Глава 206. Турбулентность плазмы •
Возможно, его подстегнули и он начал "взрывать печень", а возможно, застрявшая проблема была решена. В любом случае, Фейфферман завершил доказательство гипотезы об изоспектральной неизометричной изоморфности намного быстрее, чем ожидал Сюй Чуань.
После той встречи втроем в общежитии, менее чем через десять дней профессор Фейфферман уже решил проблему изоспектральности, используя свой собственный метод.
Они вдвоем привели в порядок процесс доказательства, отправили его одновременно в "Математические Анналы" и, по предложению Сюй Чуаня, опубликовали результаты обоих на сайте препринтов arXiv.
Как промежуточное доказательство уравнений Н-С, даже если это всего лишь небольшой шаг вперед, это великое достижение.
Более того, это промежуточное доказательство также включало в себя математическую гипотезу мирового уровня.
Как сказал Фейфферман, они вдвоем успешно сделали нечто большое.
После того, как они опубликовали свою статью с доказательством на сайте препринтов arXiv, и после некоторого периода брожения, все математическое сообщество оживилось.
Промежуточные результаты по уравнениям Н-С, математическая гипотеза мирового уровня, Сюй Чуань, Фейфферман, одновременное доказательство...
Каждое из этих слов было объектом пристального внимания в математическом сообществе, но теперь они появились одновременно, и в математическом мире снова поднялась буря.
"После доказательства гипотезы Ходжа, самый молодой профессор Принстона Сюй Чуань бросил вызов другой математической гипотезе".
"Два ведущих математика объединились, уравнения Н-С ждут своего решения?"
"Уравнения Н-С неразрешимы, я готов поспорить, что работа в этом направлении - пустая трата времени".
"Но они уже решили их, причем двумя разными способами".
"Во-первых, эти два доказательства еще не проверены на правильность, а во-вторых, даже если проверка будет успешной, это всего лишь промежуточные результаты, и до реального решения уравнений Н-С еще очень и очень далеко".
"Этот кислый запах сверху, я чувствую его даже через Атлантический океан".
"Решать уравнения Н-С с двух совершенно разных точек зрения, неужели профессора математики в Принстоне уже настолько ужасны? Это же одна из семи Задач тысячелетия, которые не решаются веками".
"Священная земля математики раньше была нашей, Францией, но Принстон украл ее!"
На математическом форуме шли бурные обсуждения.
Даже в соседней физике, часть людей обратила на это внимание.
В конце концов, это уравнения Н-С, и если они будут решены, гидродинамика совершит скачок в развитии.
В рамках классической механики уравнения Н-С являются применением второго закона Ньютона, и их сутью является сохранение импульса.
И как только произойдет прорыв в уравнениях Н-С, это обязательно означает, что способность человечества исследовать более тонкие структуры значительно возрастет, по крайней мере, до такой степени, что можно будет различать уравнения, которые в прошлом мы считали очень похожими по форме на уравнения Н-С.
Это не имеет отношения к тому, являются ли уравнения Н-С хорошей моделью в гидродинамике, влияние, которое они окажут на всю науку, обязательно будет включать в себя вычислительную гидродинамику, и их ценность неизмерима.
И по сравнению с ранее решенными "гипотезой Пуанкаре" и "гипотезой Ходжа", уравнения Н-С имеют гораздо больше областей применения в реальных человеческих технологиях, которые можно увидеть невооруженным глазом.
Потому что гидродинамика затрагивает слишком много областей в физике и в развитии технологий.
Например, автомобили, самолеты, ракеты - все эти вещи связаны с гидродинамикой.
США, штат Нью-Джерси, кампус Форрест Принстонского университета.
Здания лаборатории физики плазмы PPPL были ярко освещены в ночи, освещая все вокруг, а в огромной лаборатории ускорителей было занято большое количество научных сотрудников.
"Профессор Фейфферман, что вы думаете о нашем приглашении?"
В светлом кабинете директор лаборатории физики плазмы PPPL, Галифакс Брюс, с улыбкой посмотрел на другого мужчину средних лет в рубашке, сидящего на диване.
