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我只想当一个安静的学霸-第138部分
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就是盐搁多了。
“这是……狄利克雷边界条件,N…S方程?”欧叶读本科时学过数学物理方法,考了99分,剩下一分不给,是因为那个数学物理方法的女老师说欧叶长的太美。
“数学物理方法忘光了没有?”沈奇笑问。
“小瞧我?”欧叶白了沈奇一眼,少女时代的计算姬之心熊熊燃烧。
仅仅一碗鸡汤的时间,欧叶在不知道来龙去脉的情况下,通过纯粹的数学计算方法,做出了最高效的计算。
“厉害了我的叶,温汤斩N…S。”沈奇复核了一遍计算结果。
这个计算结果让沈奇、欧叶均有些摸不着头脑。
υ1(x1,x2)=(x1δ(i+j)+x2γ(i…j…1))(x1δ(i+j+1)^2+x2γ(i+j…1)^2)……
υ2(x1,x2)=(x1δ(i+k)+x2γ(i…k+1))(x1δ(i+k…1)^2+x2γ(i…k+1)^2)……
……
“我不知道这组计算结果代表着什么,有何具体意义?仅仅从数学计算原理上来说,它们是正确的结果。”沈奇只能这么解释,他摇摇头:“我今早去了威腾那里,得到一些启迪,然后冥思苦想一整天,什么晶体缺陷啊、动力学啊、N…S方程啊,思维跳跃到飞起,自嗨到不行,就得出这么个无意义的数学结果。”
“并不是每一个数学计算结果,都有实际意义。”欧叶说到。
“哟呵,觉悟渐高啊小叶子。”沈奇打开电视,准备看会儿电视睡觉。
CNN正在播报一条新闻消息:“昨日圣迭戈西南部的太平洋海底发生里氏6。5级地震,地震引发的海啸袭击了圣迭戈,所幸未造成人员伤亡。”
沈奇一个激灵跳了起来,摩擦,摩擦!
地震是地球内部的摩擦。
电视画面中显示,震中位于太平洋海底,坐标是北纬32度30分、西经117度19分。
第338章 坐标
“你最近,怎么老爱激动?”欧叶望向电视机,CNN已切到下一条关于医保改革的新闻。
“北纬32度30分,西经117度19分。”沈奇在谷歌地图中找到这个坐标,位于美国西海岸城市圣迭戈附近的海域:“太玄乎了,真的是匪夷所思,在物理学上,我们称为复杂性,它将看似无关的事情联系起来,分子结构和位错运动、能量、动力、流体、纳维—斯托克斯方程以某种神秘的规律组合在一起,挺复杂的。”
“我俩通过严谨的数学计算得到一个理论上正确,却不存在实际意义的计算结果……这里要修正一下,这个计算结果有可能具备实际意义,但我需要修改数学物理模型,并找到具体的参数值,诸如经纬度、地震强度等等,我也不知道该找些什么参数,我得查询一下资料。”沈奇兴奋的搓搓手,地震学属于物理学的一个分支,他欠缺的是地质学方面的理论知识。
“你……难道要预测地震?”欧叶惊呆了,也有些害怕:“这,真的好吗?”
