Глава 120. Исследовательский проект Бетельгейзе •
Сюй Чуань не ожидал, что премия Чэньсин по математике будет вручена на два с лишним месяца раньше из-за него, он сначала подумал, что это какая-то обсерватория подала заявку или другие хорошие новости, но не ожидал, что это будет это.
Хотя с точки зрения чести, это действительно хорошая новость, но для него не имеет значения, будет ли премия Чэньсин по математике вручена в мае или в июле-августе.
Просто если бы другие люди узнали об этой идее, они бы точно сказали, что он получил выгоду и притворяется хорошим.
Возможность заставить китайскую Филдсовскую премию изменить время вручения, этим можно хвастаться всю жизнь, ладно.
Но для него это, похоже, действительно не имеет большого значения.
Для него прорыв в достижениях и знаниях гораздо важнее, чем получение славы, даже если он не получит ни одной награды после доказательства гипотезы Вейля-Берри, он не будет слишком возражать.
Может быть, это звучит очень претенциозно и напрашивается на удар, но он действительно так думает.
Рано или поздно, или вообще нет, он все равно там.
"Ты, парень, не выглядишь слишком взволнованным, что, думаешь, что премия Чэньсин по математике низкого уровня?"
В кабинете Чжан Чжэнпин посмотрел на состояние Сюй Чуаня и с улыбкой спросил.
"Нет, получение китайской Филдсовской премии - это радостное событие, достойное банкета, для любого математика, но я немного беспокоюсь, не вызовет ли это внезапное вручение на два месяца раньше сплетен?" - с любопытством спросил Сюй Чуань.
"Об этом можешь не беспокоиться, просто спокойно жди получения награды, никто не будет сплетничать."
Чэнь Чжэнпин улыбнулся и продолжил: "О, и еще кое-что, то астрономическое оборудование и обсерватория, на которые ты подавал заявку, уже одобрены, время использования с 10 по 30 марта, в течение двадцати дней, в течение этих двадцати дней ты можешь свободно использовать различное профессиональное оборудование астрономического факультета."
"Конечно, поскольку это относится к исследовательскому проекту, тебе нужно будет заплатить определенную плату за использование, но это будет оплачено из исследовательского проекта, который ты подал на утверждение."
"О деньгах можешь не беспокоиться, исследовательский проект, утвержденный под названием последующего расширения теоремы Сюя-Вейля-Берри, получил в общей сложности два миллиона четыреста тысяч."
Сказав это, Чэнь Чжэнпин вздохнул: "Студент первого курса, руководящий исследовательским проектом на сумму более двух миллионов, не говоря уже о Нанкинском университете, но и во всем Китае, и даже во всем мире, вероятно, это первый случай."
"Исследовательские проекты, в которых я участвовал в университете, имели самое большее финансирование в восемьдесят тысяч юаней."
"Без вклада вашего поколения великих ученых, как бы мы имели сегодняшнее процветание", - улыбнулся Сюй Чуань.
"Ладно, хватит болтать."
Чэнь Чжэнпин закатил глаза на Сюй Чуаня и продолжил: "Что касается исследовательского проекта, это, должно быть, твой первый раз, завтра ты пойдешь к своему старшему брату Фань Пэнъюэ, он поможет тебе разобраться с процедурами, документами и прочим, включая использование средств исследовательского проекта и возмещение расходов, ты все это изучишь."
"В конце концов, с твоим развитием, последующих исследовательских проектов, вероятно, будет немало, поэтому тебе нужно ознакомиться с необходимыми процедурами."
Сюй Чуань кивнул в знак согласия, хотя контроль над исследовательскими фондами и исследовательскими проектами был ему хорошо знаком, но как это делается в Китае, он сейчас действительно не знает.
С другой стороны, Чэнь Чжэнпин, подумав, добавил: "О, кстати, что касается твоего нынешнего исследовательского проекта, если тебе нужно использовать какое-то сложное и точное астрономическое оборудование, я советую тебе нанять несколько аспирантов с факультета астрономии или астрофизики."
"С одной стороны, чтобы избежать повреждения оборудования, а с другой стороны, у них больше опыта в управлении этим оборудованием, и они могут более точно наблюдать данные, которые тебе нужны."
"Хорошо."
Сюй Чуань кивнул, даже если бы Чэнь Чжэнпин не сказал этого, он бы это учел.
У каждой профессии есть своя специализация, хотя астрофизика - это тоже физика, но она не связана с исследованиями его прошлой жизни, и он действительно не знает, как использовать это профессиональное астрономическое оборудование для получения необходимых ему данных.
Выйдя из кабинета наставника, Сюй Чуань, обрадованный новостью о том, что заявка на использование астрономического оборудования одобрена, поднял голову и посмотрел на небо.
Хотя световое загрязнение в городе серьезное, но сегодня хорошая погода, к тому же сейчас как раз наступает ночь, луна яркая и звезды видны, редкие звезды висят на черном занавесе, ясные и яркие.
А на востоке сияет группа ярких звезд.
Это созвездие Ориона, его легко узнать в ночном небе, его основное тело состоит из семи звезд, четыре из которых образуют огромный четырехугольник, а три звезды посередине четырехугольника расположены по диагонали в прямую линию.
В этой группе звезд, в самом верху слева на плече, есть необычная звезда, она излучает видимый невооруженным глазом оранжево-красный свет, который полностью отличается от холодного белого света, излучаемого другими звездами.
Эта звезда называется Бетельгейзе, и она является объектом его нынешнего наблюдения.
Бетельгейзе можно увидеть в северном полушарии в любое время года.
Но зима - лучшее время для наблюдения, особенно в декабре в конце года ее легче всего найти, она восходит на востоке в сумерках и находится на плече Ориона.
