第八十九章 十萬個(gè)未解之謎

　　約翰繼續(xù)道：“你父親的算法，的確已經(jīng)是人類最杰出的作品，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠強(qiáng)大。所以，我們沒有辦法將核聚變裝置做的更小，每一個(gè)反應(yīng)爐都像一座座山岳一樣，簡(jiǎn)直太粗暴了?！?p>　　張遠(yuǎn)看著這些湍流，有的明亮，有的黯淡，還有的正在旋轉(zhuǎn)，陷入了沉思。

　　不管服不服氣，約翰的抱怨的確沒錯(cuò)。

　　他心中產(chǎn)生了一股小小的野心，就好像種子一樣生根發(fā)芽。

　　“曾經(jīng)父親做過的問題，或許……我也能？！”

　　湍流問題，經(jīng)典物理學(xué)中最后一座大山。大約在400年前，納維-斯托克斯方程，也即N-S方程，就已對(duì)流體的物理進(jìn)行了理論的描述。這一方程一般很難求出精確解，所以科學(xué)家通常采用一些簡(jiǎn)化的理論模型或者求助于數(shù)值模擬的方法來預(yù)測(cè)流體的運(yùn)動(dòng)。

　　但用簡(jiǎn)化模型來模擬等離子湍流，實(shí)在太不精確。如果這些等離子沒有約束好，會(huì)對(duì)聚變引擎造成巨大的破壞。

　　信息學(xué)的蓬勃發(fā)展，讓湍流問題出現(xiàn)了一些松動(dòng)，但也僅僅只是一些松動(dòng)，能夠模擬地更加準(zhǔn)確，卻不能深入了解其真正本質(zhì)。

　　約翰嘆息道：“我們可能永遠(yuǎn)找不到湍流問題在數(shù)學(xué)上的精確解，或許說完全的精確隱藏在更加微觀的概率疊加態(tài)當(dāng)中，以我們的能力，完全不知道?！?p>　　約翰?維爾遜是悲觀派的典型代表。

　　他認(rèn)為，人類科技的上限很可能已經(jīng)是目前這樣了，以人類的智商，只能在這么一丁點(diǎn)圈子里轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去。

　　雖然還有一些細(xì)枝末節(jié)的東西有待打磨，但總歸不可能真正地實(shí)現(xiàn)質(zhì)變。

　　所以，這群悲觀派的科學(xué)家想要登上飛船，想要看看三千年以后的世界。

　　這個(gè)說法不是沒有道理，一個(gè)湍流問題，花了四百年的時(shí)間都沒有徹底解決。

　　尖端物理學(xué)中，除了凝聚態(tài)還保持旺盛的活力外，其他的都已經(jīng)漸漸消沉。高能物理被“能級(jí)大沙漠”困擾，其他的學(xué)科，譬如化學(xué)、半導(dǎo)體，使用的竟然是一些近似理論，最關(guān)鍵的是，這些近似理論確實(shí)能夠解決一些問題。

　　至于數(shù)學(xué)方面，也正在慢慢走下坡路。

　　黎曼猜想，400年屹立不倒；哥德巴赫猜想，600年了。

　　“數(shù)學(xué)大統(tǒng)一”計(jì)劃到現(xiàn)在還只是一個(gè)框架，距離完成還有幾百億光年的距離。

　　新文明學(xué)派認(rèn)為，現(xiàn)在的23世紀(jì)，再加上24、25世紀(jì)，很可能是人類最后的黃金盛世。再接下來，人類的整體智力無法繼續(xù)發(fā)展下去。

　　一旦科技停滯發(fā)展，人類文明很可能如同古代夏國(guó)那樣，不停地發(fā)生歷史輪回的現(xiàn)象。用學(xué)術(shù)一點(diǎn)的詞語，也就是掉入“平庸化的陷阱”當(dāng)中，很難再取得歷史性的巨大進(jìn)步。

　　張遠(yuǎn)其實(shí)挺同意新文明學(xué)派的部分觀點(diǎn)，但對(duì)于這個(gè)問題，他既不悲觀也不樂觀。

　　他其實(shí)不太相信，人類會(huì)蠢到掉入可以預(yù)見的陷阱當(dāng)中，也很難想象未來的世界究竟怎么樣，說不定會(huì)出現(xiàn)一些改造智力的科技呢。

　　再加上他從事的方向比較偏向于工科，偏向技術(shù)。技術(shù)與科學(xué)還是有很大的不同的，人類的應(yīng)用技術(shù)提升，確實(shí)還有很大的空間。

