大國院士 第八百三十八章順利的電磁研究工作

第八百三十八章：順利的電磁研究工作

航天領(lǐng)域內(nèi)部的會議依舊在召開，針對月面軌道質(zhì)量投射器的討論火熱的進行著。

會議室內(nèi)，除了各領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者針對各個細節(jié)的提問與建議外，其他最多的，恐怕就是對國家為何會突然開始這種‘科幻級’的工程，以及到底是誰提出來的這項技術(shù)了。

而毫無意外的，所有人腦海中都浮現(xiàn)出了一個年輕的身影，以及腦海中濃濃的羨慕。

對于在場的所有人，哪怕是院士級的大佬來說，就沒有不羨慕那個人的。

還不到而立之年，就已經(jīng)站在了學(xué)術(shù)界的巔峰。

兩院院士的頭銜、菲爾茲獎和諾貝爾獎雙得主，從名譽這一塊，他已經(jīng)站在了最巔峰，可以說是史無前例的的第一人了。

而在科研這一塊，就更不用多說了。

或許大部分學(xué)術(shù)界的人都羨慕他手握好幾個千億級項目，但知道內(nèi)情的人更羨慕的是，他所有的研究，在高層那邊從來都是單獨討論的。

不需要通過科學(xué)技術(shù)蔀的審核，也不需要自然科學(xué)基金委員會管理的經(jīng)費。

別人眼中的超級工作，在他手里只不過是動動嘴，和上面說一聲而已。

就如同這次的月面軌道質(zhì)量投射器，這種在航天界看起來都極為科幻的項目，耗資千億的超級工程，卻不過是他一個人，一封信的成果而已。

當(dāng)然，絕大部分的學(xué)者和科研人員也僅僅是羨慕而已。

或者說，就算是羨慕，這種事情也羨慕不來，只能在心里將其當(dāng)做‘神話’一般看待。

畢竟徐川所完成的那些技術(shù)和成就，隨便抽一樣出來，都是其他人需要用一輩子的時間去研究，甚至都完不成的。

如同可控核聚變技術(shù)。

就在五年前，它還被學(xué)術(shù)界稱為‘永遠的五十年’。在當(dāng)時誰要是說五年后可控核聚變反應(yīng)堆能照亮整個神州大地，恐怕誰都會認(rèn)為他肯定是瘋了。

然而現(xiàn)在，這個可以說是幻想的故事，已然真實的發(fā)生在了這片紅色的大地上。

能夠做到這種地步，無論是放到哪個國家，恐怕和他相關(guān)的事情都只會是特例特辦的。

就在航天局關(guān)于月面軌道質(zhì)量投射器月球軌道空間站的研討會進行著的時候，這個項目的發(fā)起人，卻將自己關(guān)進了紫金山腳下的別墅中。

高弘明的動作很快，在徐川提出了要電磁軌道炮項目的實驗數(shù)據(jù)后，僅僅是兩天的時間，便從軍方以及有相關(guān)實驗的研究機構(gòu)和單位手中拿到了完整的實驗數(shù)據(jù)。

坐在書房中，徐川用嘴叼著一袋酸奶，雙手在鍵盤上噼里啪啦的敲擊著。

針對電磁軌道炮內(nèi)部的磁場建立一個數(shù)學(xué)控制模型，難度極大。

其他的不說，三維橢圓電磁場與高維大尺度反散射問題的分析與計算就是世界知名的數(shù)學(xué)難題。

這個問題具有重要的科學(xué)和工業(yè)應(yīng)用，包括PDE系數(shù)的確定、初值重構(gòu)、場源函數(shù)的估計、界面或者邊界條件的檢驗等等都要求求解不適定的非線性算子方程可以說幾乎都來源于對它的研究。

