大國院士 作品
第二百七十二章：從物理的角度推進NS方程！
也就是說，徐川想要查閱借鑑一下以前的文獻論文都做不到。
這是一個幾乎全面空白的領域。
.......
書房中，將手中的稿紙揉成一團拋到一邊的垃圾桶中後，徐川盯著嶄新的A4紙長舒了一口氣。
自從推導進入瓶頸後，他被困在這個問題上差不多已經十來天了，但一無所獲。
當然，也不能完全這樣說，至少這十來天他排除掉了多種不能用的方法。
搖了搖頭，剛準備繼續下筆，但想了想後，他又將手中的筆丟到了一邊。
抬頭仰望著天花板看了一會，徐川推開了椅子站了起來。
或許，他需要一點小小的幫助。
他想到了上輩子解決楊-米爾斯規範場存在性和質量間隔假設難題的經歷。
那時候也和這次一樣，被一個瓶頸限制了很長的時間。
而ns方程和楊-米爾斯規範場存在性和質量間隔假設一樣，兩者都並不單單是數學上的難題，它們同時也是物理上的難題。
或許，他能從物理上的角度，來想想辦法。
拋開數學思維，從物理上來說，要想研究一個問題，最快的方法就是實踐了。
湍流無處不在，它存在於高速行駛的飛機尾流之中，也存在於裝滿水的浴缸裡。
它的精髓在於通過漩渦的形成、相互作用和消亡，將能量從最大尺度注入到最小尺度。
簡單說來，就是有序的流體流動會形成一個個的漩渦，這些漩渦會相互作用，分裂成更小的漩渦，然後更小的漩渦繼續相互作用，如此等等……
但是，這種混沌卻已經困擾了科學家們好幾個世紀。
目前還沒有一個機械論框架可以解析漩渦之間的相互作用是如何驅動這樣一種能量級聯的。
而對於物理學家來說，面對一個困難的問題，有一種物理學家們常會採用的解決方法！
那就是將這些事物放到一起徹底“擊碎”！
比如為了理解宇宙的基本組成部分，理論物理學家們修建起來了大型強粒子對撞機，將微觀粒子加速然後讓它們發生碰撞，從而獲取到數據。
這一次，為了揭示湍流的基本機制，找到解決ns方程的辦法，徐川決定讓漩渦與漩渦發生碰撞，親眼去從微觀層面上看看它的結構與運動。
......
南大，徐川直奔物理學院，找到了物院的院長俞永望，提出了想借物院設備使用的請求。
對於徐川的請求，這位俞院長想都沒想就直接答應了下來。
物理實驗大樓中，徐川喊來了自己的兩名學生，讓他們幫忙打個下手。南大那邊在俞永望的安排下來，也喊來了兩名博士生幫忙。
其實製造湍流碰撞並不是一件什麼難事。
各種海洋生物都可以在水下用空氣和快速移動的水製造渦流環。
這是因為當圓形的氣泡向前運動時，會受到正面水的擠壓力以及側面向後的水面摩擦力，這就導致原本圓形的氣泡會被壓扁，而邊緣由於受到向後的力，則會擾動邊緣的空氣進行旋轉，從而形成邊緣的渦流，漸漸的中間被分開，就形成了渦環。
實驗的難點在於使用超高分辨率攝像機全程記錄兩個湍流的碰撞，然後利用3d可視化程序對碰撞過程進行了重建，確定湍流演化的基本機制。
“教授，我這邊已經調節好了，A1渦環使用了綠色材料，A2渦環使用了紅色材料。”
實驗室中，谷炳大聲的彙報完成自己手中的工作。
徐川點了點頭，道：“好的。”
而另一邊，在攝影測量與遙感專業的學生幫助下，阿米莉亞也很順利的完成了超高分辨率攝像機的架設與調試。
“報告教授，超高分辨率攝像機準備完畢，隨時可以進行記錄。”
........
