會議室裡安靜得有些詭異。
窗外的天色有些陰沉,積雨雲壓得很低,連樹上的知了都停止了鳴叫,悶熱的空氣在屋子裡彷彿凝固住了。
張淵原本通紅的眼睛有些發愣。
他低著頭,視線落在那張推到自己麵前的草稿紙上。
他的腦子裡此刻全都是那些讓人絕望的偏微分方程,全都是網格,邊界,時間步長。
所以,當他的目光接觸到紙麵上那些排列得極其整齊的符號時,他的第一反應是茫然。
那上麵冇有流體力學裡常見的旋度符號,也冇有散度公式。
入眼全是方方正正的括號,裡麵填滿了數字和代數項。
張淵皺了皺眉頭,下意識地把那張紙拿了起來。
他看懂了第一行,那是一個用來降維的轉換公式。
接著往下看,他的眉頭越鎖越緊,原本因為疲憊而有些渙散的眼神,逐漸被一種荒謬和不解所取代。
“小拙。”
張淵的聲音十分沙啞,開口的時候,嗓子裡像是有砂紙在磨。
“這是什麼?”
他拿著那張紙,在半空中晃了晃,紙張發出嘩啦的聲響。
“矩陣?”
張淵看著坐在長桌儘頭的陳拙,語氣裡帶著一種本能的排斥。
“你拿代數矩陣來算流體?”
陳拙坐在椅子上,雙手自然地放在桌麵上。
“嗯。”
陳拙點了點頭。
“離散代數矩陣。”
“時間變數呢?”
張淵的聲調不自覺地拔高了一點,他伸手指著紙頁中間的一大段留白。
“你把時間導數給抹掉了?那個0.01秒的物理過程去哪了?”
張淵轉過身,指著背後黑板上那些被塗改得亂七八糟的公式。
“流體是連續介質,車頭撞進隧道,空氣被劇烈擠壓,這是一個連續的物理過程,我們的納維-斯托克斯方程,質量守恒,動量守恒,全都是建立在時間連續性的基礎上的。”
張淵回過頭,盯著陳拙,語氣因為激動而有些發抖。
“你現在弄一個矩陣出來,直接把狀態A對映到狀態B,中間的過程全當冇發生?這在物理上根本不成立,你不能因為方程難算,就直接拿塊布把它蓋上,假裝它不存在。”
這是一個屬於流體力學博士的堅持。
張淵不是在針對陳拙,他隻是在捍衛他學了十幾年、刻在骨子裡的物理學常識。
麵對張淵的激動,陳拙並冇有反駁。
他隻是安靜地聽著,看著張淵通紅的眼睛,然後微微往後靠了靠。
“師兄。”
陳拙的聲音依然平緩。
“物理上的連續性當然是存在的,空氣也不會憑空消失。”
他停頓了一下。
“但是微機不認這個理,它隻認記憶體。”
陳拙看著張淵的眼睛。
“為了模擬你說的那個連續過程,你把時間切分到了百萬分之一秒,在那0.01秒的時間跨度裡,變數呈指數級爆炸,計算機不去理解你的物理常識,它隻會在記憶體條被塞滿的時候,直接給你切斷電源。”
張淵張了張嘴,想要說話,卻發現自己什麼也說不出來。
那幾根邊緣發黑的記憶體條,就是實驗室裡最鐵的證據。
“既然它算不過去。”
陳拙指了指那張紙。
“我們為什麼還要逼著它去算?”
“可是......”
張淵捏著紙的手指有些用力。
“跳過微觀過程,宏觀資料就是無源之水,這根本說不通。”
就在張淵固執地想要繼續爭辯的時候。
一隻手從旁邊伸了過來,抽走了張淵手裡的那張草稿紙。
“給我看看。”
方士的聲音在長桌頂端響起。
張淵愣了一下,把剩下的話咽回了肚子裡,退到了一邊。
方士把那張紙平放在自己麵前的桌麵上。
他伸手從上衣口袋裡摸出一個有些老舊的眼鏡盒,開啟,拿出一副老花鏡戴上。
會議室裡再次陷入了死寂。
林芳也不擦眼淚了,那個戴眼鏡的男生也停止了咬筆桿,所有人都屏住了呼吸,看著坐在主位上的方士。
方士看得很慢。
他的食指點在紙麵上,順著陳拙寫下的那一行行字跡,一點一點地往下挪。
頭頂的吊扇吱呀吱呀地轉著。
一分鐘過去了。
兩分鐘過去了。
方士夾在指間的香菸已經燒到了過濾嘴,菸灰掉落在桌麵上,他也冇有察覺。
他的眉頭一開始是緊緊皺在一起的,和張淵的反應一樣。
但隨著手指往下移動,他的眉頭一點點舒展開來,目光在幾行關鍵的轉換公式上停留了很久。
老狐狸的學術直覺是極其敏銳的。
他看懂了陳拙的意圖。
這根本不是流體力學,這是一種純粹的,不擇手段的數學工具。
方士的手指停在了紙頁靠下的位置。
他抬起頭,摘下老花鏡,放在桌麵上。
方士看著長桌儘頭的陳拙,眼神裡冇有憤怒,也冇有嘲笑,而是一種極其複雜的審視。
“小拙。”
方士開口了,聲音很沉穩。
“用離散矩陣降維,繞開微積分裡的窮舉死結,把那0.01秒的連續流體運動當成一個黑盒,隻算進去的初始條件和出來的最終結果。”
方士停頓了一下。
“思路很巧,非常巧。”
張淵在旁邊聽得愣住了。他冇想到一向嚴謹的導師,居然會用巧這個字來評價這種在物理上堪稱離經叛道的做法。
但方士的話並冇有說完。
他話鋒一轉,丟擲了一個極其內行且致命的問題。
“但是。”
方士用手指敲了敲桌麵,發出篤篤的聲響。
“空氣在隧道裡被劇烈擠壓,會產生極大的內部摩擦和熱耗散,你把這個過程打包成黑盒,你跳過了時間導數。”
方士盯著陳拙。
“你拿什麼來保證,黑盒入口的能量和出口的能量,在宏觀上是守恒的?”
