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第140章 求解成功能让人类文明上一个新高度

第140章 求解成功能让人类文明上一个新高度

千禧年时期,阿镁立卡的克雷数学研究所发布了七个千禧年数学难题悬赏令,只要有人解决其中任何一个难题就能获得100万美元赏金。

这七个难题分别是:npc完全问题、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼猜想、杨-米尔斯存在性与质量间隙、纳维-斯托克斯方程、贝赫-斯维讷通-戴尔猜想。

值得一提的是,这七大难题现在只剩下六大了。

其中的庞加莱猜想已经在2002-2003年由鹅国数学家格里戈里·佩雷尔曼解决。

孟秋颜站在旁边观看着若有所思地说:“流体最难量化的就是微观上的不可控,如果要从微观层面分析每个微观粒子的运动简直是天方夜谭。”

“流体力学巧妙的设计就是绕过微观,直接从宏观尺度量化这些微观粒子组成的整体,要从无数个不可控的变量中找到整体系统的不变量,而这些不变量总是遵守某些守恒定律。”

“不管流体中有多少微观粒子,总能用压强、温度、速度和密度四个物理量描述。”

“在不变中求变,变中求不变,遇事不决先找不变量,这个不变量就是守恒量,任何事物都存在守恒量,流体也是同理。”

严格的来讲,不变量和守恒量不是一个东西,这是两个不同的物理概念。

末了,孟秋颜长长的吐了吐一缕气,她再次看向白板上的内容,疑惑地说道:“这些我看着也不像是要解纳维-斯托克斯方程啊,难道是我太笨了嘛……”

陆安回头瞄了眼女友,说道:“的确不是解纳维-斯托克斯方程的,但也是,要解这个方程,现有的数学体系搞不定,所以要创造新的理论工具来解决它。”

此话一出,孟秋颜当场一愣,这种话也就只有他敢说得出来了。

陆安收回目光继续自己的事情。

良久,她反应过来,顿时摇了摇头自顾自地说:“算了算了,懵比又伤脑,我还是负责崇拜吧,懵比但不伤脑。”

但过了片刻,孟秋颜又忍不住道:“话说,你真能解决纳维-斯托克斯方程?”

陆安头也不回地说:“能。”

听到他这话,孟秋颜眨了眨大眼睛说:“真能找到纳维-斯托克斯方程解析解,人类文明怕是能上一个新高度。”

孟秋颜虽然看不懂,但她也知道如果解决纳维-斯托克斯方程的“存在性与光滑性”问题,将是数学和应用科学领域的一场革命性突破,其影响远超流体力学本身。

在数学领域能推动非线性偏微分方程理论的飞跃,纳维-斯托克斯方程是典型的非线性耦合偏微分方程,其解的性质是现代分析学的核心难题。

解决这一问题需要创造全新的数学工具,而这些工具被推广到其它非线性方程,比如爱因斯坦场方程、量子力学方程等研究中,能极大的改变人类对复杂系统数学描述的理解。

而在物理与工程领域,能从“经验科学”走向“理论精确”,这也是陆安要时间解纳维-斯托克斯方程的最大原因,他要解决切切实实的实在问题。

目前,工程中对流体流动的预测依赖数值模拟,如飞行器气动设计、天气预报、油气管道输送等。

但是数值方法的可靠性基于两个隐含假设:解在模拟时间内是光滑的,否则数值结果会失真;其次即便存在湍流,其复杂但有限的尺度仍可被网格捕捉。

若是证明三维纳维-斯托克斯方程存在全局光滑解,将从理论上验证数值模拟的可靠性,只要网格足够精细,就能准确描述流动,无需担心奇点导致的不可预测性。

这一突破能让航空航天、能源、船舶领域的设计从“经验试错”转向“理论驱动”。

说人话就是效率大幅提高,成本大幅下降。

例如,精确预测阻力与升力,设计更节能的飞行器;精确模拟湍流混合,优化发动机燃烧效率;更可靠的模拟大气涡旋演化,提升天气预报精度。

不仅是物理与工程领域能迎来革命性突破。

在气候与环境领域,具备更精确的海洋环流、大气运动模拟,提升对全球变暖、极端天气的预测能力。

在生物医学领域,精准模拟血液在血管中的流动,气流在肺部的运动,推动疾病医疗与医疗器械设计。

在能源领域,优化风力发电机叶片形状,如利用湍流能量,改进核反应堆冷却系统,避免局部高温等。

总而言之,纳维-斯托克斯方程是连接纯粹数学与应用科学的桥梁。

解决这个问题将重塑人类对流体运动的掌控能力,从理论到实践深刻改变航空航天、能源、气候、生物等诸多领域,甚至可能催生全新的技术革命。

不只是纳维-斯托克斯方程的解已经在陆安心中,千禧年的另外五个难题他都知道怎么解决。

因为,真理就在他的大脑里。

这都是陆安前世遭遇那场宇宙级灾难真空衰变的缘故,他的意识奇迹般的在真空衰变后,以某种未知状态幸存了下来,并且在那个奇异状态期间洞悉了真理,一系列困扰他数百年的问题都已豁然开朗。

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