(2 / 2)首席设计师
“这难度……有点离谱了吧?”
林叶靠在椅背上,感觉有些牙疼。
虽然知道很难,但是这也实在太难了。
他之前证明NS方程的全局正则性,处理的仅仅是纯流体,不需要考虑电磁相互作用。
但现在这道题,不仅有流体,还硬生生地塞进去了极高压电场!
这就意味着,他必须把描述电磁场的麦克斯韦应力张量,完美地镶嵌进NS方程那本就极其脆弱的惯性对流项里,而且还是在最容易发生爆破的边界层进行强耦合非线性处理!
稍有不慎,这个高维双曲-抛物混合的偏微分方程,就会在几步推导之内直接炸模,彻底掉入无解的混沌系统里面去了。
虽然整道题的难度相比NS方程的全局正则性问题自然要低,毕竟他为了证明NS方程的全局正则性,可谓是历经各种风雨,期间光是修炼空间都进过好几次。
但这道题,单从数学技术难度上看,依然远超他此前在修炼空间所面临的任何问题。
而且,最重要的是,这道题对于林叶来说,存在着一道实打实的门槛,也就是电流体动力学。
诚然,他在偏微分方程这个大方向上,已经是当世数一数二的神级学者,在流体力学领域更是堪称宗师。
但如今的学术界,学科细化程度极高,所谓术业有专攻,不同领域之间,隔行如隔山这个说法完全不夸张。
电流体动力学,EHD,这是一个物理与数学极度深化的交叉前沿,林叶懂基础物理,也精通NS方程,但如何用最高深的现代数学工具去剖析麦克斯韦方程组的奇异性?
这就真涉及到他的知识盲区了。
凭空去解这道题,他实在不敢说自己能轻松拿捏。
“这系统,还真是会见缝插针找我的短板啊。”
林叶苦笑了一声,下意识地转过头,看向了漂浮在半空中的那个淡蓝色倒计时面板。
【剩余时间:54天23小时29分钟】
看到这个数字,林叶更是直接被气笑了。
55天!
上次在纯粹数学空间里死磕那个传说级的算术几何难题,系统也就给了50天的时间。
这次倒好,直接又多加了5天。
“这破系统,是不是换策划了?怎么动不动就搞数值膨胀呢?”
林叶忍不住在心里狠狠痛骂了一句“无良策划”。
给的时间越多,就意味着系统判定这道题的难度越大、推导过程越繁琐,这55天,怕不是要把他这段时间来好不容易养起来的精气神给榨干。
但抱怨归抱怨。
看着那个已经开始跳动的倒计时,林叶只能收敛心神。
来都来了。
该研究还是得研究。
没有多余的时间去纠结了。
要是这55天里没能把这个局部精确解给推导出来,那任务失败的后果他可承受不起。
那代表的,可是【一次修炼,三次结算】这种千载难逢的超级大羊毛,就这么白白流失了!
“拼了!”
林叶深吸了一口气,将那张A4纸推到一边,伸手拿过了书桌上系统为他准备的那本厚重的《经典电动力学》。
虽然林叶对流体力学以外的物理领域了解不深,但是这本由J.D. Ja写就的电动力学著作他还是听说过的。
在物理学界,这本书号称是物理系研究生的噩梦,更是无数理论物理学子入门的生死关。
其里面极其繁琐的数学推导,动辄留给读者的地狱级课后题,以及作者那种动不动就【显而易见可得】的行文风格,折磨疯了一代又一代的天才。
林叶翻开沉甸甸的硬壳封面,开始阅读起来。
最开始的几个小时,他看得很快。
因为Ja在书里大量使用的数学工具——比如格林函数、偏微分方程、勒让德多项式、球谐函数以及复变分析,在别的物理系学生看来或许是天书,但在林叶这个刚刚通关了NS方程,连算术几何都能玩出花来的数学大佬眼里,简直就像是小学生的一加一一样亲切。
然而,随着阅读的深入,当内容进入到宏观电磁学、介质中的边值问题,以及麦克斯韦应力张量时,林叶的速度渐渐慢了下来。
“难怪那么多物理天才都在这本书上栽跟头,这确实不简单。”
林叶揉了揉眉心,眼中闪过一丝钦佩。
这本书的难点,根本不在于数学公式的繁复,而在于它要求读者建立起一种极其宏大的物理-数学直觉,它在教你如何用偏微分方程,去精确描述太空中、介质里、乃至边界表面上那些看不见摸不着的电磁场受力情况。
特别是书中关于麦克斯韦应力张量的描述,让林叶如获至宝。
“原来如此……电场对流体产生的体积力,可以通过张量的散度来表示。”
林叶一边看,一边在旁边的草稿纸上快速勾画着,“当极高压电场作用于流体边界层时,电荷分布不再是均匀的。这种空间电荷会产生极其强烈的库仑排斥力,而这个力一旦塞进NS方程的惯性项里,就会和流体本身的粘滞力产生不可调和的矛盾,从而导致方程在边界处发生奇异性爆破……”
他终于彻底弄明白了这次修炼任务的物理根源。
找到了病因,接下来的事情就有了方向。
时间在这间静谧的图书馆里悄然流逝。
林叶像是一台不知疲倦的高性能服务器,疯狂地吞噬、咀嚼着书中的每一个知识点,将麦克斯韦方程组的灵魂,一点点融入到他原本的流体力学知识体系中。
第一天,第二天,第三天……
直到第五天傍晚。
“啪。”
林叶合上了这本厚重的巨著,将其放回了书桌的右上角。
他长长地吐出一口浊气,闭上眼睛,在脑海中将整本书的逻辑框架从头到尾重新梳理了一遍,确认没有任何遗漏后,这才睁开眼。
“嘶……居然花了我四五天的时间。”
林叶语气中带着几分无奈和感慨,“看来这么久没动脑子,效率确实下降了不少啊,光是看一本基础教材就耗了这么久,接下来的推导怕是有的熬了。”
这话要是让外面那些物理系的博士生听见,估计能当场吐出几十两鲜血。
别人研究一整年,脱了好几层皮都不一定能完全啃透的《经典电动力学》,他花了不到一百二十个小时就彻底融会贯通,甚至连书里的那些变态课后题都在脑子里秒杀了。
结果这货居然还嫌自己效率低?
这已经不是凡尔赛了,这简直是不给人留活路。
感慨完毕,林叶的目光并没有停留,而是直接伸出手,拿过了系统为他准备的第二本资料——F.F. 的《等离子体物理学基础》。
电磁学的基础已经打牢,接下来,他需要了解在强电场下,那些被电离的气体是如何像流体一样运动的。
窗外,淅淅沥沥的雨声依旧。
在这间复古而宁静的图书馆里,林叶翻开书页,再次化身为那个不知疲倦的求道者,一头扎进了这个电磁与流体的奥秘之中。
……