Глава 125. Влияние звезды-компаньона на Бетельгейзе часть 1 •
В лаборатории воцарилась тишина, и после долгого молчания Сюй Чуань сказал: "Предположим, что внутри водородной оболочки Бетельгейзе действительно есть звезда-компаньон, есть ли способ просто подтвердить ее существование?"
Услышав это, Лю Сюань поднял голову и сказал: "Возможно, это можно сделать, но это зависит от того, насколько далеко она находится от ядра."
"Знаешь, с астрономической точки зрения, спектр каждой звезды отличается, и даже у одной и той же звезды в разные периоды ее жизни спектр разный."
"В настоящее время Бетельгейзе - это красный сверхгигант со спектром типа M1-M2Ia-Iab. Если внутри его водородной оболочки есть звезда-компаньон, и она находится близко к внешнему краю водородной оболочки, то свет и излучение звезды-компаньона могут проходить через внешнюю водородную оболочку Бетельгейзе и достигать Земли. Хотя они могут быть очень слабыми, все же можно различить и подтвердить их по этому признаку."
"Кроме того, температура, светимость и другие параметры также могут быть использованы в качестве вспомогательных средств определения."
"Температура поверхности, светимость Бетельгейзе и температура, светимость звезды-компаньона определенно отличаются. Возможно, стоит поискать в старых данных, может быть, в прошлых данных наблюдений уже были аномалии, просто никто не думал об этом."
"Если звезда-компаньон действительно существует, то она обязательно вращается вокруг ядра Бетельгейзе, и у нее есть период обращения."
"Наблюдение за ней должно помочь обнаружить некоторые подсказки, просто неизвестно, сколько времени это займет."
Помолчав, Лю Сюань вдруг что-то вспомнил и спросил: "Кстати, младший брат, ты смог вычислить диаметр этой звезды-компаньона, а как насчет массы? Если можно вычислить массу, то можно приблизительно определить, как далеко звезда-компаньон находится от ядра Бетельгейзе."
"Зная массу и расстояние, можно рассчитать период ее обращения."
Сюй Чуань: "Пока не знаю, я вычислял только диаметр Бетельгейзе, и пока не уверен, появятся ли две группы ответов при вычислении массы, как и в первой группе данных."
"Давай так, найди мне тихую комнату, и я попробую."
Лю Сюань кивнул, посмотрел на мужчину средних лет, одного из нескольких исследователей, не принадлежащих к астрономическому факультету Нанкинского университета, и сказал: "Директор Чжан, как вы думаете, можно ли временно одолжить комнату?"
Услышав вопрос, мужчина средних лет по фамилии Чжан улыбнулся и сказал: "Ничего страшного, у нас может быть не так много еды и напитков, но много свободных комнат."
"Это и есть Сюй Чуань, доказавший гипотезу Вейля-Берри? Я слышал, что в Нанкинском университете появился гений математики, который рождается раз в сто лет. Сегодня я увидел его своими глазами, и он действительно оправдывает свою репутацию. Он даже может вычислять объем и массу далеких звезд. Если это действительно прорыв, то это революционное изменение для астрономического сообщества. Не говоря уже об одной комнате, даже если ты проживешь здесь год-полтора, это не проблема."
Сюй Чуань встал, улыбнулся и сказал: "Спасибо, директор Чжан."
"Ничего страшного, ничего страшного, тебе нужно прямо сейчас?"
Сюй Чуань кивнул и сказал: "Да, чем раньше, тем лучше."
Честно говоря, он не ожидал, что вычисление информации о Бетельгейзе с помощью теоремы Сюй-Вейля-Берри вызовет такие проблемы.
Он думал, что как только вся информация о наблюдениях будет собрана, он сможет успешно завершить вычисления.
Кто бы мог подумать, что внутри водородной оболочки Бетельгейзе может скрываться звезда-компаньон?
Это серьезно и несерьезно одновременно.
Серьезно, потому что Бетельгейзе - это массивная звезда в преклонном возрасте, которая может взорваться сверхновой в любой момент в будущем.