　　“張，你太樂觀了?！?p>　　約翰聳了聳肩膀，無可奈何地說道：“在歷史中，有很多現(xiàn)象，譬如說拉美化，中等國(guó)家收入陷阱等等。就算某些國(guó)家明明知道，卻依舊無法跨越，因?yàn)橐粋€(gè)國(guó)家的許多事情，不是領(lǐng)導(dǎo)人意識(shí)到了就能夠做到的。得依靠整體的力量?！?p>　　“但人類的集體力量，并不像你想象中的那樣強(qiáng)大。”

　　“是啊，你說的很對(duì)?！睆堖h(yuǎn)道：“不過我們總得保持樂觀，不是嗎？悲觀也不可能解決什么問題?！?p>　　告別了這位多愁善感的約翰師兄，張遠(yuǎn)回到自己的實(shí)驗(yàn)室座位，開始繼續(xù)翻閱文獻(xiàn)。

　　無意間翻到一本書。

　　《十萬個(gè)未解之謎》……

　　從天文到地理，從數(shù)學(xué)到物理，沒辦法解開的難題實(shí)在太多了。譬如說“3x+1”猜想、美好結(jié)局問題、高斯圓問題、Erdos-Graham 三進(jìn)制問題……隨隨便便一個(gè)，難度都堪比黎猜。

　　不知道為什么，看著無數(shù)的難題，張遠(yuǎn)心中總是有一種微微的惱怒感。

　　或許，是作為科研工作者中的一員，無法徹底洞穿自然的本能惱怒。

　　張遠(yuǎn)暗地里捏了捏拳頭。

　　在這一剎那，他終于下定決心，去解決一個(gè)世界知名難題。

　　無所謂得與失，只是遵循自己的本心罷了。

　　“湍流問題！”

　　“試一試吧！”

　　這需要很大的勇氣。

　　很可能花了很多很多的時(shí)間，什么成果都做不出，沉沒成本巨大。也就只有他這種年輕人，憑著一腔熱血，就能夠勇往直前。

　　下定決心后，張遠(yuǎn)長(zhǎng)長(zhǎng)吐了一口氣，慢慢地沉下心思。

　　從純數(shù)學(xué)的角度，基本上沒什么太大的可能。

　　張遠(yuǎn)不覺得自己目前的實(shí)力，能夠?qū)懗霰萅-S方程更加精確有效的方程式。

　　“或許，可以創(chuàng)造一些信息學(xué)的方法，來解決這個(gè)問題。”

　　第一種方法，是父親所用的，大名鼎鼎的“小波變換的譜方法”，也是目前工程應(yīng)用中最好的算法。它成功解決了引擎內(nèi)部流動(dòng)在時(shí)間和空間都為多尺度的湍流模擬問題。

　　本質(zhì)上，是借鑒了信號(hào)在神經(jīng)元中的傳遞過程，來描述管道中湍流的猝發(fā)機(jī)制。

　　第二種方法，是直接數(shù)值求解的方法。

　　通過解不可壓縮流體的“N-S方程”對(duì)在三維周期立方體中的各項(xiàng)同性的湍流進(jìn)行模擬。不過，這種方法對(duì)算力的要求很高，適用于計(jì)算雷諾數(shù)較低的簡(jiǎn)單湍流運(yùn)動(dòng)，例如槽道或圓管湍流。

　　當(dāng)然還有第三種“RNGκ-ε模型”、第四種“Spalart—Allmaras湍流模型”、第五種方法“內(nèi)外迭代法”等等。

　　人的創(chuàng)造力是無限的，不過真正有意義、有應(yīng)用價(jià)值的算法總歸只有這么幾種。

　　“你在看湍流問題？這玩意不是一般的復(fù)雜！”

　　趙青鋒瞥了他的屏幕一眼，饒有興趣地說道：“我曾經(jīng)也研究過這方面的內(nèi)容，核心原因是問題本身難度過大，強(qiáng)非線性、無限維系統(tǒng)、混沌系統(tǒng)，這三個(gè)難點(diǎn)目前都沒有非常適合的數(shù)學(xué)工具?！?p>　　“所以你想做的話，我也沒有特別好的建議給你。”

　　“我知道，就是隨便看看。”張遠(yuǎn)連忙道。

　　趙師兄笑了一下，感慨著年輕真好，如果是他本人，肯定會(huì)離這種問題遠(yuǎn)遠(yuǎn)的。

　　不過他并沒有在意太多，有很多東西，只要了解過了，就會(huì)知難而退。