老圖書館三樓的角落,一連幾天都維持著同一種狀態。
桌子上堆著十幾本俄文和英文期刊,旁邊是兩摞已經寫滿的A4草稿紙。
陳拙坐在靠窗的位置,手裡拿著一支筆。
窗外的天色有些陰沉,風吹過老樟樹的樹冠,發出沙沙的響聲,幾片枯黃的葉子打著旋落在窗台上。
陳拙往後靠了靠,脊背貼著有些掉漆的椅子。
他已經在這裡坐了整整六天。
自從那天從物理院的地下實驗室出來,他基本就斷絕了社交,每天除了回宿舍睡覺,就是坐在這裡。
麵前的草稿紙上,畫滿了各種試圖優化網格的拓撲結構圖。
他試過很多種方法。
試過把非核心區域的網格放大,試過引入更複雜的懲罰函式來合併節點,甚至試過在矩陣裡加入時間維度的權重。
但所有的推導,走到最後一步,全都是死衚衕。
機器跑出的結果是不會騙人的。
四千萬個節點,就像是一座壓在頭頂的大山,隻要你還承認這四千萬個節點的存在,無論你怎麼優化演演算法,在進行多階矩陣相乘的時候,計算量依然是一個天文數字。
現在的微機和伺服器,根本跨不過這道坎。
陳拙放下筆,端起旁邊的水杯喝了一口。
他看著滿桌子的廢稿,冇有煩躁地去抓頭髮,也冇有把紙揉成一團砸在牆上。
他隻是很客觀地在心裡給自己下了一個結論。
這條路到頭了。
在切割這個物理框架內,他已經窮儘了自己現階段數學能給出的所有解法。
陳拙把筆帽蓋好,把桌上的草稿紙一張張收攏,疊齊,他把那些借來的期刊按照索書號的順序整理好,抱在懷裡,站起身。
他換個環境透透氣。
他抱著書,穿過一排排高大的書架,走下樓梯。
出了圖書館,剛下過雨,外麵的空氣有些濕冷,陳拙順著校園裡的小路,不緊不慢地走著。
他冇打算回宿舍,而是拐了個彎,朝著數院的紅磚小樓走去。
數院二樓。
走廊裡很安靜,陳拙走到走廊儘頭,推開了李建明辦公室的門。
一股濃鬱的鐵觀音香味,混合著列印機運作的時候的味道迎麵撲來。
辦公室裡有點亂。
李建明坐在他那張寬大的辦公桌後麵,鼻梁上架著老花鏡,身子微微前傾,右手握著滑鼠,正在電腦螢幕上一下一下地點選著。
“重新整理,還是冇有。”
李建明小聲嘟囔了一句。
辦公桌對麵的小沙發旁,吳濤正蹲在地上,看著那台老式的惠普列印機往外吐紙,他手裡拿著一個訂書機,嘴裡咬著一根筆帽。
聽到推門聲,兩人同時抬起頭。
“陳拙?”
吳濤把嘴裡的筆帽拿下來,順手把剛列印出來的一頁紙放在茶幾上。
“稀客啊,你不是在物理院那邊給他們搞那個什麼風洞專案嗎?”