Если смотреть с Земли невооруженным глазом, она может быть размером с ноготь.
С физической точки зрения, текущий радиус расширения Бетельгейзе составляет около 8 астрономических единиц (а.е.). Если бы вы поместили ее в центр Солнечной системы, Бетельгейзе могла бы простираться за пределы орбиты Юпитера.
Другими словами, если бы она находилась в центре Солнечной системы, ее поверхность вышла бы за пределы пояса астероидов и достигла бы и вышла за пределы орбиты Юпитера, полностью поглотив Меркурий, Венеру, Землю и Марс, и некоторые люди даже подумали бы, что она достаточно велика, чтобы поглотить пояс астероидов и Юпитер.
Причина такого когнитивного отклонения заключается в том, что расстояние слишком велико, что не позволяет людям точно оценить его диаметр.
Кроме того, сама Бетельгейзе периодически меняет свою форму, в дополнение к теории пульсации переменных звезд с переменной светимостью и изменению углового диаметра с длиной волны, а также к тому, что Бетельгейзе имеет некоторые сложные, асимметричные оболочки и так далее, все это делает невозможным определение ее точного диаметра.
Сюй Чуань очень интересуется этой звездой с огромной массой, но жизнь которой уже подошла к концу.
На ней много загадок, и если удастся разгадать хотя бы часть из них, это будет историческим рекордом.
Теперь, когда заявка на астрономическое оборудование одобрена, это означает, что через неделю можно будет приступить к его изучению.
Вернувшись из кабинета наставника в общежитие, Сюй Чуань временно отложил исследование "загадки радиуса протона" и переключил свое внимание на Бетельгейзе.
До этого он уже собрал много информации о Бетельгейзе, от основных параметров звезды до фотографий, до сложной динамики протяженной атмосферы Бетельгейзе и выбросов газовых шлейфов и так далее.
Он уже просмотрел эти материалы, но до сих пор находит их удивительными.
Например, в 2009 году исследование инфракрасной интерферометрии, проведенное Австралийским институтом инфракрасных исследований, показало, что с 1993 года Бетельгейзе сжимается со все возрастающей скоростью на 15%, но ее видимая звездная величина заметно не уменьшилась.
Другими словами, ее объем уменьшился на 15%, но яркость не изменилась, она не стала ни ярче, ни тусклее.
Это как если бы толстяк весом в двести фунтов сбросил тридцать фунтов и стал весить сто семьдесят фунтов, но при этом выглядел бы так же, как и раньше.
Это не научно.
Хотя позже ученые дали некоторые объяснения, например, что это очевидное сжатие может быть вызвано активностью оболочки в протяженной атмосфере звезды или большой потерей звездного вещества.
Но все эти объяснения имеют свои недостатки.
Например, если бы уменьшение объема было вызвано активностью оболочки в протяженной атмосфере звезды, то яркость Бетельгейзе должна была бы значительно увеличиться, а не остаться практически неизменной.
Потому что если бы сжатие происходило из-за активности оболочки в атмосфере Бетельгейзе, то по мере сжатия плотность звезды становилась бы все больше, а материалы, такие как водород и гелий в оболочке, участвовали бы в реакции ядерного синтеза, и яркость бы заметно увеличилась, а не осталась бы практически неизменной.
Это похоже на ковку железа, когда кусок раскаленного железа под ударами кузнечного молота уменьшается в объеме, красный цвет поверхности постепенно переходит в раскаленный белый.
Хотя такое описание немного неуместно, но оно очень образно.
Вдобавок к тому, что Бетельгейзе - это уже массивная звезда, находящаяся на поздней стадии своего развития и готовая к взрыву сверхновой, поэтому Сюй Чуань очень интересуется этими ее изменениями.
Если бы он смог увидеть ее взрыв сверхновой при жизни, это было бы еще более захватывающе.
В общежитии Сюй Чуань привел в порядок имеющуюся у него информацию и достал стопку белой бумаги.
Черная ручка в его руке зависла над чистым листом бумаги, немного подумав, он начал записывать данные уравнения.
“.δu/δt＝Δu，t＞0，x∈Ω；u＝0，t≥0，x∈Ω；
“.Δ＝∑πj=1δ/δxj”
Δ - оператор Лапласа, δΩ - граница Ω.
Для поиска стационарного решения задачи, используя метод разделения переменных, пусть u（t，x）＝ψ（t）·φ（x）， подставим это в уравнение (1) и, учитывая граничные условия, получим для λ＞0:
Δφ/φ＝ψtt/ψ＝－λ
Вычислить форму и диаметр звезды с помощью теоремы Сюй-Вейля-Берри не так просто, и недостаточно просто подставить наблюдаемые данные в формулу и произвести вычисления.
Прежде всего, необходимо выполнить определенную деформацию теоремы Сюй-Вейля-Берри, чтобы превратить ее из изоспектральных волн в волны Соболевского пространства, а затем выполнить вычисления с помощью амплитудной функции, представляющей периодические колебания.
Это очень хлопотная работа, но, к счастью, для одного типа обычной цели, например, обычной звезды, или для другого типа, например, обычной черной дыры, достаточно выполнить деформацию и преобразование волн один раз.
Это адаптивная формула, которая применима для звезд в определенном диапазоне параметров.
Если бы эту работу выполнял кто-то другой, то, возможно, он бы и за пару месяцев не смог бы найти подход, но для Сюй Чуаня это было более чем знакомо.
Он является создателем теоремы Сюй-Вейля-Берри, и, за исключением Вейля и Берри, двух авторов гипотезы, никто не знает гипотезу Вейля-Берри лучше, чем он, и даже два основателя могут не знать ее так хорошо, как он.
Поэтому в деформации и преобразовании теоремы Сюй-Вейля-Берри он чувствует себя как рыба в воде.