第八十九章 十万个未解之谜
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约翰继续道：“你父亲的算法，的确已经是人类最杰出的作品，但还远远不够强大。所以，我们没有办法将核聚变装置做的更小，每一个反应炉都像一座座山岳一样，简直太粗暴了。”
张远看着这些湍流，有的明亮，有的黯淡，还有的正在旋转，陷入了沉思。
不管服不服气，约翰的抱怨的确没错。
他心中产生了一股小小的野心，就好像种子一样生根发芽。
“曾经父亲做过的问题，或许……我也能？！”
湍流问题，经典物理学中最后一座大山。大约在400年前，纳维-斯托克斯方程，也即N-S方程，就已对流体的物理进行了理论的描述。这一方程一般很难求出精确解，所以科学家通常采用一些简化的理论模型或者求助于数值模拟的方法来预测流体的运动。
但用简化模型来模拟等离子湍流，实在太不精确。如果这些等离子没有约束好，会对聚变引擎造成巨大的破坏。
信息学的蓬勃发展，让湍流问题出现了一些松动，但也仅仅只是一些松动，能够模拟地更加准确，却不能深入了解其真正本质。
约翰叹息道：“我们可能永远找不到湍流问题在数学上的精确解，或许说完全的精确隐藏在更加微观的概率叠加态当中，以我们的能力，完全不知道。”
约翰?维尔逊是悲观派的典型代表。
他认为，人类科技的上限很可能已经是目前这样了，以人类的智商，只能在这么一丁点圈子里转来转去。
虽然还有一些细枝末节的东西有待打磨，但总归不可能真正地实现质变。
所以，这群悲观派的科学家想要登上飞船，想要看看三千年以后的世界。
这个说法不是没有道理，一个湍流问题，花了四百年的时间都没有彻底解决。
尖端物理学中，除了凝聚态还保持旺盛的活力外，其他的都已经渐渐消沉。高能物理被“能级大沙漠”困扰，其他的学科，譬如化学、半导体，使用的竟然是一些近似理论，最关键的是，这些近似理论确实能够解决一些问题。
至于数学方面，也正在慢慢走下坡路。
黎曼猜想，400年屹立不倒；哥德巴赫猜想，600年了。
“数学大统一”计划到现在还只是一个框架，距离完成还有几百亿光年的距离。
新文明学派认为，现在的23世纪，再加上24、25世纪，很可能是人类最后的黄金盛世。再接下来，人类的整体智力无法继续发展下去。
一旦科技停滞发展，人类文明很可能如同古代夏国那样，不停地发生历史轮回的现象。用学术一点的词语，也就是掉入“平庸化的陷阱”当中，很难再取得历史性的巨大进步。
张远其实挺同意新文明学派的部分观点，但对于这个问题，他既不悲观也不乐观。
他其实不太相信，人类会蠢到掉入可以预见的陷阱当中，也很难想象未来的世界究竟怎么样，说不定会出现一些改造智力的科技呢。
再加上他从事的方向比较偏向于工科，偏向技术。技术与科学还是有很大的不同的，人类的应用技术提升，确实还有很大的空间。
“张，你太乐观了。”
约翰耸了耸肩膀，无可奈何地说道：“在历史中，有很多现象，譬如说拉美化，中等国家收入陷阱等等。就算某些国家明明知道，却依旧无法跨越，因为一个国家的许多事情，不是领导人意识到了就能够做到的。得依靠整体的力量。”
“但人类的集体力量，并不像你想象中的那样强大。”
“是啊，你说的很对。”张远道：“不过我们总得保持乐观，不是吗？悲观也不可能解决什么问题。”
告别了这位多愁善感的约翰师兄，张远回到自己的实验室座位，开始继续翻阅文献。
无意间翻到一本书。
《十万个未解之谜》……
从天文到地理，从数学到物理，没办法解开的难题实在太多了。譬如说“3x+1”猜想、美好结局问题、高斯圆问题、Erdos-Graham 三进制问题……随随便便一个，难度都堪比黎猜。
不知道为什么，看着无数的难题，张远心中总是有一种微微的恼怒感。
