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史上最強大學

作者:何事公
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第一百七十三章 不服高人有罪

第一百七十三章 不服高人有罪

胡元科道:「怎麼沒意義?有意義的很!而且意義非凡!回去趕緊寫出來,然後發給我幫你把把關。我的電子郵箱在學校網站的個人主頁上有,不用我教你怎麼找吧?」
不僅研究生們犯迷糊,薛壑也聽得雲遮霧罩,連胡老爺子都一再打斷徐生洲的講述:「你停一下,為什麼能推導出這一步?」
徐生洲還沒有想好怎麼回答,胡老爺子突然喪氣地擺擺手:「算了!老成是院士,我爭不過他。」
薛壑在緊張地運算,努力跟上徐生洲的思路。
胡元科道:「要不你再給我們詳細講講?」
徐生洲也沒跟他客套,直接拿起馬克筆邊寫邊說道:「漲落耗散定理是將統計力學體系的漲落關聯與其對外界刺|激的響應,用一個乾淨的等式聯繫起來。但它是由無窮緩慢的絕熱過程推導得來的,一般的過程都是在有限時間內完成,對於有限時間的非絕熱過程,漲落耗散定理該怎樣理解?」
徐生洲對此倒不在意,至少對這種無足輕重的論文不太在意,在他看來,反倒是向薛壑這種專業人士請教的機會更為難得:「第二個問題是有關隨機動力學的。我的想法是,能否在漲落耗散定理的基礎上,建立一個隨機耗散關係?」
薛壑聽完徐生洲的問題,不由得微微直起腰來。雖然這小子之前有些吹牛,不過這個問題倒是問得在水準線之上,說明他至少把教材認真學了一遍,基本功還是非常紮實。換句話說,還可以挽救一https://www.hetubook.com.com下:「這個問題有點意思。你是怎麼想的?」
徐生洲道:「我的想法是圍繞非絕熱過程對漲落耗散定理的影響展開,但接下來——」
薛壑帶著眾人找到一間會議室,剛坐下便擺出任爾東西南北風、我自巋然不動的架勢:「有什麼問題?你問吧!」
徐生洲道:「眾所周知,相對論會讓一些反直覺事實成為可能,比如一個狀態在一個參照系中是穩定的,而在另一個參照系中是不穩定的。那麼,我們該如何測試不滿足洛倫茲不變性的狀態的穩定性?是否應該主要考慮擾動與光錐之間的關係?」
徐生洲懶得再回過頭給他們掰扯,乾脆接著拋出第二個問題:「第二定律不等式取等時,代表系統處於熱平衡狀態。然而,系統在被麥克斯韋妖控制時應該處於非平衡狀態。這表明,如果麥克斯韋妖有效地工作,那麼先前框架中第二定律中的等式並不總是成立。我查了一些資料,顯示當系統處於受控的非平衡狀態時,存在額外的能量耗散。那麼,這種能量耗散是從何而來?」
「綜合這個公式、這個公式、這條定理,還有這個不等式,進行簡單的運算,就可以得出來。」
看來麥克斯韋妖是真妖。
徐生洲感覺自己心好累:「可能這個問題比較複雜。要不我再請教下一個問題吧,是關於非線性可逆保守時滯系統的。」
「可是在數學上,真www.hetubook•com•com的是很顯然!」
他之所以這麼說,是有前車之鑒的。
薛壑雙手抱拳:「俺也一樣!」
薛壑則心有餘悸地感慨道:綱子說得對,不服高人有罪啊!
徐生洲不得不再次花費十幾分鐘,給他們親自演算一遍。等他解釋完之後,胡元科表示:「嗯,我沒太聽明白。」
「不行嗎?」薛壑反問。
徐生洲擺手道:「我也是前些日子剛剛想到的,沒有經過你們認可,我哪敢隨便寫出來?」
薛壑徹底麻了。
明明是一句吐槽的話,徐生洲卻分明聽出了其中的蒼涼與落寞。
那位八卦之魂熊熊燃燒的女研究生一直在強勢圍觀,聞言馬上說道:「這次開會,我們準備了不少會議室,就在附近,裏面有白板、也有馬克筆,你們要討論的話可以去那裡。」
然後就有了平均自由程的概念。
——2019年,美國物理學家約翰·古迪納夫(姓也姓的好,Goodenough,「足夠好」)獲得諾貝爾化學獎,時年97歲,也刷新了諾獎最年長獲獎者的記錄。當然,物理學家獲得化學獎也算是常規操作。
薛壑滿臉「你在說什麼」的表情。
「不用、不用。那我先謝謝您老!」
胡老爺子氣得嘴角直抽抽:「怎麼就顯而易見了?該不會是像費馬那樣,確信自己發現了一種美妙證法吧!」
「什麼意思?」
「顯而易見!」