陳拙走進來,把懷裡的幾本期刊放在旁邊的空椅子上。
“遇到點瓶頸,出來走走。”
陳拙說著,走到飲水機旁,熟門熟路地給自己泡了一杯茶。
李建明把視線從螢幕上收回來,摘下老花鏡扔在桌子上,端起自己的紫砂壺喝了一口。
“瓶頸?你那個什麼降維矩陣不管用了?”李建明笑著問。
“管用,但是被硬體卡死了。”
陳拙端著茶杯,走到沙發邊坐下。
他看了一眼茶幾上那一摞厚厚的列印紙,上麵全是密密麻麻的英文和數學公式。
“在弄畢業論文?”陳拙問吳濤。
吳濤歎了口氣,一屁股坐在地毯上,揉了揉發酸的脖子。
“對啊,趕十一月份的冬季批次答辯。”
吳濤指了指那堆紙。
“內容早寫完了,這幾天全在折騰排版,學校的格式要求太死板,圖表稍微偏一點就得重打。”
“頂刊那邊有訊息了?”陳拙看向李建明。
提到這個,李建明原本有些疲憊的臉上立刻浮現出掩飾不住的笑意。
“《數學年刊》上次來信說,審稿意見已經彙總完了,冇有原則性的大修,估計正式的過稿郵件也就是這幾天的事。”
李建明指了指電腦。
“我這天天掛著郵箱等呢。”
吳濤在旁邊補充道。
“隻要這篇《數學年刊》的正式接收函一到,我這博士答辯就是走個過場,院裡連優秀畢業生的名額都給我預留好了。”
陳拙看著吳濤眼角掩飾不住的興奮,又看看李建明那種老懷大慰的神情。
辦公室裡的氣氛很熱烈,帶著一種即將到達終點線前的亢奮和期待。
陳拙低頭喝了一口茶。
“挺好。”
陳拙放下杯子,聲音不疾不徐。
他看著吳濤亂糟糟的頭髮,嘴角微微揚了揚。
“不過師兄,答辯之前你最好去理個髮,你現在的髮型,加上你論文裡那些同調群的推導,盲審專家可能會覺得你精神狀態不太穩定。”
吳濤摸了摸自己快蓋住耳朵的頭髮,愣了一下,隨即笑罵道。
“你這話說的,我這叫學者的不羈好吧。”
李建明靠在椅背上,看著陳拙。
他太瞭解這個學生了。
陳拙平時雖然隨和,但絕不會在工作時間無緣無故跑來閒聊。
“說說吧,物理院那邊出什麼事了?”李建明問。
陳拙收起笑容,往後靠了靠。
“高鐵車頭的氣動模擬。”
陳拙也不隱瞞,直接把情況說了一遍。
“他們把模型從二維切麵升到了三維全尺寸,我那套矩陣套進去,網格切了四千多萬個。”
李建明微微皺了皺眉。
他雖然不搞物理,但四千萬個節點的高階矩陣乘法意味著什麼,他心裡很清楚。
“四千萬?機房那幾台破機子冇冒煙?”
“藍屏了。”陳拙語氣平淡。
“三天三夜,進度條百分之一。”
吳濤在旁邊停下了整理紙張的手,有些咋舌。
“四千萬個網格,你們物理院也是真敢乾,這不就是拿針去挑泰山嗎?”
“冇辦法。”
陳拙看著茶杯裡豎起來的茶葉。
“流體力學的連續方程解不動,要模擬風滑過車頭曲麵的連續過程,不用網格切割,連個初始邊界都找不到。”
陳拙停頓了一下,聲音低了下去。
“我在圖書館想了一個星期,想優化演演算法,想把網格數量砍掉一半,但邏輯上走不通。”
李建明端著紫砂壺,冇急著說話。
他看著陳拙那種雖然平靜但明顯陷入死結的狀態。
在李建明眼裡,陳拙是個天才,但天才也有被具體的物理形狀困住的時候。
李建明搖了搖頭,發出一聲輕笑。
“搞物理的,或者說搞工程的,都有一個通病。”
李建明用壺蓋撇了撇浮茶,慢條斯理地說。
陳拙抬起頭看著他。
“什麼通病?”
“死腦筋。”
李建明把紫砂壺放在桌子上,發出清脆的磕碰聲。
“你們的眼睛裡,永遠盯著那個具體的,看得見摸得著的物理形狀。”
李建明指了指桌子上的一個地球儀,又指了指旁邊的筆筒。
“不管是高鐵的車頭,還是飛機的機翼,你們總是想著怎麼去描繪它的長寬高,怎麼去計算它表麵的每一個坑窪。”
李建明靠在椅子上,雙手交叉放在肚子上,帶著一種屬於純數學家的傲慢。
“在純數學的眼睛裡,形狀,是最冇有意義的表象。”
陳拙冇有插話,安靜地聽著。
吳濤也盤腿坐在地上,看著自己的導師。
“你們切了四千萬個網格,為了什麼?為了去逼近那個車頭曲麵的真實幾何特征。”
李建明看著陳拙。
“但你有冇有想過,那個車頭,不管它設計得多麼流線型,它在拓撲學的空間裡,和一個長條形的麪包有什麼本質區彆?”
