吴建华合上期刊。
他转过头,看向罗成文。
罗成文也正看着他。
两个教了半辈子书的教授,在这一刻,从对方的眼睛里看出了同一种荒谬感。
这不是记忆力好。
这是恐怖的逻辑重构能力和信息处理速度。
罗成文突然转过身,快步走到门边的沙发前,抓起自己的公文包。
他拉开拉链,从里面抽出一叠打满草稿的A4纸。
纸页边缘有些卷曲,上面密密麻麻全是修改的痕迹。
罗成文拿着这叠纸,走回办公桌,直接拍在江梦瑶面前。
“你看看这个。”
吴建华看清那叠纸上的标题,脸色变了。
“老罗,你疯了?
这不是你研究生手里那个课题吗!”
罗成文没理他,眼睛只盯着江梦瑶。
“这是一个关于非牛顿流体在多孔介质中渗流的偏微分方程组模型。”
罗成文指着第二页的一个边界条件。
“模型建出来了,但在数值求解的时候,只要时间步长稍微放大,结果就会发散。”
“我查了所有参数,没找到原因。”
“你既然能秒解巴拿赫空间,你来看看,这问题出在哪。”
吴建华觉得罗成文已经失去理智了。
虽然这个课题只是研究生手里的课题,对他们这些教授来说非常简单。
但用这个课题去考一个刚入学几天的大一新生。
在吴建华看来,这就有些太过超纲了。
江梦瑶没有拒绝。
她把那叠草稿纸拉到面前,低头看起来。
这一次,她没有立刻给出答案。
她看得很仔细,视线在每一行公式上扫过。
办公室里只剩下纸张翻动的声音。
一分钟。
三分钟。
五分钟。
罗成文站在旁边,手心开始出汗。
他其实不指望江梦瑶能解出来。
他只是想看看,这个学生的极限到底在哪里。
只要她能看出模型中非线性项的耦合难度,他就决定不管用什么办法,也要把她弄到数学系来。
第九分钟。
江梦瑶翻到了最后一页。
第十分钟。
她拿起桌上的铅笔,在第三页的一个边界条件方程上画了一个圈。
“问题在这里。”
罗成文凑过去。
那是整个方程组里,最不起眼的一个狄利克雷边界条件。
“这个边界条件在物理意义上是合理的。”
罗成文开口。
“物理上合理,但在数学空间里,它造成了奇点。”
江梦瑶用笔尖点着那个方程。
“多孔介质的孔隙率在这里被设定为常数,但在微观尺度下,流体剪切变稀会导致局部雷诺数突变。”
“这个常数假设,让方程在迭代时产生了一个不可积的奇异项。”
罗成文一边听,一边连连点头,他有些兴奋的开口
“怎么解?”
“三种思路。”
江梦瑶竖起三根手指。
“第一种,最常规的,改用自适应网格的有限元法,在奇点附近加密网格。
但计算量会呈指数级增加,如果单靠手算,肯定是没办法算出来的。
我估计得动用计算机,而且是算力比较强的大型计算机。”
罗成文连连点头。
江梦瑶的说法非常正确。
他之前就使用过院里面的那台超级计算机计算过,确实能通过这个方法得到答案。
“第二种,用切比雪夫谱方法,把方程投影到正交多项式空间,避开奇点。
这样的计算量会大幅度降低,不过计算量仍然很大。”
罗成文眼睛亮了,这确实是个可行的方向。
整体的计算量大概是第1种的1/10,只要愿意花时间,一台普通的家用计算机勉强就能运算了。
“第三种。”
江梦瑶放下笔。
“放弃传统的欧几里得空间建模。”
罗成文愣住。
“引入分形几何的拓扑结构。”
江梦瑶看着纸上的方程。
“多孔介质本身就具有分形特征。
用分数阶微积分重构渗流方程,那个奇点就不再是奇点,而是分形空间里的一个常规节点。”
办公室里死一般的寂静。
罗成文的脑子在疯狂运转。
分数阶微积分。
分形拓扑。
他顺着这个思路在脑海中进行沙盘推演。
如果把原方程改写成分数阶偏微分方程,所有的非线性耦合项都会在新的拓扑结构下自然解耦。
计算量不仅不会增加,反而会大幅减少。
这是他之前完全没想过的思路。
虽然目前还不能确定是否正确,但仅凭现在的推断,他找不到问题点。
而且按照这种方法,只需要一台普通的电子计算器就可以了。
计算量相比起第2种又进一步的压低了。
完美。
无懈可击。
“啪嗒。”
吴建华手里的红色水性笔滑落,滚到桌沿,掉在地砖上。
清脆的响声打破了死寂。
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