第353章 NS方程的通解!
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第353章 NS方程的通解!
林氏曲率張量,能夠用來描述流體的諸多狀態,它以微分的形式,可以用來描述流形的一種形態。
所謂流形,可以直接當做流體,或者彎曲的平面,比如將一個十分光滑的鋼板彎起來,其表面也就形成了一個流形。
像黎曼曲率張量,就能夠被用來表達黎曼流形曲率的標準方。
而林曉搞出來的這個林氏曲率張量,描述的則是另外一種流形,它表明並不一定光滑,因為這個流形甚至可以不是曲面,而是帶有角度。
如此一來,這個流形也就能夠完全以林曉的名字來命名了,也就是林氏流形。
而借著這兩者,林曉將可以完美地去描述流體!
看著這,林曉抿了抿嘴,微微一笑。
“那麽,基於林氏曲率張量下,原先磁流體推進器中的渦流狀態流體,就可以這樣來描述……”
『ρdv/dt=pF+▽·p』
『ρ=-pl+2μ(s+l▽·u/3)+……』
雖然林曉現在並沒有直接去求得NS方程的通解,不過,他嘗試的是從特殊到一般的方式來解決這個問題。
而從特殊到一般,也是解決問題的一個重要方法,而且對於解出NS方程來說很有意義。
畢竟,直接解出NS方程的通解,十分的困難。
即使是林曉,也不得不承認這一點。
而如果能夠從特殊到一般來解決NS方程,相對來說則要方便許多。
當然,在從前,並沒有這樣一個特殊的流體案例,能夠直接讓數學家們實現從特殊到一般的跨越。
而巧合的是,林曉卻因為恰好加入馬為民的課題,然後恰好就發現了在磁流體推進器中的渦流流,能夠幫助他實現這樣一個一般到特殊的跨越。
於是接下來的林曉,便如同勢如破竹般,不斷地實現了對NS方程的突破。
不過,就像他之前發現的那樣,由於他的林氏曲率張量帶來的計算量十分之多,所以他這一勢如破竹,就破了將近一個月。
……
時間進入了七月中旬。
上京大學,林曉的辦公室中。
【所以,根據式1,式5,式11,式30……我們可以得到:】
【NS方程:αV/αt+(V·▽)V=f-1/ρ……】
【寫出其特征方程……】
【將式31代入原方程,解得b=1/2】
【所以,我們就可以求出NS方程的通解為ρ=Vuvw+ρG+……】
【將該通解代入式3中進行檢驗,顯而易見我們可以看出方程的等式兩邊相等】
【因此可以證明式32,即為Navier-Stokes方程組的通解。】
【因此我們可以證明,NS方程解的存在性。】
【而我們易得該通解具有著光滑性,因此我們可以證明,NS方程解的光滑性。】
【所以,NS方程存在解,且具有光滑性。】
【證畢。】
一筆一劃地寫下了最後兩個字,林曉拿起旁邊的筆帽,猶如收刀入鞘般地將那根墨水快要見底的中性筆插回到筆帽之中。
“終於,完成了。”
林曉揉了揉有些發酸的手腕。
幾乎是將近一個月的時間,他都在進行著無比覆雜的計算,每天下來腦海幾乎都如同在滿負荷的運作中。
要不是他的大腦最大可承受的開發度達到了原先的120%,不然的話他估計還得等上一段時間才能搞定。
而後,看著那個充滿了數學美感的通解,林曉的臉上也露出了得見真理的笑容。
起伏的波浪跟隨著正在湖中蜿蜒穿梭的小船,湍急的氣流跟隨著我們的現代噴氣式飛機的飛行,而無形的水流又在深海潛艇的身旁晃漾。
數學家和物理學家深信,無論是微風還是湍流,都可以通過理解納維-斯托克斯方程的解,來對它們進行解釋和預言。
然而這個於19世紀寫下的方程,卻讓那些將其奉以為聖經的數學家和物理學家們,被難住了將近兩百年。
但終於,直到今天,它真正地被徹底解決了。
而作為數學家兼任物理學家的林曉,此時此刻無疑是全世界最高興的科學家。
而這時候,來自收獲的聲音也響了起來。
系統:“恭喜宿主證明了納維斯托克斯方程解的存在性及光滑性,並且完成了對其的求解,流體的奧秘在你的大腦中徹底解開,真理也距離你近了一點,從此,你將成為流體的掌控者。”
“本次獎勵15000點數學經驗,15000點物理經驗,150點真理點,【氣動圖解】。”
聽到如此豪華的獎勵,林曉的臉上頓時露出了興奮的表情。
好家夥,兩門加起來總共3個W的經驗,還有150點真理點就更不用多說了,這使得他如今的真理點正式突破了一千大關,來到了1062.5。
不過,另外獎勵的氣動圖解,則讓林曉不由感到疑惑,這個東西是啥?