胡元科卻已經開始猛拍大腿:「妙啊!真是天才的想法!我覺https://m.hetubook.com.com得它完全可以為類似的非線性系統開拓一種新的解決途徑,比如Navier-Stokes方程。你這小腦瓜子是怎麼長的?怎麼就想到這個的?」
薛壑思索片刻:「用微擾論試試?這樣應該可以推導出漲落耗散定理的非絕熱修正,並可以討論由此產生的量子相變的問題。是個好問題,認真寫的話,能出一篇不錯的論文!」
胡老爺子表示自己想罵人:「看來你是重新定義了什麼是『簡單』!」
氛圍都烘托到了這裏,不去就有點不禮貌了。
徐生洲咔哧咔哧給他們惡補了一番數學,證明「顯然」真的很顯然之後,還沒講幾分鐘又被胡老爺子再次叫停:「你這一步是怎麼得出來?」
徐生洲邊記邊慶幸:總算沒有白來一趟。
徐生洲從雙肩包里掏出筆記本:「可能我的問題會比較多,而且很多東西需要推導,沒有白板的話,光說恐怕是說不清楚的。」
薛壑雙手抱拳:「俺也一樣!」
徐生洲道:「通過對動力學規範奇異分解,給出勢能的顯示構造方法……我們不難證明,在任何一個隨機動力學過程中,總可以構造一個勢能函數對其進行描述……甚至可以把這種關係推廣到無限自由度的非線性偏微分方程中,將隨機漲落與全局勢聯繫在一起,在一維雜訊穩定的SKS模型框架下構造一個系統的全局勢Lyapunov泛函。如果我的推斷沒錯,這種勢能構造方法應該是普適的。」
薛壑聞言直https://www.hetubook.com.com起身:「隨機耗散關係?具體說說看!」
薛壑嘆道:「果然是它山之石可以攻玉!」
著名物理學家、也是熱力學主要奠基人之一的克勞修斯,在計算分子平均運動速度時,得出了一個很大的數。他得意洋洋地把結果拿給他妻子看,他妻子大惑不解:「可是我在切洋蔥時,並沒有這麼快流眼淚呀!」
胡元科哈哈一笑:「謝什麼?真要是想謝,趕明兒就來我們物理學系讀個博,諾貝爾物理學獎不比菲爾茲獎名氣大、獎金多?關鍵菲爾茨獎四年一次,獲獎者還必須40歲以下,哪像諾貝爾獎每年都有,熬到九十歲都有機會!」
看著已經嚴重懷疑人生,並且頻繁用看手錶來提醒自己適可而止的薛壑,徐生洲咬咬牙:「那最後一個問題,我想問的是,我們可以在沒有因果關係的情況下理解耗散嗎?」
徐生洲顧視四周,有些不確定地問道:「就在這兒?」
行家一伸手,就知有沒有。
徐生洲接續發問:「我的第三個問題是關於麥克斯韋妖的。作為現代熱力學的核心概念,熵產生量化了隨機系統中的能量耗散……熵產生的基本性質之一,是它遵循Jarzynski恆等式和積分漲落定理,從微觀角度可以將其視為廣義第二定律……為了分析麥克斯韋妖的影響,我試圖構建一個不符合Jarzynski等式的熵產生。根據Sagawa-Ueda定理,麥克斯韋妖提取的功不能超過其平均獲得的信息……我通過忽略麥克斯韋https://m.hetubook.com.com妖貢獻的一些部分來構建不同的非正常熵產生,可相應地,這些熵產生存在不同的漲落定理,會導致功或熱的不同的第二定律不等式。那麼問題來了,我該採用哪個不等式更合適?」
在他看來,能發表論文當然最好,畢竟誰也不會嫌棄自己名下的論文多。只是他學習統計物理的目的,既不是發表物理論文,也不是想當物理學家,而是想借鑒其中的理論、方法和邏輯來解決霍奇猜想,自然不會想著把這些東西寫出來發表。
薛壑此時終於大致領會了徐生洲的構想,連連撫掌稱讚道:「小徐不愧是數學奇才!運用數學方法,解決物理問題,奇思妙想,讓人耳目一新。但凡你早一點報名,提交這篇論文,我怎麼也要讓你在會上做個報告!」
徐生洲趕緊再換:「那就請教非幺正變換理論和不可積系統中共振奇點問題,可以嗎?」
薛壑頓時精神一振:「我前幾天審稿時看過類似問題的論文,所以稍微了解一點,他們的大致結論是只有當擾動能夠離開光錐,兩個觀察者才會對一個狀態是否穩定產生分歧。如果一個擾動離開光錐,並且其強度由於耗散而隨時間變化,那麼總會有兩個觀察者對狀態的穩定性有不同看法。因此,穩定性是耗散理論的洛倫茲不變特性,當且僅當遵循因果關係這一原理。」
徐生洲撓了撓頭:「按照數學的思路,其實不難推導出來。關鍵是,它在物理學上有意義嗎?或者說,在物理學上講得通嗎?」
僅台下圍觀的研究生們聽得稀里糊塗。
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