“冇有區彆。”陳拙回答。
“對啊,既然冇有區彆,你為什麼非要被它的幾何形狀給綁架?”
李建明站起身,走到白板前,白板上還留著吳濤推導論文的一些殘跡。
他拿起記號筆,在白板上畫了一個很不規則的閉合曲線,像個被捏扁的麪糰。
“搞物理的,會拿尺子去量這個麪糰的周長,會切網格去算它的受力麵積。”
接著,李建明在這個麪糰旁邊,寫下了一個抽象的代數符號。
“但搞數學的,會去找它的同構對映。”
李建明用筆尖重重地點了點那個代數符號。
“隻要我能在代數空間裡,找到一組多項式,或者一個理想環,隻要它的代數性質和這個麪糰的幾何性質是同構的。”
李建明轉過身,看著陳拙的眼睛。
“那這個麪糰長什麼樣,就不重要了,你完全可以把這個麪糰扔進垃圾桶,隻帶著這幾個字母組成的代數方程去計算。”
李建明把記號筆扔回筆筒裡,拍了拍手。
“這就是代數,代數,就是抽離了一切物理表象之後的本質。”
辦公室裡很安靜。
吳濤撓了撓頭,覺得導師這番話有點強詞奪理。
“老師,陳拙他們是要算具體的風阻資料的,你把高鐵車頭抽象成幾個字母,那怎麼給出工程引數?”
“那我就不管了。”
李建明擺擺手,坐回椅子上。
“我隻是個教數學的老頭子,我隻負責告訴他,純數學裡有工具,至於怎麼把這把刀用到物理的案板上,那是他自己的事。”
陳拙坐在沙發上,一直冇有動。
他手裡的茶杯還在冒著熱氣。
李建明的話,就像是一陣風,吹散了他腦子裡堆積了一個星期的那些厚重的網格。
形狀是不重要的表象。
同構對映。
代數關係。
這些概念在純數學裡是常識。
但在過去的一個月裡,陳拙被張淵他們的工程需求裹挾著,一頭紮進了網格和節點的泥潭裡,完全忘記了自己最大的武器是什麼。
陳拙把茶杯放在茶幾上,站起身。
“茶不錯。”
陳拙看著李建明。
李建明笑了笑,重新拿起滑鼠,點了一下郵箱的重新整理鍵。
“去吧,既然網格的路走不通,就跳出來。”
李建明頭也冇抬。
“彆丟了你數學上的底子。”
陳拙點點頭。
“師兄,答辯順利。”
陳拙路過吳濤身邊時,順手拍了拍他的肩膀。
吳濤舉起手裡的訂書機揮了揮。
“借你吉言。”
推開門,走到走廊上。
外麵的風似乎更冷了一些,但陳拙覺得腦子異常清醒。
李建明的話像是一顆種子,已經在他腦海的某個深處生了根。
但他還差一點東西。
差一個能把這種高度抽象的純數理論,和現實世界裡的工程資料縫合起來的物理錨點。
陳拙回到宿舍的時候,天已經快黑了。
宿舍門虛掩著。
推開門,一股很濃的金屬摩擦味和機油味混在一起。
王大勇背對著門,坐在自己的書桌前。
他桌子上鋪著好幾張看過的舊報紙,報紙中央放著一塊拳頭大小的銀白色鋁合金配件。
王大勇手裡握著一把粗糙的半圓銼刀,正在一點一點地打磨著那個金屬塊的邊緣。
“呲~呲~”
金屬銼刀和鋁塊摩擦的聲音很有節奏,細微的銀色粉末隨著他的動作,簌簌地掉在舊報紙上。
陳拙走進宿舍,隨手關上門。
他走到自己的椅子前坐下,擰開桌子上的礦泉水瓶,喝了一口水。
他的目光冇有焦點,隻是安靜地落在王大勇的後背上。
王大勇乾得很專注,他每銼幾下,就會停下來,把金屬塊拿起來,湊近檯燈的光源,眯起眼睛仔細看一看邊緣的弧度。
看了幾秒,又放下,換個角度繼續銼。
“呲~呲~”
聲音單調而重複。
陳拙看了一會兒。
“大勇。”
陳拙開了口。
王大勇手裡的動作冇停,頭也冇回。
“啊?回來了?吃飯冇?”王大勇問。
“冇吃。”
陳拙擰上瓶蓋。
“你這是在弄作業?”
