第32章 人生的第一项学术成果!(求票!)

    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”这一核心概念。
    “原来如此……”林叶的眼中闪烁著明亮的光芒,“关键在於对『粘性』影响范围的限定。在远离物体的区域,流体可以视为理想流体;只有在紧贴物体的薄层內,粘性才起主导作用,这一个近似,就將一个椭圆型的偏微分方程,在边界层內简化成了一个拋物线型的方程,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”,將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blasius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,研究起来也並不是很困难。
    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——至於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著紧密关係,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。
    他现在已经確定,处於修炼空间之中的他,不会飢饿,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態,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。
    於是从第二周开始,他就开始了自己真正的研究工作。
    他的目標,是对blasius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blasius级数解,並分析了其在η=0,即壁面附近的性质。
    然而,当他研究解在无穷远处的渐进行为 f(η)≈η-β时,却发现了一个问题,所有文献都只是给出了常数β的一个数值近似值,β≈ 1.7207,这个值是通过数值计算得到的,却缺乏一个严格的、纯粹由解析方法得出的理论界定。
    “也就是说,我们知道这个常数大概是多少,但没有人从理论上证明它必须落在哪个精確的区间內。”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数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,其精度取决於所使用的算法和计算资源,而解析解则是基於数学推导得出的精確表达式。
    数值解因为离散化和计算捨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確性!
    而这带来的就是,想要得到解析解的难度,相对於得到数值解的难度要更高。
    因为它对於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,就是他本次研究的核心创新点,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。
    他查阅了大量关於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”函数 f_upper(η)和一个“下解”函数 f_lower(η),这两个函数形式已知,並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,对於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號构成的抽象世界里。
    直到第二十九天。
    ……
    林叶看著面前草稿纸上面写下的一个崭新的定理:对於blasius方程的解f(η),其无穷远处的渐进行为常数β满足以下严格不等式:1.718 <β< 1.723。
    这,就是属於他的,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,並非来自计算机,而是来自其內部逻辑的完美自洽和与已知事实的吻合。
    虽然这个解的区间看似距离数值解的1.7207並不是特別接近,然而实际上,从数学的角度出发,这个仅仅只有0.005之差的区间,已经十分的窄了。
    如此之窄的区间,已然称得上是將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。
    终於!
    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,他儼然进入到了“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,大概就相当於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,也確实值得自恋一下。
    而就在这时,系统的声音也终於响了起来。
    “恭喜宿主完成了本次修炼!”
    “最终成果完美达到了预期。”
    “本次修炼奖励为:数学能力提高1%,隨机数学灵感*1。”
    听到系统终於颁发了奖励,林叶的眼睛便是一亮,数学能力又提高了1%!
    虽然只有1%,但是能够提升就是件好事。
    但这个【隨机数学灵感】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。
    【隨机数学灵感:当宿主进行学术研究时,將会在恰当的时机触发一次隨机数学灵感,从而帮助宿主的研究。(註:仅在现实触发,在修炼空间中不会触发)】
    “看起来……好像是有点用?”
    林叶的心中想到。
    而就在这个时候,面前的修炼空间也终於开始了褪色。
    “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!”
    隨著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。
    將近过去一个月的时间,他终於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,他並没有產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剎那。
    就好像除了修炼空间的经歷,他整个人的一切状態都没有发生改变。
    “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著林叶的肩膀。
    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爭气,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!
    数学联赛倒是不同於物理竞赛复赛,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,这就是毫无爭议的全国第一!
    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cmo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,爭取到时候能够在cmo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。
    隨后不再多说,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著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,所以他现在可以轻鬆地根据记忆將整个过程都在现实中復现出来,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?”
    心中这样的想著,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?!