或许，是作为科研工作者中的一员，无法彻底洞穿自然的本能恼怒。
张远暗地里捏了捏拳头。
在这一刹那，他终于下定决心，去解决一个世界知名难题。
无所谓得与失，只是遵循自己的本心罢了。
“湍流问题！”
“试一试吧！”
这需要很大的勇气。
很可能花了很多很多的时间，什么成果都做不出，沉没成本巨大。也就只有他这种年轻人，凭着一腔热血，就能够勇往直前。
下定决心后，张远长长吐了一口气，慢慢地沉下心思。
从纯数学的角度，基本上没什么太大的可能。
张远不觉得自己目前的实力，能够写出比N-S方程更加精确有效的方程式。
“或许，可以创造一些信息学的方法，来解决这个问题。”
第一种方法，是父亲所用的，大名鼎鼎的“小波变换的谱方法”，也是目前工程应用中最好的算法。它成功解决了引擎内部流动在时间和空间都为多尺度的湍流模拟问题。
本质上，是借鉴了信号在神经元中的传递过程，来描述管道中湍流的猝发机制。
第二种方法，是直接数值求解的方法。
通过解不可压缩流体的“N-S方程”对在三维周期立方体中的各项同性的湍流进行模拟。不过，这种方法对算力的要求很高，适用于计算雷诺数较低的简单湍流运动，例如槽道或圆管湍流。
当然还有第三种“RNGκ-ε模型”、第四种“Spalart—Allmaras湍流模型”、第五种方法“内外迭代法”等等。
人的创造力是无限的，不过真正有意义、有应用价值的算法总归只有这么几种。
“你在看湍流问题？这玩意不是一般的复杂！”
赵青锋瞥了他的屏幕一眼，饶有兴趣地说道：“我曾经也研究过这方面的内容，核心原因是问题本身难度过大，强非线性、无限维系统、混沌系统，这三个难点目前都没有非常适合的数学工具。”
“所以你想做的话，我也没有特别好的建议给你。”
“我知道，就是随便看看。”张远连忙道。
赵师兄笑了一下，感慨着年轻真好，如果是他本人，肯定会离这种问题远远的。
不过他并没有在意太多，有很多东西，只要了解过了，就会知难而退。
约翰继续道：“你父亲的算法，的确已经是人类最杰出的作品，但还远远不够强大。所以，我们没有办法将核聚变装置做的更小，每一个反应炉都像一座座山岳一样，简直太粗暴了。”
张远看着这些湍流，有的明亮，有的黯淡，还有的正在旋转，陷入了沉思。
不管服不服气，约翰的抱怨的确没错。
他心中产生了一股小小的野心，就好像种子一样生根发芽。
“曾经父亲做过的问题，或许……我也能？！”
湍流问题，经典物理学中最后一座大山。大约在400年前，纳维-斯托克斯方程，也即N-S方程，就已对流体的物理进行了理论的描述。这一方程一般很难求出精确解，所以科学家通常采用一些简化的理论模型或者求助于数值模拟的方法来预测流体的运动。
但用简化模型来模拟等离子湍流，实在太不精确。如果这些等离子没有约束好，会对聚变引擎造成巨大的破坏。
信息学的蓬勃发展，让湍流问题出现了一些松动，但也仅仅只是一些松动，能够模拟地更加准确，却不能深入了解其真正本质。
约翰叹息道：“我们可能永远找不到湍流问题在数学上的精确解，或许说完全的精确隐藏在更加微观的概率叠加态当中，以我们的能力，完全不知道。”
约翰?维尔逊是悲观派的典型代表。
他认为，人类科技的上限很可能已经是目前这样了，以人类的智商，只能在这么一丁点圈子里转来转去。
虽然还有一些细枝末节的东西有待打磨，但总归不可能真正地实现质变。
所以，这群悲观派的科学家想要登上飞船，想要看看三千年以后的世界。
这个说法不是没有道理，一个湍流问题，花了四百年的时间都没有彻底解决。
尖端物理学中，除了凝聚态还保持旺盛的活力外，其他的都已经渐渐消沉。高能物理被“能级大沙漠”困扰，其他的学科，譬如化学、半导体，使用的竟然是一些近似理论，最关键的是，这些近似理论确实能够解决一些问题。