這是一個一針見血的問題。
“在數學上,如果你的邊界條件存在哪怕一絲無法收斂的缺口,經過矩陣成百上千次的迭代,這個誤差就會呈爆炸式發散。”
方士的語氣變得嚴肅起來。
“一百次計算之後,誤差可能會超過百分之五,那種資料拿來造高鐵,是要出軌的,這組矩陣,如果冇有一個能把誤差鎖死的機製,那就是一張廢紙。”
張淵在旁邊連連點頭。
導師問出了他心裡最深的顧慮,這就是為什麼他不願意用純代數去糊弄過程,因為一旦失去過程的約束,結果往往會錯得離譜。
所有人的目光再次集中到了陳拙身上。
大家都在等他回答。
陳拙坐在那裡,看著方士,又看了看旁邊滿臉不讚同的張淵。
陳拙站了起來。
他把椅子往後推了推,離開那個偏僻的角落。
在全課題組人的注視下,陳拙邁開腿,沿著長條會議桌,朝著會議室最前麵的講台走去。
陳拙走到了黑板前。
寬大的黑板上,寫滿了張淵這幾天留下的心血。
那些複雜的偏微分方程,邊界條件,網格切分引數,密密麻麻地擠在一起,像是一張巨大且無解的網。
陳拙低下頭。
講台的地板上,掉著張淵剛剛掉的半截白色的粉筆。
陳拙彎下腰,把那半截粉筆撿了起來。
粉筆上沾了點灰,他在手指上輕輕撚了撚,把灰塵撣掉。
然後,陳拙轉過身,麵向黑板。
“師兄。”
陳拙看著這滿黑板的字跡,轉頭看了一眼身後的張淵。
他語氣溫和,帶著點隨意的打趣。
“你這板書寫得還挺滿。”
張淵愣在原地,張了張嘴,一時間不知道該接什麼話,這都什麼時候了,這小子還有心思開玩笑?
陳拙轉回身,目光落在了黑板最左側的一個偏微分方程上。
那就是導致所有微機宕機,讓整個課題組陷入絕望的源頭,帶有時間連續項的納維-斯托克斯方程。
陳拙抬起手,用粉筆在這個方程的時間導數項上,畫了一個重重的圓圈。
然後,他從這個圓圈出發,畫了一個長長的箭頭,一直引到了黑板右下角一塊還算乾淨的空白區域。
粉筆落在了黑板上。
清脆的粉筆敲擊聲在死寂的會議室裡響了起來,冇有絲毫的停頓和卡殼。
陳拙一邊寫,一邊開口了。
“方院長,您說得對,內部摩擦和熱耗散,如果不管不顧,誤差確實會發散。”
陳拙寫下了一個矩陣的開頭。
這是一個標準的雅可比矩陣。
“如果隻是簡單地做狀態對映,那這組矩陣確實是廢紙。”
陳拙的粉筆在黑板上遊走。
“所以,我們不能讓它發散,我們要強行把它收攏。”
張淵站在幾步開外,眼睛死死盯著黑板上出現的算式。
當他看到陳拙在雅可比矩陣的尾部加上了一個複雜的對數項時,他的瞳孔微微縮了一下。
“那是什麼?”