“是啊。”
王大勇停下銼刀,用掛在脖子上的毛巾擦了擦臉上的汗。
“要交個純手工打磨的配件,要求精度還挺高,得弄出一個平滑的曲麵,這鋁塊軟得很,銼刀稍微下重一點,就報廢了。”
陳拙靠在椅背上。
“你怎麼知道你銼得對不對?”陳拙問。
王大勇轉過身,手裡還拿著那個鋁塊。
“比對著圖紙來唄。”
“你每一毫米都拿卡尺去量?”陳拙看著他。
王大勇笑了一聲,把手裡的銼刀放在桌子上。
“那怎麼可能,我又不是數控機床,我要是一毫米一毫米去量,這個月我都交不了差。”
王大勇伸手從桌子上雜亂的工具堆裡,抽出一張沾上了不少油的A4列印紙。
他把紙遞給陳拙。
“喏,你看,圖紙就這麼一張。”
陳拙伸手接過圖紙。
紙張很薄,上麵並冇有陳拙想象中那種密密麻麻的尺寸標註網格,也冇有成百上千個座標點位。
那上麵,隻是用黑色的線條,畫了一條拋物線。
而在這條曲線的旁邊,安靜地印著一行極短的代數方程式:
y=ax^2 bx c
圖紙的右下角,標著一個公差範圍。
“你看。”
王大勇走過來,指著紙上的那條曲線。
“設計師也冇有在圖紙上給我畫出幾千個點讓我去對,圖紙上就畫了一條線,給了一個二次方程。”
王大勇端起桌子上的杯子,咕咚咕咚喝了半杯子水。
“我乾活的時候,腦子裡就想著這個方程的大致走勢,隻要保證起點和終點在這個座標係的公差範圍內,我順著手感往下走,中間的弧度自然而然就出來了,它是個整體,不是點。”
宿舍裡很安靜。
陳拙坐在椅子上,手裡拿著那張沾著油汙的圖紙。
他的視線壓在那個極短的代數方程上。
一行隻有幾個字母的方程式。
冇有冗餘的網格。
冇有無休止的座標節點。
就憑這幾個簡單的符號,它就在這個二維平麵上,完美地,精確地定義了這條拋物線的所有形態。
李建明下午在辦公室裡畫的那個麪糰,和眼前圖紙上的這條拋物線,在陳拙的腦子裡砰地一聲撞在了一起。
設計師冇有畫點。
因為不需要點。
方程本身,就是形狀。
陳拙的呼吸猛地停頓了一瞬,瞳孔微微收縮。
腦海深處那一層厚厚的,名為物理網格的迷霧,在這一刻被這行簡單的二次方程徹底攪動。
他回想起物理院機房裡那四千萬個網格。
回想起那台藍屏宕機的伺服器。
如果一根複雜的拋物線,可以用一行極其簡單的代數方程式來完美表達全貌。
那麼,一個龐大的,三維的高鐵車頭曲麵呢?
車頭再複雜,它的表麵,本質上依然是一個連續的幾何流形。
我為什麼非要聽從物理學的直覺,把這個流暢的整體切成幾千萬個支離破碎的網格點?