只是,正當他打算看一看的時候,門外忽然傳來了一陣劇烈的敲門聲。
他一楞,隨後說道:“請進。”
而後,他就見到一群數學學院的教授老師們走了進來。
打頭的就是許繼和他們院長趙齊。
見到這個陣仗,林曉就不由問道:“各位這是?”
趙齊笑呵呵地說道:“林院士,恭喜恭喜了,咱們數學科學學院再添一位院士啊!”
許繼也說道:“你小子啊,突然不聲不響地就進了院士名單,厲害啊你!你老師我都才沒當院士幾年呢。”
而林曉就露出了一臉茫然的表情:“什麽?院士?”
“咋,你居然還不知道嗎?”
其他人見到林曉的樣子,都是一楞。
難道林曉不應該是首先知道的嗎?
而就在這個時候,林曉的手機忽然響了起來。
他一看,是馬高亮,再一看眼前這一眾人,他忽然就有了猜測。
接通電話,對面的馬高亮果然上來就笑呵呵地:“林曉教授啊,恭喜你了,成為了咱們今年的院士啊。”
林曉立馬說道:“馬局長,你別和我說其他的,先說說這是怎麽了吧,我咋突然就成院士了?”
“你還不知道?”馬高亮一楞,隨後就反應了過來,知道了原因,隨後便笑道:“哦,我知道你為啥不知道了,就給你說吧,剛剛官方公布了今年新增的院士人選,其中就有你的名字。”
“而且,是科學院和工程院的兩院院士,林教授,恭喜你了啊。”
林曉頓時吃驚起來:“啥?兩院院士?”
“是的,哈哈,我可就等著你請客吃飯了啊,林院士。”馬高亮笑呵呵地說道。
“呃……這當然沒問題。”林曉終於回過了神,應了一聲。
“哈哈,那就不打擾你了,我也有事情,就這樣吧。”馬高亮笑著說了一句,而後便掛了電話。
“好的。”
林曉應了一聲,隨後就放下了手機。
而此時,他心中還有一點不敢相信。
自己就這麽成為了院士?
這是否有點太突然了?
想想,他今年才23歲呢。
不過這時候他就想起當初那位老人問他的話:“你想不想當院士?”
好嘛,這就直接當上了。
而且還是兩院院士。
到現在華國才多少個同時擔任兩院院士的人啊?
這是不是有種欽定的……咳咳。
這時候,他忽然想起自己面前還有很多人呢。
於是他擡起頭,重新看向許繼他們。
這時候,這些人也都笑盈盈地看著林曉,畢竟,林曉剛才接通的電話,顯然就說明了他已經知道自己成為院士一事了。
“林院士,怎麽樣啊?”許繼笑呵呵地說道。
看著這個年輕人,當初還是他的學生,結果轉眼間就變成了院士,許繼心中除了欣慰,也是無限的感慨,天才,到哪都是天才啊。
而林曉看著這麽多人,擺擺手,笑著道:“請客,肯定請客。”
聽到林曉的話,其他人都笑了起來。
“好!那我們可就等著林院士的第一頓慶功宴咯。”
“那咱們就不打擾林院士了。”
說著說著,這一群人也就走了。
見到這,林曉失笑地搖搖頭。
而這個時候,他又見到三個身影鬼鬼祟祟地跑了進來,赫然就是他的三個學生。
“教授……啊不對,院士,那個我們……”
林曉笑罵一句:“別在這裏裝可憐,到時候你們也一起去就行了。”
“好耶!教授萬歲!”趙國棟立馬喊道。
而旁邊的李敏則拍了他一巴掌,說道:“都說了,要喊院士!”
林曉看著他們三個激動的樣子,搞得像是他們當上院士了樣的。
他擺了擺手說道:“好了,別待在我這裏了,去做你們自己的事情去。”
“好咧,院士老師您忙!”
