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第423章 蜂鸟号的一小步
想要能稳定求N-S方程解需要满足很多条件。
乔源找到自然基底展开方法可以说是理论的突破。
解决数值稳定方法,实际上是工程和数值科学的挑战。
但其实光这些还不够。
还得考虑计算的成本和可扩展性。
因为即便方法稳定,但如果每一步的计算量都极大,大到无法用当下的超级计算机实现,同样无法拿出真实解。
所以即便解决了方法的问题还得考虑扩展性。包括但不限于设计算法的复杂度,并行扩展性,内存需求等等。
尤其是算法的效率。
只要乔源证明了从简单的流场到复杂的湍流,他的方法都能稳定计算出正确结果,国际学术界自然就会俯首跪拜。
毕竟能够稳定计算出三维N-S方程的真实解,难度并不比证明三维N-S方程的光滑性和唯一性低多少。
但也只有做到这一步,才能真正达到乔源想要达到的效果,比如能够极为准确预测台风的登陆位置。
甚至不止如此。
因为数学上其实很多极为优美的算法,都是受限于同样的问题而无法求解。
比如高阶谱方法,又或者全隐式格式。
但不管是谱方法,还是更稳定的全隐式格式,处理有限雷诺数下的简单几何湍流都还好,能勉强使用。
但如果遇到三维高雷诺数湍流,计算复杂度都会直接呈现出指数级爆炸。
就目前的科技发展水平来说,最好的办法就是让算法能高度适配当下超算的并行计算架构。
GPU集群也好,CPU集群也罢,反正只要能解决这块的计算问题,理论上足以让人类对流体力学的精度得到极大攀升。
这意味着工程学界对大气环流,海洋环流,乃至航空航天的掌控可以达到前所未有的高精度。
总之这项工作不管从任何方面讲意义都很大,不过跟之前不同的是,这次乔源并没有大张旗鼓地将这项工作作为一个完整课题上报。
而是默默地待在自己的办公室里,从一张纸,一支笔开始了解题工作。
倒不是想着搞什么不鸣则已,一鸣惊人的戏码,也不是觉得之前论文不能发,让他感觉生气,单纯大脑里过了一遍之后,乔源觉得这次工作更具挑战性,他还真没有短期内能完成的把握,索性就干脆不说了。
反正他最近风头也出得够多了。没谁好意思对他提出更高要求,甚至袁意同和陆明远还经常劝他休息一下,别太累了。
因为接下来不管是桐山的科研中心筹备完毕;还是航天局再次升空的三枚探测器再次就位,发回更多的数据;又或者诸多国防子项目正式启动之后,都少不了需要乔源干活的地方。
当然选择不公布最关键的因素还是现在的乔源已经不需要去专门申请调用计算资源。
不管是燕北大学也好,有为集团也罢,甚至国家级的大型超算中心,以及遍布全国的乔贝恩数据中心的算力,他都能随时调用。
对于普通申请者来说,需要通过申请,答辩,排期才能使用的大型超算,在乔源这里已经不是个事儿。
只要他愿意,随时都可以自主展开大规模的数值实验。
甚至连申请单都不用填一张。只要完成了代码,随时都可以丢到合适的集群上跑。
当然他的一举一动也始终被关注着,只要调动了超算资源进行计算,估计不到几分钟运行日志就会被上头关注到。
但这也不要紧,乔源并不认为有人能通过日志和算力使用峰值这些数据,能有人猜出他在算什么。
毕竟三维高雷诺数湍流求解的特点跟气候模拟,天体运动模拟,材料计算,人工智能训练等等领域其实非常相似。
巧的是,乔源在天体物理和人工智能这两块都有涉猎。
当然,有所涉猎只是乔源自己的想法。事实上在世界学术界,乔源同样是这两个领域当代最顶级的科学家。
毕竟光一个乔贝恩就已经打遍天下无敌手。直接影响了全球的人工智能格局。
伴随着硅谷大佬们的不断活动,以及华盛顿态度的愈发松动,不管是AIGk,还是LCA,这类世界人工智能大模型排行榜单都已经将乔贝恩列入了进去。
而且排名正在像火箭一样向前蹿着。
以上这些其实也体现了乔源这类人跟普通天才最大的不同之处。
从小到大,乔源从来没有学习课本上的知识只是应付考试的想法。
而是一直会去主动思考如何利用学习到的这些知识类工具,去解决那些还没被解决的具体问题。
这次同样是如此。
他本能地就想利用证明了三维不可压缩N-S方程光滑性和唯一性的那些数学工具,去对方程进行求解。
就这样,乔源在办公桌前一直坐到了下午五点半。
桌面已经被凌乱的手稿铺满。
乔源没有在推导中去整理手稿的习惯,因为他也几乎不会重复去看手稿。
