(慶祝雙菲,以及催更數首次破三千,加更一章。應該還只欠一更了。)
(但是第六卷大綱至今沒有寫好,第五卷結束很可能要休息一段時間(′o?????o????`) )
看到這個公式出現,報告廳中終於響起了一陣壓抑不住的低聲騷動。
一名青年學者確認自己沒有看錯之後,他轉過頭,小聲問身旁的同事:
“我們今天參加的……不是數學會年會嗎?”
旁邊那位同事瞥了他一眼,用東北話回道:“我也知不道啊~”。
這場報告開始後的前西十分鐘,徐辰還在使用函式空間、微區域性分析和奇異剖面,對三維NS方程進行拆解。雖然現場絕大部分人都聽不懂,但那好歹是不折不扣的純數學。
可短短二十分鐘之後,他己經越過連續介質力學,開始熟練呼叫克努森數、玻爾茲曼方程、分子碰撞項和非平衡態統計力學。
最讓人感到荒謬的是,他在這兩個領域裡都沒有表現出任何的生疏感。
後排有人壓低聲音,近乎自言自語地問道:
“他到底是數學家,還是物理學家?”
另一個人沉默片刻,苦笑著搖了搖頭。
“現在看,學科的分類可能是我們的問題,不是他的問題。”
……
徐辰沒有理會臺下的躁動,繼續說道。
“玻爾茲曼H定理說的是,一個孤立系統的資訊熵,永遠不會減少。只會增加,或者保持不變。這是熱力學第二定律在微觀層面的最嚴格表述。”
“它不依賴於任何特定的方程形式。無論是經典力學還是量子力學,無論是理想氣體還是實際氣體,只要系統是孤立的,熵就永遠不會自發地減少。這是宇宙最底層的法則。”
“它保證玻爾茲曼層中的能量不會繼續按照NS奇異剖面的方式無限集中,而是被轉移到分子速度分佈的熱化過程中。”
“換句話說,那些瘋狂增長的宏觀渦量,在穿過Kn≈1的邊界後,會被玻爾茲曼方程的碰撞項強制轉化為微觀的分子熱運動。這是一個不可逆的過程。”
“也就是說,數學上即將衝向無窮大的那一束渦量,在物理上被拆解成了分子熱運動。”
……
講到這裡,徐辰的語速不自覺地放緩了。看著白板上那行玻爾茲曼方程,他的內心深處,突然泛起了一絲悸動。
這是獨屬於理科生的浪漫。
十九世紀末,物理學正站在新舊時代的交界處。
當時,以恩斯特·馬赫和奧斯特瓦爾德為首的“唯能論”和“連續統學派”如日中天,他們堅信物質是連續的,能量才是本質。而路德維希·玻爾茲曼則堅守著當時還無法被首接觀測的“原子論”,試圖用微觀離散分子的統計熱運動,來解釋宏觀的物理現象。
在那個年代,玻爾茲曼的H定理遭到了連續統學派長達十幾年的猛烈圍攻。
1906年夏天,長期受到健康問題與嚴重憂鬱症困擾的玻爾茲曼,在義大利的杜伊諾結束了自己的生命。學術爭論並不能被簡單地視為這場悲劇的唯一原因,但那些漫長的質疑、反覆的挫折與精神上的孤獨,始終構成了他生命最後階段無法忽視的背景。
令人無比惋惜的是,就在他離世前一年,愛因斯坦關於布朗運動的論文為原子存在提供了強有力的理論支援。隨後在玻爾茲曼死後五年,讓·佩蘭的實驗給出了決定性的證據。
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