三個人立馬都朝林曉鞠了一躬,然後迅速溜走了。
隨著門的關上,辦公室也總算恢覆了平靜。
林曉重新回到了自己的座位上,心中也澎湃了片刻,接受了自己名號上再添“院士”一席。
而後他重新看向自己搞定的NS方程通解。
現在,他需要處理一下這個證明過程,將通解給隱藏下來,只留下解的存在性和光滑性這兩點。
通解具有著戰略意義,而單純的千禧年問題,價值就相對來說比較低。
所以他可以將千禧年難題中的NS方程證明過程給公布出去。
至於通解嘛,那就留給他們自己先研究吧。
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林氏曲率張量,能夠用來描述流體的諸多狀態,它以微分的形式,可以用來描述流形的一種形態。
所謂流形,可以直接當做流體,或者彎曲的平面,比如將一個十分光滑的鋼板彎起來,其表面也就形成了一個流形。
像黎曼曲率張量,就能夠被用來表達黎曼流形曲率的標準方。
而林曉搞出來的這個林氏曲率張量,描述的則是另外一種流形,它表明並不一定光滑,因為這個流形甚至可以不是曲面,而是帶有角度。
如此一來,這個流形也就能夠完全以林曉的名字來命名了,也就是林氏流形。
而借著這兩者,林曉將可以完美地去描述流體!
看著這,林曉抿了抿嘴,微微一笑。
“那麽,基於林氏曲率張量下,原先磁流體推進器中的渦流狀態流體,就可以這樣來描述……”
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『ρ=-pl+2μ(s+l▽·u/3)+……』
雖然林曉現在並沒有直接去求得NS方程的通解,不過,他嘗試的是從特殊到一般的方式來解決這個問題。
而從特殊到一般,也是解決問題的一個重要方法,而且對於解出NS方程來說很有意義。
畢竟,直接解出NS方程的通解,十分的困難。
即使是林曉,也不得不承認這一點。
而如果能夠從特殊到一般來解決NS方程,相對來說則要方便許多。
當然,在從前,並沒有這樣一個特殊的流體案例,能夠直接讓數學家們實現從特殊到一般的跨越。
而巧合的是,林曉卻因為恰好加入馬為民的課題,然後恰好就發現了在磁流體推進器中的渦流流,能夠幫助他實現這樣一個一般到特殊的跨越。
於是接下來的林曉,便如同勢如破竹般,不斷地實現了對NS方程的突破。
不過,就像他之前發現的那樣,由於他的林氏曲率張量帶來的計算量十分之多,所以他這一勢如破竹,就破了將近一個月。
……
時間進入了七月中旬。
上京大學,林曉的辦公室中。
【所以,根據式1,式5,式11,式30……我們可以得到:】
【NS方程:αV/αt+(V·▽)V=f-1/ρ……】
【寫出其特征方程……】
【將式31代入原方程,解得b=1/2】
【所以,我們就可以求出NS方程的通解為ρ=Vuvw+ρG+……】
【將該通解代入式3中進行檢驗,顯而易見我們可以看出方程的等式兩邊相等】
【因此可以證明式32,即為Navier-Stokes方程組的通解。】
【因此我們可以證明,NS方程解的存在性。】
【而我們易得該通解具有著光滑性,因此我們可以證明,NS方程解的光滑性。】
【所以,NS方程存在解,且具有光滑性。】
【證畢。】
一筆一劃地寫下了最後兩個字,林曉拿起旁邊的筆帽,猶如收刀入鞘般地將那根墨水快要見底的中性筆插回到筆帽之中。
“終於,完成了。”
林曉揉了揉有些發酸的手腕。
幾乎是將近一個月的時間,他都在進行著無比覆雜的計算,每天下來腦海幾乎都如同在滿負荷的運作中。
要不是他的大腦最大可承受的開發度達到了原先的120%,不然的話他估計還得等上一段時間才能搞定。
而後,看著那個充滿了數學美感的通解,林曉的臉上也露出了得見真理的笑容。
起伏的波浪跟隨著正在湖中蜿蜒穿梭的小船,湍急的氣流跟隨著我們的現代噴氣式飛機的飛行,而無形的水流又在深海潛艇的身旁晃漾。
數學家和物理學家深信,無論是微風還是湍流,都可以通過理解納維-斯托克斯方程的解,來對它們進行解釋和預言。
然而這個於19世紀寫下的方程,卻讓那些將其奉以為聖經的數學家和物理學家們,被難住了將近兩百年。
但終於,直到今天,它真正地被徹底解決了。
而作為數學家兼任物理學家的林曉,此時此刻無疑是全世界最高興的科學家。
而這時候,來自收獲的聲音也響了起來。
系統:“恭喜宿主證明了納維斯托克斯方程解的存在性及光滑性,並且完成了對其的求解,流體的奧秘在你的大腦中徹底解開,真理也距離你近了一點,從此,你將成為流體的掌控者。”
“本次獎勵15000點數學經驗,15000點物理經驗,150點真理點,【氣動圖解】。”
聽到如此豪華的獎勵,林曉的臉上頓時露出了興奮的表情。
好家夥,兩門加起來總共3個W的經驗,還有150點真理點就更不用多說了,這使得他如今的真理點正式突破了一千大關,來到了1062.5。
不過,另外獎勵的氣動圖解,則讓林曉不由感到疑惑,這個東西是啥?
