科技之锤 第6章

作者:一桶布丁

不过却是全英文版的。

阅读起来比较费力,但现在这对宁为来说已经完全不是障碍。

是的,宁为突发奇想,他现在看到一道题目就能举一反三,那么看了那些世界顶级期刊上发表的论文会发生什么?

他想试试。

然而一看就发现了大新闻。

一位名叫史密斯·西斯·弗朗特的美国科学家发表了一篇论文,论文宣称证明了N-S方程不具备唯一性。

换句话说,N-S方程的唯一性跟光滑性被证否。更详细的描述就是其三维整体光滑解被证否。

这篇论文迅速引起了宁为的兴趣。

如果这篇论文是对的,那可是能颠覆数学理论界的大事件,同样也会对物理界产生深远的影响。

更别提宁为还记得一位教数理的教授说到N-S方程时,还曾说过目前数学界针对N-S方程解的研究已经在二维情形下完全解决,且已经证明三维的短时间光滑解存在。

怎么突然就被证伪了呢?

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008 纯数领域

N-S方程的全称是纳维叶-斯托克斯方程。

同时也是千禧年美国克莱数学研究所的科学顾问委员会专门列出的七个千禧数学难题之一。主要就是描述粘性不可压缩流体动量守恒的运动方程。

通俗些说大概就是流体力学的数学模型表达。

这道数学难题有多知名呢?