基本上只要被他写下的重要内容大都会直接刻印在脑子里。
当杨证道走进乔源办公室时,看到的便是这样的场景。
他下意识叹了口气。
倒不是烦恼要去收拾乔源的桌子,而是当桌上手稿太多时,他们的工作难度会倍增。
毕竟这间办公室里的手稿是不允许传播出去的。
原始手稿在确定乔源不再需要之后,需要录入为电子手稿后,立刻封存。
这个过程其实也没什么好说的。一直都有专人负责,都是熟练工种。
问题在于给这些杂乱的手稿做排序……
这种事情他们甚至没法去问乔源,因为乔源压根懒得去做这些善后事宜。
杨证道也不可能让乔源去帮忙做这种事儿。
最后只能让那些有数学专业素养的兄弟们加班了。
“乔院士,已经到晚饭时间了。”
以前乔源工作忙碌的时候还经常会直接让人把饭带到办公室里。
不过自从医生建议乔源最好不要久坐之后,除非极为特殊的情况,不然还真没人帮他带饭了。
好在乔源也已经习惯了。
而且一般来说,高强度思考两三个小时之后,大脑的确会感觉到疲惫。
“哦,知道了!”乔源答应了一声,然后站起来伸了个懒腰。
站在乔源的角度来说,他越来越觉得身边主要的安保负责人一年到一年半一换,其实也挺好。
杨证道太过死板了。
希望下次能换一个脑子比较灵活的。像简从义那样的就挺好。
当然杨证道的优点也特别明显。自从他来了之后,能直接找到他的人和事情明显少了很多。
所以这种性格上的死板是全方位的。只能说在这个多事之秋,杨证道这种性格上的特点对乔源来说利大于弊。
上头在考虑人选这块,是经过深思熟虑的。
当然在乔源看来,杨证道最大的优点还是年轻,只比他大了四岁。
所以单独在一起时,可以随便开玩笑。
“老杨啊,最近你有什么不开心的事情,不如说出来让我开心一下,让无聊的生活多些点缀。”
走出了办公室,乔源随口说了句。
杨证道没有理会乔源的调侃,一本正经地答道:“让您失望了,我最近还真没什么不开心的事情。
倒是您可能近期不会太无聊了。今天下午航天局那边已经传来消息,最后一颗探测器句芒号已经在京城时间今天下午五点十三分,顺利抵达预定的轨道。
对L5近地暗物质天体的二次探测工作也会正式开始。预估从下周开始,就会有海量数据被整理出来。”
听了这番话,乔源微微一愣,连带着迈出的脚步都微微顿了顿,诧异地问了句:“不是,这么快的吗?”
杨证道立刻点了点头,答道:“嗯,毕竟L5暗物质天体的坐标点已经全球公开了。目前有太空探索能力的国家,都有设计和制造相关探测器的相关计划,进行针对L5暗物质天体的探测活动。
航天局分析后认为,我们虽然有制造业齐全方面的效率优势。但这一优势窗口期大概也就两到三年。所以现在这项工作只能争分夺秒地进行。
再过段时间,最优探测轨道可能会很拥挤。而且如果跟其他国家的探测时间撞车,那么探测器之间还可能会相互干扰,造成数据失真。”
乔源眨了眨眼,然后从这番话中分析出了很多东西。
毫无疑问,针对暗物质天体的探测空窗期自然是最为重要的时间节点。
因为这个时候的探测器可以没有任何阻碍地进行各项工作,收集尽可能多且详实的各种信息。
毕竟L5节点虽然描述是大型暗物质天体,但这个大型是针对暗物质本身来说的。
即便相对于月球的体积来说,这个暗物质节点也小得可怜,还不到月球体积的五十分之一。
这意味着最优探测轨道极为有限。
有那么两三个国家同时发射探测器,探测器工作时之间的干扰都不可忽视。
甚至还有可能出现相碰撞的风险。
当然对于已经有了先手优势的华夏来说,这不算什么坏事儿。
甚至等到宝贵的空窗期过了之后撞车干扰这种事儿还是越多越好,最好没事儿就直接在轨道上直接撞上。
当然这些只是乔源的小心思,不代表航天局的想法。
不过乔源觉得只要是聪明人小心思都是相通的。
这种最前沿探测数据,自然是掌握得国家越少越好。
这大概也是这次会一次发射三枚探测器前往L5节点的原因。
“那咱们得赶紧吃饭,晚上我去查一下三枚探测器的分布情况。我觉得航天局肯定需要我的建议。
毕竟之前探测结果显示L5节点的暗物质天体并非球形对称,没有中心对称性。
这意味着其生成元之间的非对易关系可能导致宏观上出现离散对称性,而不是连续旋转对称性。
所以引力场也会表现出强烈的各项异性。这种结构上的不均匀,会导致质量上的不均匀,单个探测器还无所谓。
多探测器的情况下,相互配合和进动路线极为复杂,轨道极不稳定,他们肯定需要我的建议!”
