第一个周的时间,林叶都完全沉浸在文献的海洋之中。
他首先研读的是普朗特在1904年发表的那篇开创性的论文——《论粘性很小的流体的运动》,通过这篇论文,他也看到了一位物理学大师如何通过天才般的直觉和量级分析,从复杂的纳维-斯托克斯方程中剥离出“边界层”这一内核概念。
“原来如此……”林叶的眼中闪铄着明亮的光芒,“关键在于对‘粘性’影响范围的限定。在远离物体的局域,流体可以视为理想流体;只有在紧贴物体的薄层内,粘性才起主导作用,这一个近似,就将一个椭圆型的偏微分方程,在边界层内简化成了一个抛物线型的方程,从而让问题变得可以求解!”
除了这篇影响力最大的论文之外,还有普朗特的弟子,布拉修斯的博士论文。
在这篇论文中,布拉修斯首次提出了精妙的“相似性变换”,将描述边界层流动的偏微分方程组,转化为了如今以他名字命名的常微分方程,也就是林叶这次的选题中所提到的bsi方程。
这些论文都是一百年前的理论了,以林叶如今学过的知识来说,研究起来也并不是很困难。
此外,他语言能力的提升,以及本身数学和物理能力的加成,也让他在这个过程中可谓是事倍功半——至于为什么物理能力也参与了进来,自然是因为他这次的课题和流体力学有着紧密关系,算是数学物理领域,因此物理能力的加成也在这个过程中发挥了作用。
当然,还有一个不可忽视的因素,那就是修炼空间的作用。
他现在已经确定,处于修炼空间之中的他,不会饥饿,不会疲惫,注意力高度集中,如果不是他自己主动打断,他的注意力甚至能够一直保持在研究上。
同时,似乎这个修炼空间也让他的心理水平能够保持在一个稳定的状态,即使过去了几天,他都没有感觉这样孤身一人很难受——当然,或许也是他本身就很能耐得住寂寞也说不定呢?
总之,在各种各样的buff加成下,他的研究十分顺利。
于是从第二周开始,他就开始了自己真正的研究工作。
他的目标,是对bsi方程的解进行深入的分析和求解。
他熟练地推导出了经典的bsi级数解,并分析了其在η=0,即壁面附近的性质。。
“也就是说,我们知道这个常量大概是多少,但没有人从理论上证明它必须落在哪个精确的区间内。”林叶的眉头紧锁,一个大胆的想法在他脑海中萌生,“我能不能……用纯粹的数学方法,为这个重要的物理常量β,给出一个严格的解析解?”
数值解和解析解之间是不一样的。
数值解得到的是近似解,其精度取决于所使用的算法和计算资源,而解析解则是基于数学推导得出的精确表达式。
数值解因为离散化和计算舍入误差存在精度上的损失,而解析解则是具有严格的数学正确性!
而这带来的就是,想要得到解析解的难度,相对于得到数值解的难度要更高。
因为它对于数学的要求更高一些!
而这,也正好符合林叶这项成果所属的数学领域!
这个想法,就是他本次研究的内核创新点,他要做的,不是去计算β,而是去证明β的取值范围。
接下来的半个月,林叶就陷入了疯狂的、纯粹的数学推导之中。
他查阅了大量关于常微分方程定性理论的资料,学习了比较定理、上下解方法等高等技巧。
他的思路是构造两个辅助函数:一个“上解”和一个“下解”,这两个函数形式已知,并且能够用严格的数学不等式来夹住真正的解 f(η)。
如果他能成功构造出这样的函数,那么通过分析这两个函数的渐进行为,就能得到β的严格上界和下界。
毫无疑问,对于他这样初入学术的高中生来说,这个过程充满了挑战,他尝试了多项式、指数函数、以及它们的各种组合,在草稿纸上进行了无数次的演算。
教室里的灯光与窗外的黑暗交替了十几二十多次,他却浑然不觉,完全沉浸在数字与符号构成的抽象世界里。
直到第二十九天。。
这,就是属于他的,独一无二的成果!
纯粹的数学解析,让这个解拥有了最严格的验证,并非来自计算机,而是来自其内部逻辑的完美自洽和与已知事实的吻合。。
如此之窄的区间,已然称得上是将数学技巧运用到相当高层次的表现了。
他的心中涌现出一阵感慨。
终于!
自己也算是真正迈向了“学术”的这一步啊!