Хотя нынешнее астрономическое сообщество уже рассчитало, что магнитные полюса Бетельгейзе и Солнечной системы имеют разницу в углах, даже если взрыв сверхновой не представляет угрозы для Солнечной системы, гамма-всплеск не будет направлен на Землю.
Но если есть еще одна звезда-компаньон, то какие изменения произойдут во время взрыва сверхновой, это еще одна загадка, и никто не знает, под каким углом гамма-всплеск пронесется по космическому пространству.
Несерьезно, потому что, согласно текущим расчетам Бетельгейзе, взрыв сверхновой может произойти через тысячи, десятки тысяч или даже сотни тысяч лет.
Неизвестно, будут ли люди еще на Земле к тому времени, и даже если будут, какое отношение к ним будут иметь люди того времени.
В конце концов, "после моей смерти, хоть потоп".
У Сюй Чуаня нет таких мыслей, он обнаружил проблему и, конечно же, хочет найти способ ее решить.
Даже если он не сможет ее решить, он должен постараться разобраться в ситуации.
Следуя за директором Чжаном, Сюй Чуань вошел в небольшую комнату на третьем этаже исследовательского института.
"Здесь подойдет? Это лаборатория обсерватории, сюда обычно никто не приходит, здесь очень тихо, удобно для размышлений."
Спросил директор Чжан Сюй Чуаня, попутно включив лампу накаливания в комнате и кондиционер.
Сюй Чуань оглядел комнату, там были стол и стул, он кивнул и сказал: "Да, спасибо, директор Чжан."
"Да ладно, ничего страшного, твои исследования имеют большое значение для нашего астрономического сообщества, это совершенно новый метод вычисления информации о звездах, с его помощью мы сможем более точно исследовать космическое море."
Директор Чжан с улыбкой покачал головой и продолжил: "Тогда я пока не буду тебя беспокоить, если что-нибудь понадобится, можешь прийти ко мне в кабинет 106 на первом этаже."
Выйдя из комнаты, директор Чжан вдруг что-то вспомнил, развернулся и вернулся, чтобы добавить: "О, да, и еще кое-что."
"Не забывай о времени, когда будешь заниматься исследованиями, ужин здесь, должно быть, отличается от вашего университета, он подается только с 17:30 до 19:00 в столовой рядом с первым этажом, если пропустишь это время, то его не будет."
"И в этой глуши ты даже не сможешь заказать еду на вынос, время с 17:30 до 19:00, запомни, не пропусти."
Сюй Чуань кивнул и сказал: "Да, я знаю, спасибо, директор Чжан."
"Не за что."
Сотрудники обсерватории ушли, Сюй Чуань потрогал стол в лаборатории, он был покрыт слоем пыли.
Достав из рюкзака несколько салфеток и вытерев стол и стул, Сюй Чуань включил компьютер и вызвал данные наблюдений параметра 4.
Вычисление диаметра и массы Бетельгейзе, хотя и выполняется с использованием теоремы Сюй-Вейля-Берри, но включает в себя некоторые другие детали.
Ему нужно интегрировать формулу вычисления массы, закон кругового движения, закон всемирного тяготения Ньютона и светимость в теорему Сюй-Вейля-Берри, а затем снова выполнить деформацию на предыдущей основе, чтобы преобразовать ее из метода вычисления флуктуаций в пространстве Соболева в вычисление светового конуса излучения черного тела. Затем, используя яркость звезды для аппроксимации граничного значения, и подставляя его в формулу, можно получить массу.
Если нужно выполнять много вычислений, то лучше всего создать математическую модель.
Но если исследовать отдельно, то нет необходимости тратить на это силы, можно использовать ручные вычисления, это не займет намного больше времени.
Достав из рюкзака черновик, Сюй Чуань немного подумал, а затем начал преобразовывать теорему Сюй-Вейля-Берри, начиная с метода вычисления флуктуаций в пространстве Соболева.
Что касается предыдущего процесса, то ему не нужно было писать его снова, все это было в его голове, ясно и четко, невозможно забыть.
"...Асимптотическое поведение собственных значений λk при k→+∞. Для λ> 0 определим
n(λ)= n(λ，4，Ω)=]{j |λj 6λ}"
"Введем третий закон Кеплера, при рабочем диапазоне λ～1013 см, |α|<109"
"..."
