Глава 13. Поразительный метод решения •
Не дожидаясь следующего утра, всего лишь через полчаса Сюй Чуань уже написал ответ.
Поразительная скорость решения заставила Сюй Чэна, получившего ответ, с подозрением смотреть на него, не отрываясь.
Эту задачу он составил сам, она довольно сложная, можно сказать, что это задача, сочетающая в себе физику старшей школы и университета, для её решения требуется довольно много знаний университетской физики, не говоря уже о старшеклассниках, даже аспирантам-физикам было бы нелегко её решить.
Однако вскоре его внимание привлекло решение на черновике.
"Решение: I. При температуре T средняя кинетическая энергия атома равна Ek = 3/2kBT = 1/2mμ², где μ — среднеквадратичная скорость. μ = √(3kBT/m), импульс p = √(3kBTm), отсюда можно найти длину волны де Бройля λdь = h/p = h/√(3kBTm)."
"II. Плотность числа частиц n = N/V, где N — общее число частиц, V — объём; средний объём, занимаемый частицей."
"III."
Полное решение предстало перед глазами Сюй Чэна, по сравнению с задачей, решение не занимало много места на черновике.
Но именно эта простота решения заставила Сюй Чэна разинуть рот.
Он никогда не думал, что эту задачу можно решить таким образом, исходя из средней кинетической энергии атомов, затем находя среднеквадратичную скорость, переходя к импульсу, а затем находя длину волны де Бройля.
А в третьем вопросе, переписывание уравнения, связывающего средний объём, занимаемый частицей, и расстояние между частицами, — это душа решения.
Этот шаг напрямую сократил количество шагов для вычисления плотности обычного газа при комнатной температуре до четырёх, что просто невероятно.
— Как ты додумался до этого шага?
Закончив читать решение, Сюй Чэн глубоко вздохнул, подавил удивление и потрясение и, указав на шаг с переписыванием уравнения, спросил.
Этот штрих, как будто сошедший с небес, он, преподаватель физики, много лет возглавлявший провинциальную сборную, никогда не думал, что так можно решить.
— Это очень просто, исходя из кинетической энергии поля, в сочетании с абелевой группой и функцией распределения Максвелла по скоростям, можно напрямую преобразовать среднеквадратичную скорость в импульс, а для последующего переписывания уравнения частиц достаточно использовать вершинную форму и дифференциальное уравнение.
Взглянув на место, на которое указывал Сюй Чэн, Сюй Чуань с улыбкой объяснил.
— Всё это ты сам придумал? — ошеломлённо спросил Сюй Чэн, выслушав объяснение.
Сюй Чуань кивнул, подтверждая.
Всё это действительно придумал он сам, но это знания из прошлой жизни, некоторые математические знания, которые он попутно изучил, занимаясь физикой.
— Молодое поколение внушает трепет, молодое поколение внушает трепет, — вздохнул Сюй Чэн и продолжил: — Ты не думал систематизировать этот метод решения и написать статью, чтобы опубликовать её?
— Опубликовать статью?
Услышав это, Сюй Чуань, наоборот, опешил.
Хотя публикация статей для него дело привычное, но начинать публиковать статьи в старшей школе — об этом он даже не думал.
— Да, при вычислении функциональной зависимости между типичным расстоянием l между частицами в явлении Бозе-Эйнштейновской конденсации и плотностью числа частиц n, а также плотности обычного газа, твой метод решения уже является совершенно новым методом, вполне можно написать статью, я уверен, что многие журналы её примут.
— Конечно, я пока не уверен, существует ли такой метод в физике, я вернусь и проверю, если действительно нет такого метода, то ты можешь систематизировать его и написать статью.
— На данном этапе ты, наверное, ещё не публиковал статьи? Так, образец статьи и стандарты оформления, ты зайди ко мне в кабинет, я тебя научу.
— Когда напишешь, сам решишь, куда подавать, я помогу тебе отредактировать и отшлифовать.
Сюй Чэн с улыбкой сказал, талант и знания этого ученика действительно поражают.
— Я сначала вернусь и проверю, а ты хорошенько подготовься, дела со сборами можешь пока отложить.
Сюй Чэн похлопал Сюй Чуаня по плечу, вышел из класса и отправился искать соответствующие материалы.
Он видел немало учеников старшей школы, обладающих достаточными знаниями университетского уровня, но способных гибко их применять и даже находить совершенно новые, невиданные ранее методы решения, — такого он видел впервые.
Для учёного самое ценное — это иметь собственные мысли.
Этот новый метод и подход к решению задачи о Бозе-Эйнштейновской конденсации достаточны для написания статьи.
Именно в этом году он возглавляет команду, если бы это был другой учитель старшей школы, то, скорее всего, у него бы не возникла идея, чтобы старшеклассник подавал статью в SCI.
Хотя уровень этого нового метода немного низковат, и "Успехи физики" не обязательно его примут, но если повезёт и примут, то это очень поможет Сюй Чуаню.
Не говоря уже об отечественных университетах, даже лучшие физические университеты мира, будь то Принстон, Гарвард, Массачусетский технологический институт или Стэнфордский университет, не откажутся от студента, который смог опубликовать статью в топовом SCI-журнале ещё в старшей школе.
Они даже сами пришлют приглашение, приглашая его учиться у них.
Сюй Чэн и не думал, что способности Сюй Чуаня в математике могут быть настолько поразительными, возможно, в следующем году действительно есть надежда, что он привезёт золотую медаль с IMO.
Если он сможет получить золотую медаль на IMO и золотую медаль на IPhO, то Китай получит первого в истории обладателя двух золотых медалей в один год.
Этого достижения, даже в мировом масштабе, добились не более трёх человек, а в Китае пока нет ни одного.
Не говоря уже о том, чтобы получить золотые медали IMO и IPhO в один год, в Китае нет даже студентов, получивших золотые медали IMO и IPhO одновременно.
Хотя физика и математика неразделимы, разница между ними всё же довольно велика.
Как только Сюй Чэн ушёл, в классе стало шумно, зеваки, стоявшие рядом, окружили Сюй Чуаня, перебивая друг друга.
— Чуань-гэ, что такое статья? Это как сочинение, только продвинутое? — это недоумение выразил отстающий ученик первого класса старшей школы.
— Не смеши, сочинение и рядом не стояло со статьёй!
— Обычно только после окончания университета нужно писать дипломную работу, а научные статьи публикуют аспиранты, а такой, как Чуань-гэ, который может писать статьи ещё в старшей школе, — это беспрецедентно!
— Я знаю "Успехи физики", это ведущий мировой журнал, если опубликовать в нём статью, можно сразу идти преподавать в университет!
— Офигеть, сразу преподавать в университете? Чуань-гэ крут!
— Какой ещё Чуань-гэ! Теперь надо называть Чуань-бог!
— Чуань-бог крут!
Нахлынувшие ученики, хвалебные речи и лесть заставили Сюй Чуаня смеяться сквозь слёзы, но, кажется, это довольно приятное чувство?