Фейфферман поднял глаза на мужчину средних лет и сказал: "Меня не интересует ваше приглашение".
"Не говоря уже о создании математической модели для турбулентности плазмы, даже создание математической модели для обычной турбулентности - очень сложная задача".
Брюс: "Поверьте мне, мы добились большого прогресса в модели турбулентности, с октября прошлого года мы сотрудничаем с Университетом Пердью и уже значительно улучшили первоначальную модель турбулентности".
Услышав это, Фейфферман удивился.
Хотя Университет Пердью не так высоко котируется, как Принстон, и его факультет естественных наук посредственный, его инженерный факультет очень силен. Это не только первый университет в США, имеющий собственный аэропорт, но и университет, подготовивший наибольшее количество астронавтов. Первый человек на Луне, Армстронг, окончил Университет Пердью.
Более того, более трети миссий НАСА связаны с Университетом Пердью или его выпускниками, особенно в области проектирования летательных аппаратов, где у них очень большой опыт.
Система моделирования вихревых потоков, применяемая в крупных авиационных компаниях, таких как Boeing и Airbus, включая часть гидродинамики истребителей F-22, F-36, была разработана этим университетом.
Тот факт, что PPPL смог найти Университет Пердью для сотрудничества, показывает, что на этот раз они действительно серьезно относятся к решению проблемы турбулентности плазмы.
Однако он все еще не изменил своего мнения, потому что турбулентность плазмы - это то, что невозможно решить прямо сейчас.
Пожав плечами, Фейфферман продолжил: "Тогда продолжайте сотрудничать с ними, а если больше ничего нет, то завтра я вернусь в Принстон".
Услышав это, Брюс с некоторой настойчивостью сказал: "Мы этим занимаемся, но сейчас у нас возникли некоторые проблемы, и нам нужна ваша помощь. Уравнения Н-С могут решить многие проблемы турбулентности, и ваши исследования уравнений Н-С, можно сказать, лучшие в мире".
Фейфферман улыбнулся и сказал: "Это правда, что уравнения Н-С могут быть применены к гидродинамике, но если вы хотите использовать их для создания своей модели турбулентности, то это невозможно, если только вы не сможете полностью доказать их".
Прикусив губу, Брюс достал из кармана мобильный телефон и сказал: "Пожалуйста, подождите минутку, я позвоню".
Хотя PPPL также является исследовательским институтом Принстона, нет правила, согласно которому профессора Принстона должны работать в лаборатории PPPL.
По его мнению, создание математической модели для турбулентности плазмы в реакторе управляемого ядерного синтеза - это то, о чем достаточно просто подумать, и тратить на это время совершенно не нужно.
По крайней мере, пока что это так, если только уравнения Н-С не будут решены, или не будет достигнут значительный прогресс в других областях. В противном случае, моделирование турбулентности высокотемпературной плазмы практически невозможно.
В конце концов, PPPL - не единственная лаборатория в мире, которая занимается этой штукой, как международная организация ITER, так и собственные исследовательские лаборатории разных стран изучали эту тему.
Однако в результате, спустя десятилетия, люди все еще не могут обуздать сверхвысокотемпературную турбулентность плазмы в управляемом ядерном синтезе.
Если бы уравнения Н-С были решены, он мог бы попробовать, но сейчас, с теми промежуточными результатами, которых добились он и Сюй Чуань.
Он предложил, что мечтать ночью удобнее и быстрее.
"Пожалуйста, пройдемте со мной, профессор Фейфферман".
Не прошло и двух минут, как Брюс вернулся и пригласил Фейффермана пройти с ним в другое место.
Фейфферман последовал за ним, будучи коллегой-исследователем из Принстона, он должен был проявить уважение, и ему также было любопытно, что затевает PPPL.
Они свернули за несколько углов, прошли две проверки полномочий и вошли в лабораторию.
"Кайл, принеси нам последние данные экспериментов и соглашение о конфиденциальности данных".
Войдя в лабораторию, Брюс дал указание одному из сотрудников.
"Хорошо".
Вскоре планшет был передан Брюсу, вместе с соглашением.
