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第55章 初稿出炉

当然了,去证明完整的、全局的经典n-s方程,齐物还办不到。

但是,面对老妈的煎饼糊糊,他的脑中生出了一个选题:

n-s方程的一个子项:

【在非牛顿流体(剪切增稠)边界条件下,三维广义n-s方程的局部正则性与爆破准则。】

广义n-s+非牛顿边界的局部正则性。

用来衝击丘奖完全可以!

明確了靶点,

齐物立刻回想起了目前学术界对於这个子项的一些困惑。

传统的分析数学家(如陶哲轩)在处理n-s方程时,通常使用傅立叶分析、能量不等式和调和分析。

但是他们都卡在了一个瓶颈:

能量不等式∫|▽u|2无法有效控制方程中那个极度狂暴的非线性对流项(u·▽)u。

一旦流体发生剪切增稠,传统的分析方法就会失效,奇点就会幽灵般出现。

“谁规定的流体力学只能用分析的方法去解?”

齐物思维发散,忽然觉得【代数几何】未尝不可!

在偏微分方程中,解趋於无穷大被称为“爆破”(blow-up)。

在代数几何中,也存在一个词叫做“拉伸变换”(blowing-up),它是广中平佑获得菲尔兹奖时,提出的奇点消除定理中的核心手段:

即通过在几何奇点处插入一个高维的“例外除子”,

將纠结在一起的奇点在更高维度的空间里吹大、拉平,从而变得光滑。

“把偏微分方程里发生的分析奇点,同胚映射到一个高维的代数簇上,把它变成一个几何奇点!

然后用代数几何里的blowing-up,去磨平pde里的blow-up!”

逻辑完美闭环……

从pde跨越到代数几何,这绝对可以剖开n-s方程的局部正则性……

只是短短的两分钟,齐物的脑海中宛如经歷了一场风暴。

“小物,干啥呢?”

魏淑华见儿子拿著他的勺子,时而快时而慢地搅动糊糊,自己鏊子都烧的冒烟了,必须得上糊糊了。

“哦,爱你老妈!”

齐物开心地跳起来,把勺子递给魏淑华,“我要去研究数学了,晚饭你和爸先吃!”

说完,齐物风一样衝进了自己的臥室。

在一旁掰蒜种的齐峰和魏淑华对视一眼,儿子现在是真爱学习啊。

房间內。

齐物將六十多张卷子直接扔在地上,然后掏出一叠从老周那里顺来的空白a4纸,拿出签字笔,在第一页的正上方,郑重其事地写下了参加丘奖的数学论文题目:

《基於代数几何奇点消除的广义navier-stokes方程局部正则性初探——以非牛顿流体边界条件为例》

然后他开始了没日没夜的研究。

第一天。

构建广义n-s方程与拓扑映射。

齐物在纸上写下经典的三维不可压缩n-s方程,隨后,他果断將其中那个带边常数动力黏度的μ划掉,引入了非牛顿流体的本构方程,將其替换成一个依赖於应变率张量第二不变量的非线性函数μ(|γ|)。

这好比一辆原本平稳行驶的汽车,

安装上了一个隨时会暴走的火箭推进器。

方程的非线性耦合程度会瞬间呈指数级飆升。

然后,他並没有使用传统的傅立叶变换,而是构造了一个从流体所在的欧几里得空间r3x[0,t)到高维復射影空间p^n的平滑流形映射。

这是將流体的速度场u(x,t)势函数,大胆地定义为一个代数簇上的截面。

第二天、第三天。

追踪爆破点。

经过一天的运算,草稿纸已经铺满了整个书桌,地板上也撒得到处都是。

齐物双眼布满血丝,头髮凌乱,神情亢奋。

“爆破点……blowing-up……在哪里……”

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