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送走了戴維·麥格米倫這位普林斯頓的化學(xué)系主任后，徐川重新將精力放回了對超高溫等離子體控制上。

這份工作的本質(zhì)，實際上是對湍流建立一個數(shù)學(xué)模型。當(dāng)然，更實際一點，可以說是對等離子體湍流的現(xiàn)象進行研究。

其實如果就難度來說，對等離子體湍流的現(xiàn)象進行研究并不比研究一個七大千禧年難題簡單多少。

首先湍流是有名的混沌體系，也是令諸多物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家一籌莫展的問題之一，更別提湍流中的等離子體湍流了。

而他要研究的，還不僅僅是等離子體湍流，更是可控核聚變反應(yīng)堆腔室中的超高溫等離子體湍流，難度湍流的基礎(chǔ)上拔高了近兩個量級。

盡管目前來說他已經(jīng)對ns方程做了大幅度的推進，在理論上有了一個基礎(chǔ)，但想要解決這個問題，依舊難如登天。

數(shù)學(xué)方面對湍流和ns方程的研究不說，他即便不是第一人，也能排到前三。

關(guān)鍵在于應(yīng)用，目前在湍流和等離子體流體的應(yīng)用層面上，大多數(shù)做出來的成果都是摻雜了實驗經(jīng)驗和一些實驗參數(shù)的。

比如普林斯頓的pppl等離子體實驗室，就有一套屬于自己的唯像模型，請普林斯頓高等研究院中的數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家針對pppl設(shè)備做出來的。

這也是普林斯頓能為米國其他研究可控核聚變的實驗機構(gòu)提供幫助的原因。

而想要從數(shù)學(xué)理論上出發(fā)，拋開這些實驗經(jīng)驗和實驗參數(shù)來建立一個統(tǒng)籌模型，難度不是一般的大。

.......

南大，徐川坐在自己的辦公室中，手中的黑色圓珠筆在稿紙上涂涂改改的。

【μˉi(t)=1\/t∫t?+tvt0μi～(t)dt.......】

【μˉi(t)=limt→∞1\/t∫t?+tvt0μi～(t)dt......】

對于一道湍流而言，目前數(shù)學(xué)界最常用的方法就是通過統(tǒng)計平均法統(tǒng)計平均方法來做湍流研討的開場。

在過去數(shù)學(xué)家研究湍流時，曾將不規(guī)則的流場分解為平均場和不脈動場，同時也引出了封鎖雷諾方程的世紀(jì)難題。

而湍流的隨機性統(tǒng)計平均方法是處置湍流流動的根本手段，這是由湍流的隨機性所決議的。

他現(xiàn)在所做的，就是先從平均場和不脈動場進行出發(fā)，分別嘗試用數(shù)學(xué)語言來解釋兩者，并做一個關(guān)聯(lián)。

從這一步出發(fā)，或許能完成針對等離子體湍流的模型。

畢竟湍流再復(fù)雜，其問題本身從物理學(xué)的角度上來說，也不過是主要來源于‘外部環(huán)境干擾’和‘本身經(jīng)典復(fù)雜性’兩大方面。

外部環(huán)境干擾很容易理解，就好比一臺車行駛在高速公路上的時候，自身的形狀，風(fēng)阻等因素都會在車尾帶來渦流。包括如果在行駛過程中旁邊如果有大卡車或者其他車輛經(jīng)過時，都會形成更復(fù)雜湍流體系。

這也是頂級跑車或者賽車會追求車輛的極致外形和極致的流體動力學(xué)的原因，因為湍流的存在會增加風(fēng)阻，消耗更多的動力和降低速度。

當(dāng)然，這同樣是流體力學(xué)應(yīng)用于實際工業(yè)的表現(xiàn)。

至于本身的經(jīng)典復(fù)雜性，這則出自經(jīng)典物理。

在經(jīng)典物理中，有一種名為‘還原論’的方法，這是九年義務(wù)教育中高中時期的內(nèi)容。

那時候我們學(xué)習(xí)到物理，會告訴你牛頓定律是從質(zhì)點出發(fā)的，而庫侖定律從點電荷出發(fā)的，畢奧薩法爾定律是從電流元出發(fā)的，振動波動從簡諧振子出發(fā)......