在徐川的指揮和南大的幫助下，用於渦環對撞實驗的設備很快就完成了組裝。
實驗開啟，在精準的控制下，位於水箱兩側的渦環製造儀同時向前發射出了一個氣泡，在高速運動下，氣泡演變成渦環，隨即在正中心碰撞在一起。
紅黃的渦環在對撞的瞬間就形成了肉眼可見的混色波紋與環，但僅僅是一秒鐘的時間，這些波紋與環就消散在一片染料之中。
不過對於徐川來說，這已經足夠了。
在這次的實驗室中，徐川特意找來了一個強大的掃描激光片，同步在高速攝像機上，兩者結合，可以讓它每秒可以捕捉數十萬張圖像。
這是一個幾乎全面空白的領域。
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書房中，將手中的稿紙揉成一團拋到一邊的垃圾桶中後，徐川盯著嶄新的A4紙長舒了一口氣。
自從推導進入瓶頸後，他被困在這個問題上差不多已經十來天了，但一無所獲。
當然，也不能完全這樣說，至少這十來天他排除掉了多種不能用的方法。
搖了搖頭，剛準備繼續下筆，但想了想後，他又將手中的筆丟到了一邊。
抬頭仰望著天花板看了一會，徐川推開了椅子站了起來。
或許，他需要一點小小的幫助。
他想到了上輩子解決楊-米爾斯規範場存在性和質量間隔假設難題的經歷。
那時候也和這次一樣，被一個瓶頸限制了很長的時間。
而ns方程和楊-米爾斯規範場存在性和質量間隔假設一樣，兩者都並不單單是數學上的難題，它們同時也是物理上的難題。
或許，他能從物理上的角度，來想想辦法。
拋開數學思維，從物理上來說，要想研究一個問題，最快的方法就是實踐了。
湍流無處不在，它存在於高速行駛的飛機尾流之中，也存在於裝滿水的浴缸裡。
它的精髓在於通過漩渦的形成、相互作用和消亡，將能量從最大尺度注入到最小尺度。
簡單說來，就是有序的流體流動會形成一個個的漩渦，這些漩渦會相互作用，分裂成更小的漩渦，然後更小的漩渦繼續相互作用，如此等等……
但是，這種混沌卻已經困擾了科學家們好幾個世紀。
目前還沒有一個機械論框架可以解析漩渦之間的相互作用是如何驅動這樣一種能量級聯的。
而對於物理學家來說，面對一個困難的問題，有一種物理學家們常會採用的解決方法！
那就是將這些事物放到一起徹底“擊碎”！
比如為了理解宇宙的基本組成部分，理論物理學家們修建起來了大型強粒子對撞機，將微觀粒子加速然後讓它們發生碰撞，從而獲取到數據。
這一次，為了揭示湍流的基本機制，找到解決ns方程的辦法，徐川決定讓漩渦與漩渦發生碰撞，親眼去從微觀層面上看看它的結構與運動。
......
南大，徐川直奔物理學院，找到了物院的院長俞永望，提出了想借物院設備使用的請求。
對於徐川的請求，這位俞院長想都沒想就直接答應了下來。
物理實驗大樓中，徐川喊來了自己的兩名學生，讓他們幫忙打個下手。南大那邊在俞永望的安排下來，也喊來了兩名博士生幫忙。
其實製造湍流碰撞並不是一件什麼難事。
各種海洋生物都可以在水下用空氣和快速移動的水製造渦流環。
這是因為當圓形的氣泡向前運動時，會受到正面水的擠壓力以及側面向後的水面摩擦力，這就導致原本圓形的氣泡會被壓扁，而邊緣由於受到向後的力，則會擾動邊緣的空氣進行旋轉，從而形成邊緣的渦流，漸漸的中間被分開，就形成了渦環。
實驗的難點在於使用超高分辨率攝像機全程記錄兩個湍流的碰撞，然後利用3d可視化程序對碰撞過程進行了重建，確定湍流演化的基本機制。
“教授，我這邊已經調節好了，A1渦環使用了綠色材料，A2渦環使用了紅色材料。”
實驗室中，谷炳大聲的彙報完成自己手中的工作。
徐川點了點頭，道：“好的。”
而另一邊，在攝影測量與遙感專業的學生幫助下，阿米莉亞也很順利的完成了超高分辨率攝像機的架設與調試。
“報告教授，超高分辨率攝像機準備完畢，隨時可以進行記錄。”
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在徐川的指揮和南大的幫助下，用於渦環對撞實驗的設備很快就完成了組裝。
實驗開啟，在精準的控制下，位於水箱兩側的渦環製造儀同時向前發射出了一個氣泡，在高速運動下，氣泡演變成渦環，隨即在正中心碰撞在一起。
紅黃的渦環在對撞的瞬間就形成了肉眼可見的混色波紋與環，但僅僅是一秒鐘的時間，這些波紋與環就消散在一片染料之中。
不過對於徐川來說，這已經足夠了。
在這次的實驗室中，徐川特意找來了一個強大的掃描激光片，同步在高速攝像機上，兩者結合，可以讓它每秒可以捕捉數十萬張圖像。