这么说吧,谁要是能够能给出让所有数学家认同的一个结果,不管是证明或者证否,又或者只是进一步推动了这个方程的解释,就能拿到克莱数学研究所的一百万美元悬赏。

如果没有这些年没有蹦出其他更牛的数学成果,比如解决了NP完全问题或者完全解决了四色问题这种,基本上菲尔兹奖是可以收纳囊中了。

换句话说,这位名叫史密斯·西斯·弗朗特的数学家撰写的这篇论文,如果真能经得住考验,获得世界理论数学界的广泛认可,那基本上就是下一届菲尔兹奖得主了。

宁为在看到这篇论文的时候还专门查了查这位美国数学家的简历,才36岁,没超过菲尔兹奖最高年龄限制40岁。

而且这位的确是理论数学界的大拿,标准的数学天才。16岁就被哈佛破格录取那种,现在已经是哈佛的教授,美国国家科学院院士。

当然,《自然》期刊能刊登这篇论文,已经说明这篇论文还是有货的,起码得到了数学界小范围的认可。

否则作为世界顶级期刊不可能直接就给刊载了。

不过《自然》刊登了这篇论文也并非确定这篇论文就是对的。

理论数学发展到如今的地步,像N-S这个级别的难题已经不是发表前几个评审能给出确定审阅意见的年代了。

许多类似的难题都是先发出来,然后全世界理论数学家一起讨论,挑毛病,如果实在挑不出毛病来,大家也就只能竖起大拇指直夸作者牛逼。

如果论文很快被推翻,也大可以直接丢一句作者傻逼。

不过论文中明显的错误肯定是没有的,毕竟作为顶级期刊,《自然》的评审团还是很强大的。如果什么乱七八糟的论文都能发在杂志上,也不会被奉为顶级学术期刊了。

换了以前,宁为是肯定不会在这种论文上浪费时间的。

毕竟数学大佬们论文中的东西,并不是学了数学专业就能看得懂的。

对于绝大多数本科生来说,研究这些论文不过是浪费时间。

但现在宁为真有这个底气了。

……

很快宁为便沉浸到了这篇论文之中。

大佬的论文,高阶数学语言应用的极为纯熟,这也是普通人很难读懂这种类型论文的原因。最简单的数学语言就比如a,b,c是等差数列,数学上就直接能用a+c=2b来表示。

高阶的数学语言自然会用更多更复杂的数学表达式。

这些表达式往往就是阅读障碍的起点。

但此时的宁为脑海中会自动注解出各种表达式所代表的意义。

在加上各种英语术语的翻译,宁为甚至能感觉到自己的大脑正在高速运转着。

但很快他便沉浸到了这篇论文所构造的世界中去。

一扇全新的大门正在向他展开。

……

在宁为正在观看这篇论文的同时,世界理论数学界实际上已经因为这篇论文炸开锅了。

或者说不止是数学界,更有物理学界以及相关的工科学界。

因为N-S方程描述的是物理流体力学。

当然,N-S方程并不是流体力学的全部,在实践中很多时候它要么失效,要么需要跟其他方程耦合。

比如小尺度要用fluctuating hydrodynamics;稀薄气体有滑移边界,更稀薄的要dsmc;介观要用Stokes Flow;某些特殊场合还要搞boltzmann 方程或者比N-S方程更高阶的Burnett方程。

换句话说,即便N-S方程被证否,也并不会影响到现在的流体力学。水该怎么流还是怎么流,飞机在天上该怎么飞还是怎么飞。

但是,整个学界一直认为能够用N-S方程来描述流体运动的物理机制。现在被证伪了,岂不是说之前所有利用到N-S方程做理论基础的各种模型,都是在用一个错误理论去建设的?

整个学界此时有多疯狂可想而知。

毫不客气的说,整个学界早已经因为这篇在《自然》上刊载的论文炸掉了。

虽然在外界看来一切风平浪静,那是因为作为做学术的那帮子科学家们,在思想爆炸的那一刻,不会想着先去发个微博,疯狂输出。第一选择必须是先读懂这篇论文。

然后不管是支持,还是反对,都要拿出确凿的东西来。

所以科学界的各种争议或者突破,传入普通人的耳朵中,往往会有滞后性。

毕竟学术上的争议跟突破,即便影响到普通人的生活也需要很长时间。绝大多数人更关心的是明星们今天出门有木有洗脸。

万能的互联网大大缩短了滞后性的时间。

但这篇论文毕竟才刚刚刊载一天多,学术界的疯狂跟争议都还没来得及让宁为这些数学生知道,外界当然也不可能有太大反应。

或者一些小众的公众号已经有了报道,学术性的论坛上已经开始有相关专业的人们开始讨论。但真正的学术大拿们,此时肯定是没功夫搭理这些的。

比如北大数学院的大拿们。

众所周知,燕北大学数院在纯数领域绝对是华夏第一。

这大概连他们对门的五道口职业技术学院也不敢反驳。

毕竟那是传说中燕北大学四大疯人院之首,一个标准型学霸进去会错以为原来自己是个傻逼,直到走出来才又发现自己其实也挺聪明的地方。

此时虽然已经是晚上十点,未名湖畔的燕北国际数学研究中心依然灯火通明。

办公室里数个人正围坐在办公桌前,阅读着史密斯·西斯·弗朗特的这篇论文。

办公室内落针可闻。

如果让宁为此时来到了这间办公室怕是连气都不敢喘。

因为会议室内七个人全部都是华夏数论或数学物理类别的顶尖科学家,光是有院士头衔的教授就有三位,剩下四位也是华夏年轻一代数理界的领军人物。

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009 宁为同学,淡定啊!