以前的他,都只是在“学习”,而如今,他俨然进入到了“学术”的范畴。
这两者之间当然还是有些不一样的,学习学的是已有的知识,而学术,大概就相当于自己亲手创造知识了。
这个时候,他回过了神,看了一眼旁边的倒计时,还剩下28个小时。
没想到自己还提前1天的时间就完成了。
“真不愧是我啊!”
他有些自恋地想到。
当然,作为一名初学者第一次就能够达到这样的效果,也确实值得自恋一下。
而就在这时,系统的声音也终于响了起来。
“恭喜宿主完成了本次修炼!”
“最终成果完美达到了预期。”
听到系统终于颁发了奖励,林叶的眼睛便是一亮,数学能力又提高了1!
但这个【随机数学灵感】就稍微让他有些疑惑了。
“这是什么玩意儿?”
下一刻,一个系统面板就出现在了他的面前,上面也对这个奖励进行了解释。
【随机数学灵感:当宿主进行学术研究时,将会在恰当的时机触发一次随机数学灵感,从而帮助宿主的研究。(注:仅在现实触发,在修炼空间中不会触发)】
“看起来……好象是有点用?”
林叶的心中想到。
而就在这个时候,面前的修炼空间也终于开始了褪色。
“本次研究成果已打包进入宿主的记忆中,期待宿主的下一次修炼!”
随着系统的最后一道声音响起,林叶的眼前便彻底黑了下来,下一刻,光明进入了眼中。
将近过去一个月的时间,他终于回到了梁渠老师的办公室,回到了梁渠刚刚通知他数学竞赛拿到了全省第一的那一刻。
然而,或许也是系统的作用,他并没有产生什么恍若隔世的感觉,包括整个人的记忆状况,也仿佛依旧是进入修炼空间时的那一刹那。
就好象除了修炼空间的经历,他整个人的一切状态都没有发生改变。
“总而言之,你这次数学竞赛表现的相当不错。”
面前,梁渠老师满脸激动地拍着林叶的肩膀。
现在的他,大概就是除了林叶之外,第二高兴的人了。
300分!
哈哈哈!
他做梦都不敢想,林叶这小子居然这么争气,直接就考了个全国第一出来!
实在是给他带来了一个巨大的惊喜!
数学联赛倒是不同于物理竞赛复赛,物理竞赛的实验考试环节是各省自己出题,所以最终分数不能和其他各省进行对比,但是数学联赛那就是全国统一命题了,除了某些教育资源比较差的省份考的是b卷,相对简单一些。
而他们秦省考的是更难的a卷,林叶依然能够考满分,因此,这就是毫无争议的全国第一!
梁渠仿佛已经能够想到,自己要奖金的时候了——虽然他之前觉得自己在面对学生的时候不能太功利了,但是该要的奖金还是得要嘛!
有钱不要王八蛋。
“好了,其他的就不说了,之后就安心等待o正式开始吧,11月13日比赛开始,现在还有一个月的时间,这一个月就继续加把力,争取到时候能够在o进入国集队吧,甚至以你现在的表现,到时候进入国家队,为国出征国际数学奥林匹克竞赛都不是不可能了!加油!”
最后,梁渠向林叶勉励道。
随后不再多说,林叶便离开了办公室,返回了教室。
路上的时候,他倒是没有很在意刚才梁老师和他说的那些话,反倒是在脑子里面回忆着他在修炼空间中完成的那个成果。
系统说他完成的成果已经打包进他的记忆当中了,所以他现在可以轻松地根据记忆将整个过程都在现实中复现出来,倒是也省下了他重新推导的功夫,毕竟修炼空间中他使用的那些草稿纸都带不出来,上面的推导过程自然也就没有了。
不过,这段记忆保存下来的话……
“莫非我可以发论文了?”
心中这样的想着,他也回到了教室。
但是刚到教室,就有同学告诉他,班头儿也叫他去一趟办公室。
他在疑惑中来到了办公室,然后就收到来自班头儿的祝贺。
“林叶,你在物理竞赛复赛中,取得了400分满分啊!全省第一!省队,你到时候就要参加cpho了!”
刘德浩兴奋的手舞足蹈,比起梁渠还要更加夸张。
但就在此时,林叶的脑子里面,系统的声音又响了起来:“恭喜宿主,在全国中学生物理竞赛复赛中取得了优异的成绩,拿到了全省第一的好成绩,学习成果更上一层,修炼空间激活!”
林叶:“???”
我刚被关一个月,又来啊?!