乔源一脸严肃地说道。
“咳咳,乔院士,您的十五分钟饭后散步肯定是不能少的。虽然我知道您可能是真的担心这个项目。
虽然我不懂您说的那些东西,但我觉得第一次收集到的各项数据,已经足够航天局对暗物质天体有足够的了解了。
这次直接发射三枚航天器配合探测肯定是有把握的。当然最重要的是,这条信息的排序等级并没有那么急迫。”
杨证道一板一眼地说道。
乔源白了杨证道一眼。
好吧,忽悠失败……
专业的忽悠话术,压根唬不住这家伙。
这些问题的确都存在,不过在探测器发射之前,乔源就已经参与论证过了。
甚至针对L5暗物质天体节点,早就已经给出了完整的球谐函数。
这大概就是华夏的工作特色了。所有人都习惯于把最坏的可能想在最前面。
经过充分的论证之后才会正式开启项目。
乔源觉得大概也就是这个原因,他才忽悠不到杨证道。
“行吧!既然你觉得这事儿不太重要,那就散步呗!反正对我没什么影响。
其实我早就已经完全习惯了,而且现在可喜欢饭后的十五分钟散步了。”
乔源口不对心地说道。
杨证道则只是笑了笑,压根没搭话。
乔源是不是喜欢每餐饭后果固定的十五分钟散步,他还能不知道吗?
杨证道都想不出,不过是每天固定四十五分钟的运动时间而已,乔源为什么会那么抗拒。时时刻刻都在想各种方法偷懒。
说实话,这个运动强度,他甚至连汗都不会出。
可能是习惯于动脑解决问题的人,大都不喜欢运动吧。
杨证道在心底默默叹了口气。
只能说人跟人之间的区别还是太大了,着实很难相互理解。
就好像乔源同样无法理解他运动能力这么强,为什么高中数学却怎么也学不会一样。
……
深空。
伴随着最后一枚探测器句芒号顺利进入预定轨道,已经在二十多个小时前抵达的谛听号和天擎号,也开始了同步运动。
这次的探测任务,谛听号是主探测器,携带了高精度加速计和重力梯度仪,以及更多的燃料,占据了最接近L5暗物质天体节点的高倾角近极地圆轨道。
谛听号的主要任务也正如它的命名一样,通过轨道摄动来探测更精确的天体局部质量分布。
根据制定好的计划,谛听号会在另外两个探测器的配合下,在整个探测周期内,依次飞越暗物质天体各个晶面,对整个暗物质天面进行一次细致的扫描。
跟在谛听号后面的天擎号则主要在倾斜的共振轨道进行各项探测。
其自身携带的激光干涉仪可以利用谛听号和句芒号在特定位置时所形成的长基线来更准确地测量整个暗物质天体的引力场实变特征。
它只需要提供变化的基线场地,就能探测不同尺度的引力扰动。
最后抵达的句芒号则在距离L5暗物质天体最远的黄道面附近活动。
在这个距离,句芒主要依靠微引力透镜,借助背景恒星的光变来记录数据。
这些数据传回到地面后可以帮助地球上的科学家们构建出更准确的二维投影质量分布图。
同时因为远离暗物质天体轨道,受到的干扰最小,还能随时帮助谛听号和天擎号校准轨道数据和时变引力信号。
理论上说,如果一切顺利的话,在完成任务之后,三枚探测器最终的数据汇总后,可以几乎完整地呈现出L5暗物质天体节点完整的详细数据。
当然这次三款探测器同时探测升空探测的任务,并不只是继续深入验证乔源理论那么简单。
最重要的还是希望能够获得暗物质本身的第一手数据。
为此谛听号上甚至还塞进了个专门设计出的小型无人载具蜂鸟。
上面配备了专门为乔贝恩设计的电脑系统,将会在合适的位置发射并尝试直接穿过暗物质天体。
蜂鸟尾巴处上还有一根特制的探针,上面有几乎包含了地球上已知的所有元素及其同位素。
对于科学家来说,当然是想将全部元素都包含其中。无奈的是材料兼容性,环境稳定性和放射性同位素安全性问题没法完全解决,只能退而求其次将能结合的元素全都用了上去。
这个测试的目的也非常简单,主要就是尝试查看暗物质是否会跟地球上已知元素产生反应。
当探针在关键位置伸出之后,遍布在蜂鸟号上的各种传感器会尽可能地去收集一切信息。
当然,大家并没有对这个终极测试抱有很大希望。
一方面不确定载具能否承受暗物质天体本身的引力,一个不好,整个载具可能就会被直接撕碎。
但最终设计的时候还是将它塞了进去。
如果暗物质如同乔源预言的那样,并不是物质,只是时空基底的几何缺陷,更大的可能是普通物质穿过它,不会发生任何电磁和强弱作用力。
所以只要蜂鸟能够在足够近的距离工作,并向谛听号传回哪怕几组数据,都有着极大的意义,甚至比人类登月的意义更大。
毕竟这是人类首次真正意义上的与暗物质直接接触。
即便它依然无法改变设计者今天晚饭后,必须散步十五分钟这件事儿……
天才之上
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