由簡入繁，層層深入，達到理解物質(zhì)世界的目的。

從牛頓開始，人們堅信，包括浩渺無窮的宇宙都是可以計算的。這就是所謂的計算主義+還原論。

計算主義者認(rèn)為連人性都是可以計算的，這一點甚至影響到今天人工智能的發(fā)展。

而還原論則是將物質(zhì)一點一點的細分成基本單位，再從基本組元之間的相互作用規(guī)律出發(fā)建立運動的演化方程。

這聽起來似乎很簡單，也很容易理解。

但要想從基本組元重構(gòu)演化方程談何容易？

就像是高速公路上行駛的汽車一樣，它每時每刻都在產(chǎn)生和湮滅渦流和湍流。

尤其是在汽車的尾部，情況更加嚴(yán)重，一輛行駛在高速公路上的汽車，光是自身行駛帶來的空氣流，最少都包含個微流單元。

而如果是恰好身邊有其他車輛經(jīng)過時，這個數(shù)量會再提升數(shù)個量級，少說也能到達十萬億級別的數(shù)量。

要對這么多的微流單元結(jié)構(gòu)做分析，還要考慮這些微流單元彼此之間互相造成的擾動，合并成的中大型微流單元，以及消散掉的微流單位，以及每時每刻都在新形成的微流單元。

相信我，對這么多的微流單元進行分析，絕對不是你能在市面上買到的任何計算機能搞定的。

哪怕是超級計算機，也做不到實時分析，因為數(shù)據(jù)量實在太大了。

而如果要想對這些東西做分析處理，唯一的辦法就是建立彷真模擬，俗稱cfd。

其基本原理是數(shù)值求解控制流體流動的微分方程，得出流體流動的流場在連續(xù)區(qū)域上的離散分布，從而近似地模擬流體流動情況。

這項技術(shù)如今其實已經(jīng)被廣泛的用于了各行各業(yè)。

從能動的汽車、飛機、火箭，到不能動的高樓大廈、建筑通風(fēng)，日常的空調(diào)、冰箱等等，全都有它的痕跡。

不過絕大部分的時候，cfd彷真模擬能得到的結(jié)果差別很大。

且不說不同cfd方法建立起來的彷真模擬，就是用同一種方法對同一個物體，比如飛機行駛建立起來的彷真模擬都有不同差別的結(jié)果。

就好比國內(nèi)與國外的飛機，并不僅僅差距在發(fā)動機上一樣，對于流體動力學(xué)的應(yīng)用，也同樣有著一段相當(dāng)明顯的距離。

這種差距主要體現(xiàn)在飛機應(yīng)對危險狀況時的反應(yīng)力，動態(tài)平衡等方面。

比如遇到雷暴天氣和風(fēng)暴時，飛機能迅速通過電腦完成對機身平衡的調(diào)節(jié)。

亦或者體現(xiàn)在戰(zhàn)斗機在做那些超高難度動作時，駕駛員對飛機的掌控力等等。別小看那些劃過機身表面的流體和湍流，它們對飛機的平衡影響還是相當(dāng)大的。

而ns方程之所以被無數(shù)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家們追求的原因就在于這里。

通過對它的求解，每一個階段性的成果，都能在未來極大程度的提高人類對于流體的理解。

這些東西能轉(zhuǎn)變成數(shù)學(xué)模型亦或者其他東西，輔助提升人們對于流體的控制以及應(yīng)用。

......

隨著對研究的深入，徐川開始全身心的投入進去。

就連研究地址也從南大辦公室搬回了別墅，學(xué)校中那些才享受了他上課沒幾天的學(xué)子們就再次斷了供。

對于可控核聚變反應(yīng)堆腔室中的超高溫等離子體來說，不管是目前主流的托卡馬克裝置也好，還是彷星器也好，亦或者球形的nif點火設(shè)備也好，里面的等離子體都處于有限的空間中。

而在ns方程的階段性成果基礎(chǔ)上，他開始一點點的整理他從普林斯頓那邊帶回來的pppl的實驗數(shù)據(jù)，然后將其代入進去，為數(shù)學(xué)模型的建立做準(zhǔn)備。

這是項相當(dāng)繁瑣的工作，但徐川卻發(fā)現(xiàn)，這項工作似乎并沒有想象中那么的難。

他原本已經(jīng)做好了在這份工作上卡上幾個月甚至一年半載的準(zhǔn)備的。但現(xiàn)在，他有些驚訝的發(fā)現(xiàn)，截止到目前為止，他的推進似乎都還挺順利的。

看著書桌上的稿紙，徐川嘴邊帶著一絲笑容：“看來并沒有那么難的樣子，或許很快就能搞定這個難題了！”

充滿動力的他，再度投入了到了研究中。