良久,学术大拿中有一位看上去只有二、三十岁的年轻人从电脑前站了起来,径直走到了窗前,开始凝视窗外的风景。

只是眼神明显没有聚焦,显然大脑依然没有停止思考。

如果此时有数院的学生在这里,立刻便能认出这位貌不惊人的家伙其实是燕北大学数院历史上最年轻的副教授,同时也是数院历史上最传奇的数学学神之一鲁东义。

高一就直接进入国家队,并代表华夏参加国际奥林匹克数学竞赛,以六题全对满分的成绩拿到金牌,同年IMO题目全对的只有三人。

次年,高二再次参加IMO数学竞赛,再次以全对的成绩拿到了金牌,直接把荣誉刷满。

更别提训练的时候人家3、4个小时才能完成的题,他一般一个小时就能搞定。

高三他已经对荣誉无欲无求,没再参加IMO,但凭借已有的荣誉让他被北大数院免试录取,然后他依然没有停止创造历史的步子。

大二便在丘成桐数学竞赛上拿到了5金一银,以一己之力横扫所有。

大三又拿2金一银一铜,至此拿到了丘赛大满贯。

毕业直博,三年半就拿到了博士学位,各类知名SCI上发表论文20多篇,标准的学神级人物。

更巧的是,他现在选择的研究课题恰好也是流体力学下面的PDE方向,且已经取得了不少成果。

比如Oseen涡算子的拟谱和谱下界这一难题,鲁东义跟他的合作者们通过创新方法,重构剥蒜子,强制性估计,等等解决了这一猜想。

所以此时看到这篇论文自然见猎心喜。

在他站起身不久后,另一位大拿也来到了他的身边。

这位是他读博时的导师,北大数学院教授国家科学院院士田言真。

“怎么样?看了这篇论文对你有什么想法?”

“小尺度下的发散,总觉得哪里有些怪怪的。”鲁东义答道。

田言真看着鲁东义,内心感叹。

对于科学家而言,年龄也是个大问题。

菲尔兹奖将获得者的年纪卡在四十岁也是有道理的。

三、四十岁正是一个学者最为年富力强的时候,精力充沛、思维开阔,接收新兴事物跟反应速度极快,四十岁在往后走,基本上是下坡路了。

知识跟经验也许积累的更丰富了,但记忆力、思维发散能力跟反应都处于衰退阶段。

就在田言真感叹时,鲁东义又开始自言自语。

“其实这本就是一个极端湍流系统下的问题。我们用NS方程在流体下建模,流体的初始能量在湍流中会被聚集,流体中的分散动能可能会聚集在任意小的涡流中,所以涡流中的粒子理论上来说速度可以被加到无限大。”

“这样研究的尺度越小,动能对于方程解的控制作用便会越弱。所以解可以是任意的,问题在于如何去限制这个解。现在论文给出的结果是无法限制,所以得不到唯一解,光滑性被证否……”

自言自语的声音越来越含糊,保持聆听态的田言真只能苦笑着摇了摇头。

好吧,这家伙又陷入自己构建的数学世界之中了,他也放弃了交流的想法,回到了自己的位置上。

不过话又说回来,这种水平的论文,解决的又是世界级的难题,在《自然》上发表之后学术界吵个几年最后才盖棺定论才是正常的。

想要短时间得出结果才是异想天开,他还是在继续研究吧,说不定能给这些年轻人一些启发呢?

……

江城大学。

宁为终于将这篇论文完全读完,沉浸在学术中的他,甚至没有感觉到时间在流逝。

让他无语中带着一丝丝欣喜,欣喜中还有五分惶恐的感觉依然在持续。

因为,这篇论文他真的读懂了。

还不止如此,他的大脑还直接给他反馈了这篇论文的三大错误。

如果他大脑反馈的这三大错误都是对的,足够支撑他立刻写一篇SCI来驳斥这篇在《自然》上刊载的论文。

顺带着还能推动学界对N-S方程的理解更进一步!

此刻,宁为甚至怀疑他的大脑是不是在不知不觉中,被什么东西给开了光。

不然他凭什么敢有这种想法?

发SCI去驳斥世界顶级科学家,并将困扰理论数学界的一大难题向前推动一大步?

他配吗?配几把?

是的,宁为感觉自己真不配。

除非他的大脑真的被某位大拿开光了,比如高斯、黎曼、欧拉、牛顿,爱因斯坦都不行,毕竟爱因斯坦在数学方面的成就还比不上同期的那些学术大佬们。

但他大脑里那跃跃欲试的冲动却是怎么都抑制不住的。

就在他下定决心,要孤注一掷开始写一篇论文告诉全世界这篇论文的错误之处时,“嘎吱”寝室门突然被推开,同时传来的还有刘聪的高呼声。

“宁为,好消息啊!”

宁为手顿了顿,大脑的创作冲动顿时被打断。

抬眼看了眼时间,难怪,已经快十二点了。

换句话说,刚才研究这篇论文他才花了两个多小时?

这是什么神仙速度?