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「不过,我可以提前把数学结论告诉大家。」徐辰收起笑容,语气变得严肃,「和NS方程一样。在数学上,三维MHD方程的强解,同样会在有限时间内发生爆破。」
会场响起了一阵窸窣声。
众人经过之前NS方程的经验,其实对于MHD方程的爆破并没有多少惊讶。有了NS方程的经验,他们早有了心理准备。此时如果真的有震撼,也只是徐辰居然真的能在闭关这么短的时间内,把MHD方程的全局正则性也给解决了。
后排一位年轻学者忍不住低声吐槽:
「懂了。接下来应该就是物理规律出手,把数学奇点救回来。」
旁边的人点了点头。
「恭喜你,都学会抢答了。」
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……
果然,徐辰继续说道。
「既然数学上同样会爆破,那么很自然地,我就想去物理世界继续寻找答案。」徐辰在台上踱了两步,「我想看看,大自然是不是也给等离子体设定了底层边界,用微观的热运动来阻止宏观的爆破。」
说到这里,徐辰停顿了一下。
刚刚还觉得自己已经预判了答案的两名年轻学者,嘴角也跟着扬了起来。
来了。
然而,徐辰双手一摊,露出了一个颇为无奈的表情。
「但是,非常遗憾。这一次,我失败了。」
两名年轻学者脸上的笑容,当场僵住。
居然猜错了?
他们互相看了一眼,眼中闪过同样的震惊。这位数学之神,竟然也有搞不定的东西?
……
「为什么水和空气不会爆破?因为它们是碰撞主导的系统。分子挨着分子,一旦空间被极度压缩,摩擦力就会呈几何级数激增。宏观上的动能,最终被这种高频碰撞消耗掉,化作了微观的分子热运动,也就是我之前证明的结论。」
「但高温等离子体不是。MHD方程描述的是近乎无碰撞的系统。因为等离子体被电离了,粒子之间带着同性电荷,互相排斥,碰撞的概率极低,几乎可以忽略。」
「在宏观上看,等离子体和磁场就像是被胶水死死粘在一起的,这在物理上叫作『磁冻结』。等离子体往哪跑,磁力线就被扯到哪。」
「可一旦系统走向爆破,两团带着相反磁场的等离子体,就会以恐怖的速度死死撞在一起!空间被强行挤压丶拉伸。」
「当这种挤压达到极限,小到电子和离子的运动彻底脱节时,这层维系宏观物理的『胶水』,瞬间失效!」
「就在这一瞬间,那些被极度扭曲丶积压了毁天灭地能量的磁力线,在即将达到数学意义上的无穷大(奇点)的前一微秒,像崩断的钢丝绳一样,瞬间断裂!」
「随后,它们以全新的结构,交叉丶重组丶重新连接!」
「原本相互对抗的磁场拓扑结构被强行改写;原本堆积在磁场里的庞大能量,在极短时间内暴烈释放,转化为粒子的动能丶热能,甚至高能辐射。」
「这就是,磁重联。」
徐辰顿了顿,继续说道。
「太阳耀斑,是磁重联。」
「地球磁层亚暴,是磁重联。」
「托卡马克装置里的等离子体破裂,在很多关键机制上,同样绕不开磁重联。」
「如果说NS方程的数学爆破,被分子碰撞温柔地化解成热运动;那么MHD方程的爆破,则更像是被磁场用一种极其暴烈的方式释放出来。」
……
这一系列的物理概念抛出来,翻译区的气氛变得极其微妙。
三位同传翻译原本还在认真地记录笔记,试图跟上徐辰的节奏。前半段关于NS方程的报告,虽然难度极高,但好歹还是纯粹的数学术语,偏微分方程丶微局部分析丶Besov空间……这些都是有标准术语可查的。他们也是按照数学学术会议准备的。
但是徐辰现在开始了物理报告!他在讲述MHD方程丶磁冻结丶磁重联这些概念时,翻译们明显懵了。
不是。
会议资料上写的不是数学会年会吗?
怎么突然开始考核等离子体物理了?