"Профессор Фейфферман, прежде чем вы посмотрите материалы в моих руках, пожалуйста, подпишите свое имя на этом".
"Конечно, это всего лишь обычное соглашение о конфиденциальности, которое требует от вас не разглашать то, что вы увидите сегодня".
Брюс протянул документы и ручку, Фейфферман слегка нахмурился и взял соглашение о конфиденциальности.
Надо сказать, что Брюс действительно вызвал у него любопытство.
Просмотрев соглашение о конфиденциальности в своих руках и убедившись, что с ним все в порядке, он подписал свое имя в графе для подписи.
Вернув соглашение о конфиденциальности, он взял планшет и начал просматривать его.
Внезапно, словно увидев что-то интересное, взгляд Фейффермана сфокусировался, он поднял голову и спросил: "Есть ли у вас бумага для записей? Не могли бы вы дать мне одну".
Взяв бумагу у Брюса, Фейфферман нашел место, сел и начал использовать данные на экране для вычислений.
Спустя долгое время он отложил шариковую ручку и посмотрел на Брюса: "Я не ожидал, что вы продвинули контроль турбулентности до такой степени, что можете контролировать турбулентность градиента температуры ионов при температуре около десяти миллионов градусов".
Услышав это, Брюс с улыбкой сказал: "Это наш последний результат, и он пока не будет опубликован, поэтому я надеюсь, что профессор сохранит это в секрете".
"Но вам будет не так-то просто продолжать двигаться вперед, чем выше температура, тем сильнее будет диффузионный эффект турбулентности плазмы, боюсь, что при температуре более пятнадцати миллионов градусов ваша система управления выйдет из строя".
Фейфферман вернул планшет.
Турбулентность градиента температуры ионов - это лишь часть турбулентности управляемого ядерного синтеза, помимо нее существуют ионно-звуковая турбулентность, дрейфовая волновая турбулентность, альфвеновская волновая турбулентность... и другие различные беспорядочные турбулентности.
Но если удастся решить хотя бы часть, это, несомненно, будет огромным успехом.
И если решена первая, то это может дать достаточно опыта для последующих других турбулентностей, и с ними будет намного проще справиться.
Просто эту штуку действительно не так-то просто решить.
Даже если лаборатория PPPL совместно с Университетом Пердью продвинула ее до уровня температуры в десять миллионов градусов, это лишь принесло слабую надежду.
Конечно, этой надежды уже достаточно, чтобы они продолжали бороться.
Брюс усмехнулся: "Да, сейчас мы столкнулись с узким местом, и нам нужен первоклассный математик, чтобы помочь нам решить эту проблему, и вы - самый подходящий человек".
"Я верю, что с вашим участием мы сможем сделать систему управления турбулентностью градиента температуры ионов еще более совершенной, и тогда она не будет ограничена температурой в десять миллионов градусов, возможно, двадцать миллионов, тридцать миллионов или даже выше".
"Может быть, мы сможем использовать это, чтобы контролировать всю турбулентность плазмы?"
Фейфферман улыбнулся и сказал: "Данные, которые вы предоставили, меня очень тронули, но боюсь, что я не смогу сделать это в одиночку, мне нужен помощник, с его помощью, возможно, получится".
"Кто?" - быстро спросил Брюс.
Фейфферман: "Человек, который вместе со мной изучает уравнения Н-С, его понимание уравнений Н-С не слабее моего, можно даже сказать, что сильнее, и он также имеет глубокие исследования в области уравнений в частных производных, с его помощью, возможно, получится".
"Сюй Чуань? Новая восходящая звезда Принстона?" - Брюс сразу же отреагировал.
Фейфферман кивнул: "Да".
Услышав это, Брюс нахмурился и сказал: "Но я помню, что он вроде бы китаец? Китайцу невозможно присоединиться к нашим исследованиям, и ему всего двадцать лет, этот возраст..."
Брюс не договорил, прервав сам себя: "Конечно, если профессор, вы нуждаетесь в его помощи, я найду способ пригласить его".
Фейфферман махнул рукой и сказал: "Я сначала спрошу его мнение, посмотрю, интересно ли ему, если ему не интересно, боюсь, вы не сможете его пригласить".