而更關(guān)鍵的是，它還涉及到電磁場的反射、渦流、擴散等效應(yīng)，導(dǎo)致復(fù)雜程度更上一層樓。

毫不夸張的說，這個問題的復(fù)雜度，已經(jīng)能夠和一些T1級別的數(shù)學(xué)猜想相比較了。

當(dāng)然，復(fù)雜度是復(fù)雜度，并不是難度，這兩者還是有區(qū)域的。

尤其是對于徐川來說，應(yīng)對這種高復(fù)雜度的問題，也不是第一次了。

畢竟當(dāng)初NS方程那么復(fù)雜的千禧年難題，他同樣也搞定了。

抽絲剝繭，找到解決問題的線頭，然后沿著它一路清理下去，一個個的解決掉阻攔在面前的問題，他就是這樣干的。

聽起來很簡單，但是要從一團如同被貓玩弄過無數(shù)天的線團中找到最關(guān)鍵的線頭，本身就是一件極難的事情。

更何況，在抽絲剝繭的過程中可能會遇到的那些難題了，每一個都不是那么容易就解決的。

別墅，書房中。

徐川正在和AI學(xué)術(shù)助手小靈進行溝通。

和其他的數(shù)學(xué)家解決難題一樣，在面對一個復(fù)雜度極高的問題時，他最先開始要做的，同樣是查找收集閱讀各種與之相關(guān)的論文和文獻資料。

不過相對比以前需要自己動手或者說讓學(xué)生助理幫忙動手，耗費掉大量的時間來搜集這些資料來說，現(xiàn)在他收集這些資料的速度，就要快太多了。

只需要鎖定一個細致的范圍和分類，將需要的論文方向和文獻資料領(lǐng)域告訴AI學(xué)術(shù)助手小靈，它就能夠在極短的時間內(nèi)搞定這些。

雖然說小靈搜集到的論文資料還需要徐川親自再過一遍，但相對比以前自己去海量的論文中篩選來說，這已經(jīng)能夠極大的節(jié)省他的前期準(zhǔn)備工作和時間了。

花費了兩天的時間，將小靈收集到的論文資料過了一遍后，坐在書桌前，徐川從抽屜中抽出來一疊稿紙，平鋪在紅木書桌上。

目光落在捏著的筆尖上，思忖了好一會后，他在稿紙上寫下了第一個數(shù)學(xué)工作。

(k)u0，在Dc中，uusui，limx→∞x(n1)/2·（us/xikus）.

這是為赫姆霍茲方程，也是數(shù)學(xué)界常用于解決電磁場散射難題的工具之一。

通俗的來說，如果一個問題所涉及的是偏微分方程(PDE)的反問題。

那么這類問題一般有以下形式：給定一個PDE以及方程解u的一些信息(基于實際應(yīng)用考慮，這些信息應(yīng)較容易通過測量得到，比如邊界值或無窮遠處的漸近行為等等。

再以此反演出PDE中的一些未知信息，如系數(shù)、定義域，甚至模型本身。

而就反散射問題而言，一般都會假設(shè)波是不可穿透散射體的，即散射波場僅存在于散射體外面。

但很顯然，就這種帶有‘局限性’的計算方法并不是徐川需要的。

對于電磁軌道炮來說，內(nèi)部的磁場反射、衍生等各種問題可比這個復(fù)雜多了。

書房中，柔和的燈光照亮著稿紙，一邊思索著，徐川一邊在紙上寫，一邊自言自語道：

“.在散射體的邊界D上給出合適的邊界條件.如果散射體是聲軟的，可以考慮uD0;而當(dāng)散射體是聲硬的(soundhard)，我們有

“但在此之上，還需要考慮所謂的阻抗邊界條件，即（u/vλu）·D0，λ∈C，Imλ0”

“則散射場在無窮ν遠處有如下漸近表示為：us(x)eikx/x(n1)/2{u∞(x)O(1/x）.”

看著筆下的稿紙，徐川眼眸中流露出了一絲喜意。

以他的經(jīng)驗來說，在解決一個復(fù)雜的問題之前，找到這個復(fù)雜問題的入口是最有效最快捷的方法。

而只要找到了這個口子，那么至少他就能夠看到接下來的路該怎么走了。

在電磁軌道炮的磁場數(shù)據(jù)難題上，他已經(jīng)順利的找到那根線頭。

對于徐川來說，全身心的投入數(shù)學(xué)上的理論研究，還是一年前的事情了。

弱黎曼猜想證明后，他更多的工作是在主持航天領(lǐng)域和物理領(lǐng)域的研究。

不過對于他來說，沉浸式的進入數(shù)學(xué)研究工作，那熟悉的感覺卻并不生疏。

尤其是在自己感興趣的領(lǐng)域，每一份額外知識的獲取，都像是一份多巴胺一樣，帶給他滿足和快樂。

尤其是當(dāng)他的注意力全都集中在那潔白稿紙上的黑色數(shù)學(xué)符號上時，仿佛整個世界都消失了，只剩下了眼前的阿拉伯?dāng)?shù)字與古希臘符號。

