“但時至今日,我們對這套方法和方程背後更深刻的數學、物理以及運動深涵,依然知曉的淺浮。”
“就好像高速飛行的飛機,受限於NS方程的數值求解的精度和效率,它的外形設計我們仍然需要依賴風洞進行大量的實驗,數值求解至今不能完全替代風洞實驗。”
“飛行在天空的客機為什麼不會突然解體?平靜的大地為什麼不會自行塌陷,流體的擴散效應到底是什麼在約束”
“這一切在過去對於我們來說是神秘而未知的。”
“但是在今天,是時候來給予它們答案了!”
開場白結束後,徐川摁了一下手中的控製筆,放映出來的PPT文案翻過一篇新章。
“OK,題外話結束,現在正式進入正題。”
“我相信在來這裏之前,在座的各位都已經讀過了我的論文。而對於論文中的證明,我將不再完整的複述一遍。”
“今天的報告會,我闡述的重點,將在證明NS方程的關鍵節點,以及所使用的新數學工具‘微元構造法’上。”
“我也相信,諸位感興趣的應該是這些東西。”
“話不多說,接下來進入報告.”
“不可壓縮 &okes方程描述了黏性不可壓縮齊次流體的運動.根據 &on力學中的質量守恒和動量守恒,我們得到如下方程:
【tuνu +(u·)u =p + f,· u =n∑i=1iui = 0】
隨著徐川開始正式進入報告,台下的聽眾都收攏了精神,全神貫注的盯著離自己最近的幕布,目光落在了反映出來的圖片和算式上。
所有人都在仔細地聽著,不願意放過任何一個細節,不願意錯過任何一個瞬間。
“.一般來說,NS方程的推導是對流體微團進行受力分析列牛二律。我們可以對流體不做任何假設,那麼μ,密度等,同樣都會對三個方向有偏導數,方程會非常複雜.”
【3∑i=1(xi(H(φ)φxi)= 0).】
“.將激波後的流動用無旋流描述,則通過引入位勢函數φ,可以將 Euler方程組簡化為一個二階非線性偏微分方程,稱為位勢流方程。”
“.”
講台上,徐川手中握著控製筆,看向投影熒幕的同時沉穩有序的講解著NS方程的關鍵證明步驟。
對於解決流體方麵的難題來說,無論是歐拉方法還是拉格朗日方法都是必備的。
歐拉法是對歐氏空間中的每個點的速度和受力等情況的描述,但是該點對應的流體粒子可能會變更;而拉格朗日法是跟蹤每個流體粒子。
這兩種方法是過去數學家研究NS方程和流體力學時最常用的手段之一了,並不需要他過於重點講解,所以徐川也就直接帶過了。
而接下來,則是證明NS方程過程重點!
以數學物理體係中微元流體為基礎,引入集合的概念,將微分方程、拓撲幾何和偏微分方程貫穿。
這是他證明NS方程的關鍵工具,也是將拓撲幾何這個概念引入微分方程和偏微分方程的核心點。
大禮堂中,陶哲軒坐在德利涅身邊,認真的聽著報告。
而當‘微元構造法’出現的那一刻,他更是直接就坐直了身體,目光緊緊的盯著屏幕。
隨著徐川的講解,他眼神中也跳動著炯炯有神的光芒,原本還有著的一絲疑惑,伴隨著講台上的聲音逐漸散去。
“原來如此,他真是個天才妖孽!”
弄懂了所有的關鍵點後,陶哲軒輕輕的靠在了後背上,帶著一絲恍然大悟和感歎的聲音從他嘴中吐出。