我為什麼非要讓計算機去算風吹過這幾千萬個碎片時的邊界條件?
這太蠢了。
這簡直是在用算盤去解微積分。
陳拙的手指微微用力,把那張圖紙捏出了一點皺。
如果我徹底放棄網格呢?
就像圖紙上的這行方程一樣。
如果我能找到一種最底層的數學語言,把整個高鐵車頭的三維幾何形狀,一個字不落地直接翻譯成幾組純粹的代數多項式。
不去算風。
不去算網格。
直接把物理學上的流體形狀,對映為數學上的代數環。
把無窮無儘的算力窮舉,直接降維成對幾行代數方程組的求解!
代數幾何。
在純數領域裡,用多項式去定義和研究幾何空間。
陳拙的眼睛越來越亮,眼底的平靜被徹底打破,取而代之的是一種看到新世界大門被推開時的狂熱。
網格是死的。
代數是活的。
隻要能把流形轉化為代數簇。
伺服器就不需要去數沙子了,它隻需要解方程。
陳拙猛地站了起來。
椅子向後滑,在地麵上刮出刺耳的摩擦聲。
王大勇被嚇了一跳,手裡剛拿起來的銼刀差點掉地上。
“怎麼了?你這是?”
陳拙把那張圖紙平平整整地放在王大勇的桌子上。
“大勇,謝謝你的圖紙。”
陳拙的聲音聽起來很穩,但語速比平時快了些。
他轉身走到自己的書桌前,拉開抽屜,從裡麵拿出一個本。
他冇有坐下。
就這麼站在桌前,擰開筆帽。
他翻開第一頁,筆尖重重地落在潔白的紙麵上。
冇有寫任何與納維-斯托克斯方程有關的符號。
冇有畫任何網格。
他寫下了第一個關於代數群的定義式。
接著,是嘗試將三維空間拓撲結構向複流形對映的基礎推導。
筆尖在紙上快速劃動。
王大勇看著陳拙。
他從來冇見過陳拙這種狀態,哪怕是以前期末複習,陳拙也總是端著一杯水,不緊不慢地翻書。
但現在,陳拙就像是一個在黑暗裡摸索了很久,終於抓到了一根引線的瘋子。
王大勇嚥了口唾沫,很識趣地冇有再出聲打擾,他拿起銼刀,儘量放輕了動作,繼續對付手裡那塊鋁合金。
宿舍裡的燈散發著蒼白的光。
陳拙寫得很快。
一行行陌生的代數符號,一個個試圖統合代數與幾何邊界的張量。
他的腦子在高速運轉,將李建明的純數理論,王大勇的工程圖紙,以及這幾天在圖書館裡的拓撲學概念,強行揉捏,縫合。
寫了整整十頁紙。
筆尖的速度漸漸慢了下來。
最後,陳拙停下筆。
他甩了甩有些發酸的手腕,低頭看著本子上寫滿的推導過程。
很粗糙。
極其粗糙。
代數理想與幾何流形之間的同構轉換,在數學邏輯上還有巨大的斷層,邊界條件的約束更是漏洞百出。
這離一個完備的,能拿到檯麵上論證的數學定理,還差得十萬八千裡。
但這已經足夠了。
方向是對的。
這扇沉重的大門,已經被他硬生生地撬開了一條縫,隻要順著這條縫走下去,那堵名為算力的高牆,就不攻自破。
陳拙合上本子,把它塞進雙肩包裡。
陳拙轉身走向宿舍門。
“去哪?”王大勇看著他,“食堂都關門了。”
“去物理院。”
陳拙拉開門,回頭看了王大勇一眼。
燈光下,他臉上的那種狂熱已經收斂了起來,又恢複了平時那種溫和的樣子。
他嘴角微微上揚。
“去給他們送新工具。”
說完,陳拙邁步走出了宿舍。
走廊裡的穿堂風吹過來,帶著秋天的涼意,但他覺得渾身都在發燙。