".Когда светимость составляет 90000 ~ 1.5x 10^5 l⊙, соответственно..."
"Тогда асимптотическое поведение λk эквивалентно изучению функции подсчета, дадим n(λ)=(2π)nwn|Ω|nλn/2 + o(λn/2)"
В лаборатории Юньнаньской астрономической обсерватории Сюй Чуань сосредоточенно вычислял данные в своих руках.
Эта работа должна была быть завершена несколько дней назад, но из-за непредвиденных обстоятельств она была отложена до сих пор.
Но благодаря предыдущей подготовке и опыту, на этот раз преобразование теоремы Сюй-Вейля-Берри прошло гладко.
На самом деле, преобразованную теорему Сюй-Вейля-Берри можно назвать совершенно новой формулой вычисления.
Ранее она использовалась для вычисления объема Бетельгейзе, а теперь используется для вычисления массы параметра 4.
Конечно, если быть точным, то она должна относиться к ответвлению формулы теоремы Сюй-Вейля-Берри.
Но в настоящее время только он может так легко преобразовать теорему Сюй-Вейля-Берри.
Даже несмотря на то, что он уже публично докладывал о доказательстве гипотезы Вейля-Берри в Принстоне, другим людям, даже лауреатам Филдсовской премии, не так-то просто полностью переварить и принять ее.
Если бы гипотезу мирового уровня было так легко понять, то не потребовалось бы шесть разных рецензентов для одновременной проверки.
Хотя это и делается для обеспечения строгости проверки, но в то же время и для ускорения процесса проверки, ведь каждый понимает ту часть, в которой он наиболее силен, и скорость намного выше, чем если бы один человек понимал весь процесс доказательства.
В лаборатории Сюй Чуань склонился над столом, черная ручка в его руке продолжала писать на черновике.
Внезапно зазвонил мобильный телефон, лежащий рядом, и сильно напугал его.
Когда тебя внезапно прерывают во время полной концентрации, то даже знакомый звонок телефона может напугать.
Придя в себя, Сюй Чуань вздохнул с облегчением, взял телефон и выключил будильник.
Он установил его перед началом работы, время было установлено на 18:00, то есть на время ужина в обсерватории.
Ведь ранее директор Чжан сказал, что время приема пищи здесь фиксированное, если пропустишь, то его не будет.
В отличие от Нанкинского университета, где даже если он провозится до часу или двух ночи, то все равно сможет заказать еду на вынос.
А здесь, в обсерватории, заказать еду на вынос?
Да бросьте, ближайший городок находится более чем в тридцати километрах отсюда, какая тут может быть доставка еды.
Поэтому на всякий случай он поставил будильник, чтобы не пропустить ужин.
Человек — это железо, а еда — это сталь, если не поешь, то будешь голодным.
Особенно такая работа, как у него, очень быстро расходует энергию, если не поужинать, то к вечеру живот заболит от голода.
Выключив будильник, Сюй Чуань посмотрел на черновик на столе, он не ожидал, что на этот раз преобразование теоремы Сюй-Вейля-Берри окажется таким хлопотным.
Вычисление массы оказалось намного сложнее, чем вычисление диаметра, даже с предыдущим опытом, на этот раз он сбился с пути, и на столе было испорчено более десяти листов черновика.
Он думал, что четырех часов должно хватить, но не ожидал, что с двух часов дня до сих пор он едва смог интегрировать вычисление светового конуса излучения черного тела в формулу, и, по оценкам, ему придется провозиться еще два-три часа.
Если бы это был он до перерождения, то он не смог бы справиться с этим.
Ведь до перерождения он не был силен в математике, особенно в спектральной теории и областях с разделенными границами, он не изучал их специально.
К счастью, после перерождения он сосредоточил все свои силы на математике, иначе, даже зная, что теорема Сюй-Вейля-Берри может использоваться для вычисления флуктуаций трехмерных звезд, он не смог бы сделать то, что делает сейчас.
Полтора года позволили ему вновь освежить свое понимание важности математики как основного инструмента в других дисциплинах.
Можно сказать, что без математики другие дисциплины не смогут развиваться.