至于数学方面，也正在慢慢走下坡路。
黎曼猜想，400年屹立不倒；哥德巴赫猜想，600年了。
“数学大统一”计划到现在还只是一个框架，距离完成还有几百亿光年的距离。
新文明学派认为，现在的23世纪，再加上24、25世纪，很可能是人类最后的黄金盛世。再接下来，人类的整体智力无法继续发展下去。
一旦科技停滞发展，人类文明很可能如同古代夏国那样，不停地发生历史轮回的现象。用学术一点的词语，也就是掉入“平庸化的陷阱”当中，很难再取得历史性的巨大进步。
张远其实挺同意新文明学派的部分观点，但对于这个问题，他既不悲观也不乐观。
他其实不太相信，人类会蠢到掉入可以预见的陷阱当中，也很难想象未来的世界究竟怎么样，说不定会出现一些改造智力的科技呢。
再加上他从事的方向比较偏向于工科，偏向技术。技术与科学还是有很大的不同的，人类的应用技术提升，确实还有很大的空间。
“张，你太乐观了。”
约翰耸了耸肩膀，无可奈何地说道：“在历史中，有很多现象，譬如说拉美化，中等国家收入陷阱等等。就算某些国家明明知道，却依旧无法跨越，因为一个国家的许多事情，不是领导人意识到了就能够做到的。得依靠整体的力量。”
“但人类的集体力量，并不像你想象中的那样强大。”
“是啊，你说的很对。”张远道：“不过我们总得保持乐观，不是吗？悲观也不可能解决什么问题。”
告别了这位多愁善感的约翰师兄，张远回到自己的实验室座位，开始继续翻阅文献。
无意间翻到一本书。
《十万个未解之谜》……
从天文到地理，从数学到物理，没办法解开的难题实在太多了。譬如说“3x+1”猜想、美好结局问题、高斯圆问题、Erdos-Graham 三进制问题……随随便便一个，难度都堪比黎猜。
不知道为什么，看着无数的难题，张远心中总是有一种微微的恼怒感。
或许，是作为科研工作者中的一员，无法彻底洞穿自然的本能恼怒。
张远暗地里捏了捏拳头。
在这一刹那，他终于下定决心，去解决一个世界知名难题。
无所谓得与失，只是遵循自己的本心罢了。
“湍流问题！”
“试一试吧！”
这需要很大的勇气。
很可能花了很多很多的时间，什么成果都做不出，沉没成本巨大。也就只有他这种年轻人，凭着一腔热血，就能够勇往直前。
下定决心后，张远长长吐了一口气，慢慢地沉下心思。
从纯数学的角度，基本上没什么太大的可能。
张远不觉得自己目前的实力，能够写出比N-S方程更加精确有效的方程式。
“或许，可以创造一些信息学的方法，来解决这个问题。”
第一种方法，是父亲所用的，大名鼎鼎的“小波变换的谱方法”，也是目前工程应用中最好的算法。它成功解决了引擎内部流动在时间和空间都为多尺度的湍流模拟问题。
本质上，是借鉴了信号在神经元中的传递过程，来描述管道中湍流的猝发机制。
第二种方法，是直接数值求解的方法。
通过解不可压缩流体的“N-S方程”对在三维周期立方体中的各项同性的湍流进行模拟。不过，这种方法对算力的要求很高，适用于计算雷诺数较低的简单湍流运动，例如槽道或圆管湍流。
当然还有第三种“RNGκ-ε模型”、第四种“Spalart—Allmaras湍流模型”、第五种方法“内外迭代法”等等。
人的创造力是无限的，不过真正有意义、有应用价值的算法总归只有这么几种。
“你在看湍流问题？这玩意不是一般的复杂！”
赵青锋瞥了他的屏幕一眼，饶有兴趣地说道：“我曾经也研究过这方面的内容，核心原因是问题本身难度过大，强非线性、无限维系统、混沌系统，这三个难点目前都没有非常适合的数学工具。”
“所以你想做的话，我也没有特别好的建议给你。”
“我知道，就是随便看看。”张远连忙道。
赵师兄笑了一下，感慨着年轻真好，如果是他本人，肯定会离这种问题远远的。
不过他并没有在意太多，有很多东西，只要了解过了，就会知难而退。