1900:游走在欧洲的物理学霸 第1096节
“因此,我才会说,就算将来有新的力学方向,比如固体力学,它的本质依然不会变。”
“只不过是从研究流体的精确状态,转变成研究固体的精确状态。”
“不管是流体还是固体,它们的本质都是已知的。”
“只不过大量分子组成的宏观系统,因为复杂度问题,没有办法直接计算,需要创造理论来研究整个系统。”
“所有的理论和方法,都是为了使计算结果更接近实验。”
“结果不准,只是因为理论不够好,或者算力不够强大。”
众人皆是点点头。
他们很容易就明白布鲁斯教授的意义了。
从这个角度看,预言所谓的新力学方向确实意义不大。
就好比一个足球运动员转行去当篮球运动员。
从体育这个更本质的基础看,足球和篮球都只不过是体育的某种形式而已。
对于在场大佬们而言,不过就是多学点东西。
一时间,众人有点失望。
相对论和量子力学带给物理学的那种开天辟地般的震撼,看来是不可能发生在力学领域了。
然而,李奇维接下来的话,顿时让所有人惊呼。
“虽然预测新的力学分支没有太大意义。”
“但是,我却发现了一个非常有意思的问题。”
“或许,它会对力学产生一点改变。”
哗!
众人无不震撼。
那会是什么?
李奇维笑着说道:
“之前在巴黎大学时,我给参加物理奥赛的选手们办了一场演讲。”
“在演讲中,我提到了拉普拉斯兽。”
众人点点头,他们当然知道这件事。
三大神兽和信息熵的概念深入人心。
对于在场大佬们而言,拉普拉斯兽可谓再熟悉不过了。
“虽然不确定性原理否定了拉普拉斯兽的存在。”
“但那是指在微观领域,力学的决定性不再有用。”
“然而,不可否认的是,在宏观力学领域,决定论目前还是绝对正确的。”
“换句话说,在经典力学的范围内,还没出现量子力学那样的随机现象。”
“我们可以用力学预测天体的轨道,用流体力学预测水流的运动。”
“也许因为复杂度问题,我们不知道水流下一秒的状态。”
“但是力学家们一定坚信:系统的运动是有规则的。”
“这个规则就是力学本身的确定性。”
“我想,这应该是诸位力学家们的共识吧。”
众人闻言,面色古怪。
这难道还有什么疑问吗?
这就是牛顿力学的伟大之处啊。
给定基本的初始参数,整个力学系统的演化过程就是确定的了。
难不成牛顿力学还能产生不确定性?
这有点天方夜谭吧。
一时间,众人议论纷纷。
普朗特眉头微皱,他在认真思考这段话的内涵。
一定不简单!
这时,冯·卡门忍不住问道:
“布鲁斯教授,这有什么问题吗?”
“我们研究的各种力学分支,就是基于这个核心。”
“虽然量子力学和相对论的出现,颠覆了经典力学的很多结论。”
“但是在低速宏观状态下,牛顿力学仍然可以用完美来形容。”
李奇维微微一笑,神秘地说道:
“有问题。”
“因为我发现了一个很奇怪的现象。”
“前些日子,钱五师曾经问过我一个问题。”
“对于黏性流体,当温度不均匀时,比如流体的上层温度低,下层温度高,它该怎么样运动呢?”
哗!
众人无不惊呼!
钱五师对着众人点点头,确定了此事。
大家心中感慨,钱大佬果然是真心研究力学的,这个问题绝对算是流体力学中艰难晦涩的那一类。
因为涉及到了非线性条件,一般来说,过程和结果都会非常复杂。
同时,众人又很羡慕钱五师,背后站着布鲁斯教授这样一尊大神,有什么问题都能得到答案。
这时,李奇维拿出纸笔,竟然开始直接演算起来。
“大家请看。”
“对于这个问题,我做了一点简化。”
“我把方程中的速度与温度函数展开为级数,并且只取前三项。”
“于是,就能得到一组方程。”
“如图所示。”
“这个方程组的常数R是个变量,不同的R值,代表不同的稳定解。”
“当R=30的时候,流体恰好发生不稳定的对流现象。”
“这时,我要求解这个方程组。”
众大佬都凑过来看布鲁斯教授的讲解,有人甚至直接站起来。
大家越看心中越震惊。
布鲁斯教授要是也研究力学,在座的各位都可以回家造火箭了,别搞什么学术了。
力学有布鲁斯足矣!
普朗特作为流体力学权威,他笑着说道:
“布鲁斯教授,你的想法太精妙了。”
不过,他很好奇。
这个问题虽然难,但还不至于让大家觉得奇怪或者说颠覆。
普朗特自信,给他一点时间,他肯定也能做出来。
“难道有什么玄机?”
李奇维笑着说道:
“接下来,就是见证奇迹的时刻!”
“诸位看好了。”
“当R取30时,这个方程组的解是一个动态解。”
“我虽然不了解力学,但也知道,这个领域中有一个很重要的概念:【周期解】。”
“对于一个动力系统而言,它在演化过程中的解是呈现有规则的周期性的。”
“比如系统运行一个月以后,可能又回到了起点。”
“或者是系统一直运行下去,但是它存在某种规律。”
“这就是周期解。”
“我在想,对于内部不均匀的黏性流体而言,它会不会也有周期解呢。”
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