在姜為先院士的實驗室裡,秦克和寧青筠過得很充實也很忙碌,早上兩人研究三維空間中的NS方程組光滑解的存在性問題,下午則在“湍流小組”裡做流體力學的應用實驗。

秦克手裡的S級知識《非線性偏微分方程‘納維斯托克斯方程’的探究與詳解》前中後篇,有非常豐富的理論知識,包括NS方程的質量守恆、動量定理、能量守恆詳解,NS方程與尤拉法的關係,NS方程在牛頓流體與不可壓縮流體中的變化等等。

此外還有尤拉方程和邊界層方程等變種,更有一千多個特解下的具體應用——要知道目前世界上公佈出來的特解只有一百多個——累計超過600頁。

但唯獨沒有完整的NS方程組光滑解的存在性答案,也沒有明確的證明過程,更沒有所謂的方程通解。

可以說,前中後篇更多的是對NS方程的理論、應用層面的探究,足以讓原本就比較擅長流體力學的秦克成為箇中的絕頂高手,卻無法直接得到千禧年數學猜想的答案。

如果秦克沒有猜錯,“三維空間中的NS方程組光滑解的存在性”問題,以及NS方程是否存在通解等問題,都要在完結篇裡才能找到答案。

這樣的知識編排有其合理性,首先誰也不能否認NS方程是複合了數學與物理的問題,透過前、中、後篇的理論與應用知識,才能更深入地瞭解NS方程本身。

比如什麼時候NS方程才會有解?

那就是針對具體的應用問題,引入方程的附加前提條件,使得NS方程的前期幾個變數逐一變成了定量,非線性偏微分方程轉化為了正常的偏微分方程,自然就能求得出解,並解決出在設定條件下的流體力學問題。

但這樣新的問題又會產生,NS方程只有在特定情況下才會有光滑解,並無普遍意義下的通解。

這就意味著,如果想用NS方程解決具體的流體力學問題,就必須事先得到別人已得到的特解,及其前置條件;或者自己深入研究NS方程,並設定前置條件、求出特解。

這樣的效率無疑是低效的,就像手工作坊永遠只能依靠匠人的手工技藝進行生產,既容易出現瑕疵錯漏,也無法實現現代的自動流水生產線作業一樣。

而不可否認的是,如果沒有經過手工作坊的練習與研究,是無法一下子就進化到自動流水生產線的。

這也是《非線性偏微分方程‘納維斯托克斯方程’的探究與詳解》前中後篇的基礎與遞進作用。

現在秦克基本上吃透了前中後篇的數學部分,甚至可以憑著自己的“宗師級”的數學水平,花時間解決掉這個千禧年難題,而不需要再去等完結篇裡的數學部分。

唯獨是物理部分的內容,因為只有“職業級”的物理等級,還有兩三成未能全部弄懂,不過隨著他在“湍流小組”裡掌握的實驗方法技巧越來越多,不斷地將理論知識轉化為實踐,這些未能完全弄懂的物理理論,遲早都會全部攻克。

此前翻閱過的課題組這十多年來所有與NS方程有關的研究及應用資料,就對秦克的幫助很大,不但增加了超過一百點的物理學術積分,更是加深了秦克對《非線性偏微分方程‘納維斯托克斯方程’的探究與詳解》前中後篇物理部分的理解。

對寧青筠來說作用更大,她有關流體力學的知識九成九都來自於教材自學,以及秦克透過“思維共鳴”進行傳授,這次仔細看完了大部分的資料——寧青筠後來自己經常去資料室繼續翻閱資料——極大地豐富了寧青筠的視野,也加深了她對NS方程的理解與運用。

尤其是目前“湍流小組”承接的任務——“改進近空間飛行器在高超聲速稀薄空氣中的氣動特性”,副主任郭維陽院士直接讓秦克和寧青筠負責起最重要的數學建模以及實驗方案編寫工作,更是極難得的鍛鍊機會。

總的來說,目前兩人聯手對三維空間中的NS方程組光滑解的存在性問題發起進攻,進展不快,但穩打穩紮,數學與物理同步推進,而兩人也都全身心投入其中。

一旦解決掉這個千禧年難題,兩人對NS方程的理解與運用,將超越世上絕大多數的數學家與物理學家。

……

窗外不知何時已飄起了雪花,漫天的風雪意味著十二月的深冬腳步悄然而至。

而隨著平安夜的接近,秦克二十一歲的生日也即將到來。

回顧過去一年,秦克自己也很感概。

二十歲的這一年,他先後證明了哥德巴赫猜想與黎曼猜想,拿到了包括克拉福德獎、拉馬努金獎、菲爾茲獎在內的國際大獎,此外還有一堆國內大大小小的獎項,可謂是收穫滿滿。

最讓他驕傲的不是學術上取得的成績,而是與小白菜寧青筠之間的愛情並沒有因為歲月而沖淡,或者失去新鮮感而轉變成親情。

反倒是與寧青筠在這些年來攜手共進,點滴相處,使得兩人的感情像是醇香的美酒,越久越濃。

“看來得好好策劃一下今年的平安夜了。”秦克摸著下巴,想著三天後的平安夜。