于是,那些国外专家们只能靠着蹩脚的翻译去猜徐辰到底讲了什么。好在大佬们脑子转得快,加上徐辰本身讲述的也只是概念层面的逻辑关系,因此也能理解个大概。
……
「物理学界早就通过大量观测知道,当等离子体被逼入绝境时,大自然主要就是用『磁重联』这种极其暴烈的方式,绕开了那个无限大的数学奇点,阻止了现实世界走向毁灭。」
「但我之所以说我失败了,是因为我无法用严谨的数学公式,把『数学侧的爆破』和平滑过渡到『物理侧的磁重联』给完美串联起来。」
徐辰放下白板笔,目光平静地看向台下。
「我用数学算出了系统必然会爆破。」
「我也知道大自然最终必然会用磁重联来救场。」
「但我没能算出来,大自然到底是在爆破临界点前的哪一个精确瞬间,切断了那根弦,触发了这场救援。」
「所以,这一部分只能算是完成了数学侧的结果。」
「物理侧,我没有完成。」
「大概情况就是这样,如果有问题欢迎提问。」
……
台下,绝大多数纯粹的数学家听得半懂不懂,但坐在中排的徐国成,心脏却已经快要从嗓子眼里跳出来了!
他比任何人都清楚,徐辰口中那个「无法精确证明的临界点」到底意味着什么!
在可控核聚变领域,有一个决定生死的关键参数——比压(Beta值),即等离子体压力与束缚它的磁场压力的比值。
比压越高,等离子体越稠密丶温度越高,核聚变释放的能量就会呈指数级暴增!但随之而来的代价是:磁场越容易兜不住,越容易发生徐辰刚才描述的那种「磁重联」破裂!
正因为全世界的物理界都搞不懂磁重联爆发的「精确数学临界点」,工程师们只能靠着类似「特罗扬极限」这种粗糙的经验公式去猜!
这种感觉就像是走钢丝,如果稳定程度「7分」是极限边缘,一旦突破这个边缘,系统就会瞬间飙到「10分」直接炸炉!但是因为人们其实不知道到底应该是7分还是6分,核聚变工程师们为了保住价值上百亿的托卡马克装置,只能战战兢兢地把参数死死压在「4分」或者「5分」的低能耗下运行。
结果就是反应堆看似运行平稳,实际白白浪费了核聚变庞大的潜能,每次运行时间都是以「秒」来计算的!
为了防止破裂烧毁装置,工程师们只能被动地加装各种预防措施,设置安全冗余,这极大地限制了聚变功率的提升。
他们缺的,正是一个能从微观连续介质底层,彻底看穿这种爆破演化路径的数学框架!
而徐辰虽然没有能在物理侧找到这种完美的接续机制,但至少在数学侧已经前进了一大步。即便不能直接推导到「7分「的真实临界值,仅仅是把理论上限从「4分5分「提高到「6分「,就足以让核聚变的能量输出呈指数级暴增!那将是整个行业的革命性进步!
徐国成原本还在发愁,这种纯数学大神会不会对工程问题感兴趣。但现在,徐教授竟然自己主动研究了三维MHD,甚至对磁重联和托卡马克的破裂机制如数家珍!
邀请他参与等离子体湍流的项目,简直就是顺理成章丶水到渠成!
……
相比之下,台下绝大多数纯数学听众的反应就简单多了。
他们已经听不太懂了。
MHD是什么?
磁重联又是什么?
托卡马克破裂和自由边界奇点之间到底怎么接上?
不好意思,这已经不单纯是超纲了,而是直接换了个学科。
他们只能从前排几位物理大佬逐渐凝重的表情里判断出一件事:徐辰刚才说的这些东西,恐怕又是不得了的大新闻。
……
在他们眼中,讲台上的徐辰已经简直是个怪物了。
如果说一年前,他解决哥德巴赫猜想,只是亲手摘下了数论王冠上最璀璨的宝石;那么今天,他用调和分析丶几何流丶偏微分方程丶统计物理和等离子体动力学,硬生生铺出了一条横跨数学与物理的通天大道。
从哥德巴赫猜想到NS方程。
从连续介质到分子动力学。
从普通流体到磁流体。
他展现出的已经不是某一个领域的天赋,而是对整片知识大陆的俯瞰能力。
此时此刻,再也没有任何人去关心什么A社的预印本论文了。
NS方程的归属权?
这还用争议吗?
A社抢发的那篇论文,只是证明了NS方程在数学上会爆破,甚至所有人都知道是抄袭了徐辰的解题思路。
而徐辰现在不仅证明了这个结果,还进一步证明了真实物理世界为什么不会让普通流体爆破;更离谱的是,他转头又把NS方程的超集——三维MHD方程的爆破路径也摸了出来。
这已经不是同一条赛道上的领先。
这是别人还在争谁先跑到终点,徐辰已经站在空中俯瞰整座体育场,顺手把隔壁项目的规则也改写了。
降维打击。
彻彻底底的降维打击。
……