不怕和人争,就怕和天斗。
历史上大凡对抗老天爷的人物,要么被天收了,要么被其余人类抓起来。
欧叶担心大数学家沈奇深入物理研究后,走上一条疯狂的不归路。
“好了好了,本故事纯属虚构,预测地震什么的理论漏洞百出,洗洗睡了。”沈奇露出一副“我纯属YY你不要太认真”的表情。
“奇,你一定要,忘记这个危险的想法。”欧叶进入卧室,施施然解开睡袍的带子,半掩着门露出脑袋,红着脸难得主动了一次:“快点冲凉哦,等你……”
他肯定是憋坏了,才会胡思乱想……欧叶褪去睡袍,将卧室灯光调暗,她钻进被窝,身子情不自禁的发烫……
……
睡在同一张床上的男女,做了不同的梦。
女人梦到了她的老爸,老爸特别喜欢她的男票,还将祖传的一块玉送给男票。
男人在半梦半醒的神游状态中,似乎得到了某种指引,他将地理等级升到了5级。
次日清晨沈奇醒来,去到办公室继续他的计算,为此他查询了一些基础性的地质学文献。
“除了数学,其他科目都是坑。”
沈奇为了学好物理,已将化学升到了7级,现在将地理升到5级。
地震学属于物理学旗下的品牌,是固体地球物理学的一个分支。
沈奇将地理升到5级的职业级,多了解一些地质学方面的常识,对于地震学乃至固体地球物理学的深入研究会有帮助。
“地球岩流圈内部的对流取决于地球内核裂变反应产生的能量,这个过程导致板块边缘压力的产生,由于边缘的摩擦,压力能量间歇性释放而非持续性,岩板块相互挤压而非滑动,这种突发的挤压造成了我们所说的地震。”
“我需要一些地震指标参数,以建立一种全新而有效的数学模型。”沈奇有目的性的开始查阅资料。
地震强度m定义为m=lgs,这个指标非常关键,mark。
在美国南加州地震网的官网上,可以查到1983年至今的地震时序。
对于尺寸为lgs>1。5的地震,符合一个极其简单明了的幂律衰减规律:N(S>s)∝s^…B,s≥10^1。5,B>0。95。
对于菲奖得主沈奇而言,这个定律太过简单,这是著名的关于地震尺寸频率的古登堡—里克特定律,里氏XX级地震中的里氏,就是古登堡—里克特定律中的美国地震学家里克特。
地震强度lgs<2的地震通常被称为微震,人类难以感知,只能通过地震仪记录。
美国南加州地震网上的绝大部分数据采集来自微震,微震也会产生能量,能量是另一个重要指标,沈奇mark能量指标,以及美国南加州地震网所记录的,自1983年以来每一次地震发生的具体时间和坐标经纬度。
孕震过程的流体具有不可忽视的重要性,只不过流体运动在其孕震、发震、余震的过程中,难以采集精确数据,这是困扰地震界及物理界的一大难题。
沈奇忽然间清醒了,以微积分方式描述流体运动的N…S方程不仅适用于天空和海洋,它同样适用于地表之下!
理论上来说是这样的。
沈奇未加证实的理论。
一直到现在,沈奇几乎是依靠直觉在做一些有可能毫无意义的事情。
复杂性的表象需要严密的数学语言给出定量化的内在支撑。
沈奇重新梳理昨天的计算结果,全新而有效的数学模型需要一些核心工具作为灵魂。
这具灵魂应该是一个或一组数学公式、表达式、等等。
N…S方程尚未找到通用的求解公式,以得到通解。
特解倒是有一百多个,基于其中一个特解,沈奇花费数周时间,瞒着欧叶和所有人,一个人推导、计算、验证,最终得到一个复杂的等式:
1/2d/dt∫Ω∣A^s/2ω∣^2dx+v∫Ω∣A^s+1/2ω∣^2dx+α∫Ω∣A^s/2ω∣^2dx+……(B(u,u),A^sω)=<χ1,χ2>
根据这个核心等式,建立一个新的数学模型,沈奇编写了一个计算机程序。
系统中没有单独开通计算机科目,数学中的一些分支包含部分计算机知识与技能。
沈奇用基础的Fortran90语言编写程序,分为设定参数个数及其误差范围的主程序和利用模型计算<χ1,χ2>的子程序,来拟合从美国南加州地震网上下载的参数数据。
“激动人心的时刻,到了。”
沈奇深深呼吸一口,重重敲击回车键,启动程序。
程序开始执行,沈奇自编自导的构想是否具备实际意义,答案即将揭晓。
程序瞬间生成大量的矩阵、常微分方程和偏微分方程!
沈奇倒吸一口冷气!
靠他自己手动计算这些矩阵和方程,不吃不喝不睡,至少需要连续计算十年以上。
加上欧叶,两人一起干,也得五年。
主机CPU风扇急速转动,CPU快要被玩坏了。
“坚持,再坚持一会儿啊!”
沈奇大吼到,他这台高性能电脑刚换不久,好几万美元的机器不可能这么弱鸡。
好几万美元的机器汗流浃背、泪流满面。
大量的原始数据洪流还在汹涌的倾泻进来,它们是美国南加州地震网自1983年以来采集到的所有真实地震数据,以及沈奇独家发明的基于N…S方程的流体虚拟数据。
呜呜呜!