筆在紙上流暢地滑過，留下一個個美妙的字符，仿佛每一筆都是一首詩，每一個字都是一顆璀璨的星辰，點亮了整個世界。

夜深，靜謐的書房中亮著一盞溫柔的燈，窗外的紫金山仿佛在沉睡一般，偶爾響起一些窸窸窣窣的聲音，就如同夢中的情話。

盯著書桌上的稿紙，徐川眼神中帶著明亮的光，嘴里輕輕的念叨著：

“.借助于拉普拉斯算子的譜理論可以得到第一個唯一性結(jié)果：無窮多平面波所產(chǎn)生的遠場可以唯一地確定一個聲軟的散射體。”

“而利用奇異源場方法，可以解決無窮個平面波產(chǎn)生的遠場可以唯一確定一個聲硬散射體的結(jié)果。”

“那么如果入射波為時間調(diào)和的電磁波，則相應(yīng)的PDE模型為時間調(diào)和的Maxwell方程。即”

對于徐川來說，他要考慮的不僅僅是從數(shù)學(xué)上解決三維橢圓電磁場與高維大尺度反散射問題的分析與計算難題，還要考慮數(shù)學(xué)模型的部分。

而在電磁場應(yīng)用研究領(lǐng)域中，基于電磁場理論，在融匯數(shù)值計算方法和計算機軟件技術(shù)新成果的基礎(chǔ)上，衍生形成了電磁場數(shù)值計算這一新的學(xué)科分支。

數(shù)值積分法是數(shù)值計算方法應(yīng)用中的基本內(nèi)容之一，它不僅奠定了各種類型積分表達式數(shù)值求積的基礎(chǔ)。

而且隨著數(shù)值計算方法的日益發(fā)展，已成為多種數(shù)值方法構(gòu)造中必不可少的組成部分。

但對于三維橢圓電磁場與高維大尺度反散射問題的分析與計算難題來說，由于臨界非線性項所導(dǎo)致緊性條件的缺失，很難通過有梯形求積法、辛普生求積法、高斯求積法、橢圓積分法來解決這個問題。

但對于徐川來說，要創(chuàng)造性的為臨界非線性項所導(dǎo)致緊性條件的缺失完成一項新的方法并不是什么太難的工作。

唯一需要考慮的，那就是將計算機軟件技術(shù)與各向異性的電磁場數(shù)值計算相結(jié)合，利用計算機的計算速度快、精確度高的特點來提高各向異性的電磁場數(shù)值計算的速度和精度。

通過場源離散化的直接積分法來實現(xiàn)矩形長直載流導(dǎo)線的數(shù)值計算，并對這幾種數(shù)值計算方法進行比較。

再根據(jù)長直載流導(dǎo)線磁場解析解和數(shù)值解計算程序的運行結(jié)果可見，數(shù)值解與解析解十分接近，能滿足電磁場工程的一般要求。

這樣雖然并不一定能夠完全解決掉這個問題，但至少，他可以解決掉這個問題的一部分！

想到這里，徐川將已經(jīng)寫滿的草稿紙推開到一邊，重新在一張潔白的紙上寫下了一行算式。

看著稿紙上的數(shù)學(xué)公式，徐川的嘴角漸漸勾起了一絲笑容。

看樣子，他要為這個問題閉關(guān)研究幾天了。

伸了個懶腰，打了個哈欠，徐川從桌上拿起手機，給鄭海發(fā)了條短信，告知自己需要研究一下數(shù)學(xué)問題的后，站起身朝著衛(wèi)生間走去。

雖然說一開始的時候，他并沒有想過能在短短幾天的時間內(nèi)就找到這個問題的答案。

但出乎意料的，在三維橢圓電磁場與高維大尺度反散射問題的分析與計算難題上進展相當(dāng)?shù)捻樌?p/> 短短兩天的時間，他就已經(jīng)順利的找到了這個問題的切入后，甚至階段性的完成了對磁場反射、衍生等各種問題初步模擬計算工作。

過程順利的簡直讓徐川自己都有些不太敢相信。

至于現(xiàn)在。

他準(zhǔn)備去沖個澡，再睡個覺！

等明天起來后，再開始正式解決這個問題。