只是,正當他打算看一看的時候,門外忽然傳來了一陣劇烈的敲門聲。
他一楞,隨後說道:“請進。”
而後,他就見到一群數學學院的教授老師們走了進來。
打頭的就是許繼和他們院長趙齊。
見到這個陣仗,林曉就不由問道:“各位這是?”
趙齊笑呵呵地說道:“林院士,恭喜恭喜了,咱們數學科學學院再添一位院士啊!”
許繼也說道:“你小子啊,突然不聲不響地就進了院士名單,厲害啊你!你老師我都才沒當院士幾年呢。”
而林曉就露出了一臉茫然的表情:“什麽?院士?”
“咋,你居然還不知道嗎?”
其他人見到林曉的樣子,都是一楞。
難道林曉不應該是首先知道的嗎?
而就在這個時候,林曉的手機忽然響了起來。
他一看,是馬高亮,再一看眼前這一眾人,他忽然就有了猜測。
接通電話,對面的馬高亮果然上來就笑呵呵地:“林曉教授啊,恭喜你了,成為了咱們今年的院士啊。”
林曉立馬說道:“馬局長,你別和我說其他的,先說說這是怎麽了吧,我咋突然就成院士了?”
“你還不知道?”馬高亮一楞,隨後就反應了過來,知道了原因,隨後便笑道:“哦,我知道你為啥不知道了,就給你說吧,剛剛官方公布了今年新增的院士人選,其中就有你的名字。”
“而且,是科學院和工程院的兩院院士,林教授,恭喜你了啊。”
林曉頓時吃驚起來:“啥?兩院院士?”
“是的,哈哈,我可就等著你請客吃飯了啊,林院士。”馬高亮笑呵呵地說道。
“呃……這當然沒問題。”林曉終於回過了神,應了一聲。
“哈哈,那就不打擾你了,我也有事情,就這樣吧。”馬高亮笑著說了一句,而後便掛了電話。
“好的。”
林曉應了一聲,隨後就放下了手機。
而此時,他心中還有一點不敢相信。
自己就這麽成為了院士?
這是否有點太突然了?
想想,他今年才23歲呢。
不過這時候他就想起當初那位老人問他的話:“你想不想當院士?”
好嘛,這就直接當上了。
而且還是兩院院士。
到現在華國才多少個同時擔任兩院院士的人啊?
這是不是有種欽定的……咳咳。
這時候,他忽然想起自己面前還有很多人呢。
於是他擡起頭,重新看向許繼他們。
這時候,這些人也都笑盈盈地看著林曉,畢竟,林曉剛才接通的電話,顯然就說明了他已經知道自己成為院士一事了。
“林院士,怎麽樣啊?”許繼笑呵呵地說道。
看著這個年輕人,當初還是他的學生,結果轉眼間就變成了院士,許繼心中除了欣慰,也是無限的感慨,天才,到哪都是天才啊。
而林曉看著這麽多人,擺擺手,笑著道:“請客,肯定請客。”
聽到林曉的話,其他人都笑了起來。
“好!那我們可就等著林院士的第一頓慶功宴咯。”
“那咱們就不打擾林院士了。”
說著說著,這一群人也就走了。
見到這,林曉失笑地搖搖頭。
而這個時候,他又見到三個身影鬼鬼祟祟地跑了進來,赫然就是他的三個學生。
“教授……啊不對,院士,那個我們……”
林曉笑罵一句:“別在這裏裝可憐,到時候你們也一起去就行了。”
“好耶!教授萬歲!”趙國棟立馬喊道。
而旁邊的李敏則拍了他一巴掌,說道:“都說了,要喊院士!”
林曉看著他們三個激動的樣子,搞得像是他們當上院士了樣的。
他擺了擺手說道:“好了,別待在我這裏了,去做你們自己的事情去。”
“好咧,院士老師您忙!”
三個人立馬都朝林曉鞠了一躬,然後迅速溜走了。
隨著門的關上,辦公室也總算恢覆了平靜。
林曉重新回到了自己的座位上,心中也澎湃了片刻,接受了自己名號上再添“院士”一席。
而後他重新看向自己搞定的NS方程通解。
現在,他需要處理一下這個證明過程,將通解給隱藏下來,只留下解的存在性和光滑性這兩點。
通解具有著戰略意義,而單純的千禧年問題,價值就相對來說比較低。
所以他可以將千禧年難題中的NS方程證明過程給公布出去。
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