风扇狂转,它已超越五档,直奔八档而去。
CPU在哭泣、哀嚎,它正处于一生中最难熬的时刻。
艰难时光持续了半个小时,CPU终于解脱了。
机箱猛然抖动了一下,遂恢复平静。
微观、宏观、分子、地壳,流体、能量、间歇性的摩擦,看似无关的事情却又遵循某种神秘规律,沈奇自编自导的这出数理戏剧落下帷幕。
程序启动之前,沈奇甚至怀疑这是荒诞剧。
程序结束之后,沈奇鼓起了掌,这是写实题材,真实感人。
大数据计算最终得出一组极其简单的结果:<55,…167>、<55,167>、<…55,…167>、<…55,167>
沈奇早已购置了一个地球仪,就摆在他的办公桌上。
“目前我只能得到这种程度的计算结果,毕竟我用的是N…S方程的特解。”
很快的,沈奇找到四组坐标:
北纬55度,西经167度,这个坐标位于白令海域,属于美国的领海,在阿留申群岛中的乌尼马克岛西北约200公里处的北太平洋上。
北纬55度,东经167度,这个坐标同样位于白令海域,属于俄罗斯的领海区域,距尼科尔斯科耶岛仅有50公里。
南纬55度,西经167度,这个坐标位于广阔的南太平洋上,离这个坐标最近的大洲是南极洲,最近的国家是新西兰,此处距新西兰约2000公里。
南纬55度,东经167度,这个坐标同样位于南太平洋上,它离新西兰更近了,距新西兰最南端的坎贝尔岛只有100公里。
第339章 提醒
“有了坐标,但问题是,时间无法求得,地震强度无法求得。”
这是困扰沈奇的两大难题,时间、地点、强度,这三个指标决定了如何对应可能会到来的地震。
至于四组坐标是否准确,沈奇也不知道,需要验证。
四组坐标位于南北太平洋上,和美国、俄罗斯、新西兰三个国家相关。
这是个秘密,沈奇不敢到处乱讲,否则有可能引发当地居民的恐慌情绪。
资料显示,美国乌尼马克岛常住居民为39人,俄罗斯尼科尔斯科耶岛常住居民为22人,新西兰坎贝尔岛常住居民为10人。
虽然乌尼马克岛、尼科尔斯科耶岛、坎贝尔岛三个岛屿上的动物数量远多于人类,但毕竟还是有极其少量的人类在岛上活动,除了原住民亦有一些搞科学勘探的生物学家或地质学家。
出于科研工作者的良心,沈奇立即给美国地震网、俄罗斯地震网、新西兰地震网发邮件。
在邮件中,沈奇表明了自己的身份,我是普林斯顿数学系教授沈奇,经过我的计算,我发现贵国某某坐标处有可能发生地震。
地震时间,不详。
地震强度,不详。
如果贵网近期监测到该坐标位置发生里氏2。0级以上的地震,请立即与我联系,谢谢。
与此同时,沈奇梳理出一版简要的论文,题为《新型地震模型的研究》。
在这篇科普性质的论文中,沈奇用简明的语言描述了地震原理,并附他推导出的核心数学式子。
至于这个式子的具体推演、计算过程,略去。
基于数学模型的计算机编程内容,一概不谈。
在此文中,沈奇只讲地震数学物理模型的理论原理,看不到任何一个具体的经纬度坐标。
什么北太平洋、南太平洋,乌尼马克岛、坎贝尔岛,那是绝对不提的。
地震模型的科研成果屡见不鲜,沈奇并非首位发布地震模型研究成果的人。
世界上著名的地震模型有古登堡—里克特模型,布里奇—诺波夫模型,等等。
模型摆在这里,谁爱预测谁去预测。
反正我老沈不在公开场合预测地震。
沈奇将科普版的《新型地震模型的研究》论文挂在arVix上,长吁一口气,我的任务已经完成了。
沈奇在美国的知名度较高,美国地震网第一时间回复了沈奇:
“沈教授,你发来的邮件已收到。”
就这么一句话,看不出美国地震网是什么态度。
稍后俄罗斯地震网回复沈奇,战斗民族的态度比较直接:
“我们俄罗斯地震网有数千人从事地震研究、预测、监测,感谢你的提醒,但我们相信自己的团队,谢谢。”
国土面积最小的新西兰是最后回复沈奇的,新西兰地震网甚至暗讽了沈奇:
“我网养的猫,于不久前做出了更精准的预测。不管如何,还是感谢沈教授的提醒。”
嘿,好你个新西兰,居然讽刺我……沈奇还是有些不爽的,甭管他预测的是否准确,他的出发点出于好心。
理论总是走在应用前面,未加验证的理论并且和自然灾害相关,谁敢轻易相信?