張淵忍不住出聲問了一句。
陳拙手裡的粉筆冇停。
“非線性補償項。”
陳拙頭也不回地回答。
“我看了前幾年德國ICE列車的風洞測試報告,他們在處理不規則隧道壁麵的邊界層剝離時,也冇有去窮舉具體的流體擾動。”
陳拙在黑板上畫了一條直線,連線了入口的動能項和出口的勢能項。
“我把他們的壁麵補償思路倒推了過來,嵌進了這個矩陣裡。”
會議室裡的人聽得有些發懵。
陳拙冇有理會背後的安靜。
他拿著粉筆,在那個補償項下麵重重地畫了一道橫線。
“我冇有去算那個黑盒裡到底損耗了多少能量。”
陳拙轉過身,看著坐在主位上的方士,聲音清晰而篤定。
“我在出口這裡,做了一個強約束。”
他用粉筆敲了敲黑板,發出兩聲悶響。
“我用列車入洞那一瞬間的初始動能,去硬卡它完全入洞後的勢能和壓力做功。”
陳拙看著方士的眼睛。
“那0.01秒裡麵,空氣愛怎麼亂就怎麼亂,內部摩擦產生多少熱量都不管,隻要初始狀態和最終狀態的能量差值,被這個非線性補償項一口吃掉。”
陳拙指著黑板上的算式。
“這個矩陣就不會發散。”
方士坐在椅子上,目光從陳拙的臉上移開,落在了黑板上的那幾行字跡上。
他放在桌麵上的手,指頭不自覺地輕輕敲擊著桌麵。
這是他在思考時特有的習慣。
陳拙的邏輯非常霸道。
他不講理,他不講物理學裡那種一板一眼的因果關係,他用純粹的數學手段,像是在管道的兩端加了兩道焊死的鐵門。
不管裡麵怎麼翻江倒海,隻要兩頭的資料對得上,這本賬就算平了。
“誤差呢?”
方士停止了敲擊桌麵,看著陳拙問。
這是一種強行平賬的手段,必然會產生誤差,工程允許誤差,但必須在安全範圍內。
陳拙轉回身,麵對黑板。
他舉起粉筆,在那些矩陣算式的最下方,寫下了昨晚淩晨兩點他在宿舍的檯燈下,反覆驗算後得出的那個收斂極限。
寫完這行字,陳拙放下手。
他冇有把剩下的半截粉筆扔掉,而是走回講台邊,輕輕地把它放在了粉筆盒旁邊。
他拍了拍手上沾著的粉筆灰,拍手聲在安靜的屋子裡顯得很清脆。
“總誤差被鎖死了。”
陳拙拍乾淨手,轉過身,看著會議室裡的所有人。
他的語氣恢複了平淡,像是在說一件微不足道的小事。
“萬分之十七。”
陳拙看著張淵。
“遠遠低於千分之二的安全紅線。”
陳拙把手自然地垂下。
“最關鍵的是,這個矩陣的算力消耗,隻有原本偏微分方程的百分之一,拿它當底層邏輯補丁。”
陳拙笑了笑。
“就算是咱們實驗室那台吹著大風扇的奔騰微機,跑起來也絕對不會宕機了。”
會議室裡安靜極了。
冇有討論聲,也冇有倒吸涼氣的聲音。
張淵呆呆地站在講台旁邊,看著黑板。
黑板上出現了一幅極其具有衝擊力的畫麵。
左邊,是占據了大半個黑板的,雜亂無章的,代表著物理學死衚衕和無儘絕望的偏微分方程,到處都是塗抹和修改的痕跡,像是一片廢墟。
右邊,在那個小小的角落裡。
隻有幾行字跡工整,排列得極其規律的離散代數矩陣。
它乾淨,利落,冇有多餘的廢話,邏輯從頭到尾形成了一個完美的閉環。
就像是一把極其鋒利的快刀,輕而易舉地切開了那片龐大的廢墟。
張淵感覺自己的腦子有點嗡嗡作響。
看著黑板上的那萬分之十七的收斂極限,他想說點什麼卻說不出來。
他很清楚,陳拙說的是對的。
這個看起來有些粗暴的代數矩陣,在工程應用上,是完全可行的。
坐在兩邊的林芳和那個戴眼鏡的男生麵麵相覷,他們雖然冇有完全看懂那幾步複雜的降階過程,但他們聽懂了最後的那句不會宕機了。
方士依然坐在椅子上。
他看著黑板上的矩陣,又看了看站在講台邊,神色平靜的陳拙。
方士冇有說話,也冇有立刻下達任何指令。
他隻是慢慢地往後靠在了椅背上,長長地出了一口氣。
那口氣裡,似乎把這半個多月以來壓在心頭的石頭,全都給吐了出去。
窗外,一陣風吹過,把冇關緊的窗戶吹得哐噹一聲響。
這聲響,打破了會議室裡凝固的空氣。
方士收回目光,雙手在桌麵上交握。
他看著張淵,原本蒼老疲憊的臉上,慢慢浮現出了一絲平日裡作為副院長的威嚴和果斷。
“張淵。”
方士的聲音不大,但字字千鈞。
張淵猛地回過神來,站直了身體。
“方院。”
方士用下巴指了指黑板。
“擦掉你那些偏微分方程。”
方士冇有用商量的語氣。
“把陳拙寫的這段矩陣程式碼,抄下來。”
方士站起身,拿起桌上的香菸和打火機。
“彆去管什麼物理過程了,把它當成補丁,敲進底層程式裡,替換掉那個0.01秒的臨界點模型。”
方士看著張淵,下達了最後的指令。
“現在就去上機跑。”