一旦国家层面发布自然灾害预警,影响是极其巨大的。
“你,哎,果然还是做了。”欧叶惴惴不安,她在arVix上看到了沈奇的论文《新型地震模型的研究》。
沈奇解释到:“这只是纯粹的理论研究,人类从19世纪就开始系统化的建立地震模型,很常规的工作了。咱们的老祖宗张衡,他那个时代是汉朝,他有被汉朝政府抓起来吗?没有吧。张衡活了六十几岁,他在古代属于高寿人群,并没有引起人神共愤。”
欧叶还是不放心:“奇,我总有种不安的感觉……”
沈奇挂在arVix上的是常规性的地震模型理论研究论文,这引起了科学界的一些关注。
这篇论文挂在arVix上的物理版块,这是沈奇所公开的第二篇物理论文。
第一篇物理论文是关于凝聚态物理的研究,已发表在PRL上。
数学界、物理界更多是在谈论沈奇跨界跨的风生水起,并没有太多人真正关注沈奇的常规性地震模型论文。
全球范围内只有极少数人知道,沈奇预测了具体的坐标位置,这些位置有可能发生地震。
沈奇每天都在关注美国、俄罗斯、新西兰三国的新闻报道。
美国地震网、俄罗斯地震网、新西兰地震网并未发布乌尼马克岛、尼科尔斯科耶岛、坎贝尔岛等海域的地震或海啸预警信息。
一个月过去了,世界太平。
生活重归平静,欧叶渐渐忘记沈奇的异想天开,这是她赴普林斯顿读博的第二个学期,她忙碌了起来,手头有个课题项目。
周雨安对沈奇所提出的新型地震模型倒是很感兴趣,这涉及到一些偏微分方程的处理,是周雨安擅长的领域。
“你是不是哪里算错了?”周雨安问到,他在沈奇的办公室喝咖啡。
沈奇一边操作鼠标浏览新闻,一边说到:“算错也属正常,我也希望我算错了,世界和平,没有灾难,是我最愿意看到的局面。”
话语刚落,国际地震中心在其官网上发布一条最新消息:
“格林尼治时间今日下午17时32分左右,新西兰发生里氏5。5级地震,震中位于坎贝尔岛南部188公里的海域(南纬56度34分,东经168度05分),震源深度33公里。”
“这……新西兰地震了……”沈奇没想到这个消息来的如此突然。
“这……沈大仙,你……”周雨安怀着复杂心情来到沈奇身边,共同关注国际地震中心发布的最新消息。
一个凡人能预测到地震,这是不可思议的事情。
里氏5。5级地震,这意味着灾难,必然对一个国家造成伤害。
“还好,震中位于太平洋海底,距新西兰的坎贝尔岛接近200公里,这个岛上只有10位常住居民,他们应该是安全的,里氏6。5级以下的地震,通常难以产生破坏性的地震海啸。”沈奇之前发给新西兰地震网的两组坐标是【南纬55度,东经167度】、【南纬55度,西经167度】。
国际地震中心刚刚发布的新西兰地震坐标是【南纬56度34分,东经168度05分】。
这和沈奇之前预测的坐标,在经纬度上偏差了1度,误差距离接近100公里。
周雨安嗖嗖冒冷汗:“地球上的100公里,在地球仪上只有大约0。15毫米,沈奇你的预测精度已算很高了,你,你,你特么太可怕了……”
第340章 可怕
“嘘~”沈奇竖起食指贴于唇边。
“怎么,沈大仙,敢预测不敢承担责任?”周雨安问到。
“此事关系重大,切不可四处宣扬,务必烂在肚子里。”沈奇告诫周雨安。
周雨安不服了:“你写的地震论文挂在arVix上一个月了,全世界人民都知道你沈奇在干嘛!”
“那篇论文是理论性的,我没在论文中做出具体预测,你可以再看一遍。”沈奇操作鼠标,在电脑上进入arVix,把自己写的《新型地震模型的研究》给周雨安看。
“可你给新西兰地震网发过预警邮件,铁证如山啊沈教授。”周雨安说到。
“总而言之周雨�
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