206.第206章 肉身運硬盤
    第206章 肉身運硬盤
    顯然從成果上來看，比起證明一個千禧年七大難題來說，隻是提高格林沃爾德的極限，就要顯得不是那麽重要了，
    畢竟一個是數學領域中最具有重量級的核心問題之一，同樣還是經典物理學裏麵的最後一個問題，在現實中的運用更是數不勝數，凡是涉及到和流體有關的問題，其都能夠在其中發揮出十分重要的作用。
    而另一個隻是核聚變領域中稍微有點重要的問題而已，對於核聚變來說，更重要的還是那些材料方麵的重大問題，隻有解決了這些材料方麵的問題，才能夠讓可控核聚變實現，至於格林沃爾德極限問題，那就得等到可控核聚變正式實現之後，才有其運用的意義了。
    所以，為了解決一個格林沃爾德極限問題，而把ns方程的光滑性問題給解決了，確實稱得上是為了一盤醋，包了一頓餃子。
    “嗯……”
    蕭易思索了片刻，隨後尋思到：“還是先看看能不能用其他方法解決吧。”
    而後暫時將這個問題放到了一邊，他開始從其他的角度來研究，該如何將ns方程和多流體模型給結合起來。
    就這樣，時間又在悄然中過去了良久。
    直到時間已經差不多來到晚上的時候，他才重新抬起了頭，無奈地歎了口氣。
    “看樣子是不行了。”
    將近半天的時間，他考慮了至少4種角度的方法，但要麽行不通，要麽就是最後的模型效果達不到他想要的程度，再就是同樣表現出了奇異性和不穩定性。
    直到最後，他重新將目光放在了那個問題上。
    ns方程解的存在性和光滑性。
    “看來，還真得把這頭攔路虎給解決了。”
    趙所長啊趙所長，你可真是給我出了一道難題啊。
    蕭易在心中稍稍感歎了起來。
    估計趙展遊也沒有想到，他當時請蕭易幫忙解決的一個問題，最後竟然又扯出了這個數學中的頂級難題。
    但不管如何，既然是他當初答應過的，總得試一試嘛。
    反正，也就是個千禧年難題而已。
    他又不是沒有解決過。
    “正好我也已經有挺長一段時間沒有研究過數學方麵的問題了。”
    雖然之前搞定的那些課題，絕大多數的時候他都是在用數學的方法解決各種各樣的問題，不過像這種純粹理論方麵的數學問題，他確實是有一段時間沒有研究過了。
    “來吧！”
    這千禧年七難題之一，經典物理學中的最後問題！
    ……
    蕭易關於ns方程解的存在性和光滑性問題的研究正式開始了。
    ns方程，指的是納維斯托克斯方程，以法國工程師兼物理學家克勞德路易·納維、愛爾蘭物理學和數學家喬治·斯托克斯兩人命名，是一組偏微分方程，描述液體和空氣等流體的運動。
    關於流體的研究曆史，從20多個世紀之前就已經開始了，就像是人們都聽說過的阿基米德用浮力測黃金的故事，由此而誕生的阿基米德原理就可以稱得上是流體力學最早的一個科學定理。
    一直到後來，達芬奇也對流體進行過觀察，從而對渦流和湍流進行了最早期的描述，再後來就是牛頓、歐拉、伯努利這些牛人對於流體力學做出了越來越多的貢獻。
    直到十九世紀，納維和斯托克斯這兩位總結了前人各種關於流體力學方麵的研究，最後搞出了ns方程這個最為重要的方程。
    它能夠描述各類流體運動過程中的動量和質量守恒，並以此來分析流體在流動過程中所出現的行為。
    可以說，這個方程在各行各業中都在不斷發揮著作用。
    上到天上翱翔的飛機，下到城市底下管道設計，或者是海底幾百米的潛艇，都需要用到ns方程來分析其帶來的流體問題。
    至於為什麽說它是經典物理學中的最後一個問題，就是因為經典物理學中的其他相關問題，都已經能夠得到很好的解決，然而利用ns方程來研究流體力學，由於流體中每一個流體分子都完全自由，並且能夠受到周圍其他各種分子的影響，因此依然存在人們所分析不到的地方。
    特別是在高雷諾數下，流體會變得非常複雜，形成湍流，這也是流體力學中最複雜的現象之一，因為其流動具有高度的隨機性和不規則性，就像是一個混沌係統一樣，對其精確描述和理解仍然是一個巨大的挑戰。
    不像是其他經典力學問題，在複雜程度上都比不上流體力學中的複雜程度，基本上都能夠實現相當完好的解決，比如建築工程學等等。
    當然，也正因為ns方程的問題足夠困難，同時在工業領域擁有著十分重要的地位，所以研究這個問題的人也相當之多，可以說是數學物理這一行業中的一極了。
    “不過，這個問題的複雜程度，也確實是相當的高啊……”
    隨著蕭易開始了對ns方程的研究，種種困難也就隨之而來了。
    ns方程解的存在性和光滑性，這是兩個問題。
    存在性要求證明：對於給定的初始條件和邊界條件，是否總能找到滿足納維斯托克斯方程的解？
    而光滑性則要求證明：找到的解是否在整個時間範圍內都是光滑的？也就是這個解是否所有導數都存在且連續。
    當然在這之上還有一個更變態的問題，那就是求解ns方程。
    作為一個方程，自然是可以求解的，隻不過ns方程因為太過於複雜，因此求得其解析解的可能性實在太過於大了，數學界普遍認為這一點基本上不可能做到，所以學術界基本上隻要求能夠證明其解的存在性和光滑性就行了。
    “對於二維情況下的ns方程，已經證明了其全局存在性和光滑性，不過對於三維情況下，目前僅僅證明了存在局部光滑解，即在某個有限時間間隔內解是存在且光滑的，但是針對全局情況，卻仍然沒有做到。”
    “在證明全局情況的時候，總是會遇到奇異性的問題。”
    查閱著關於ns方程的相關資料，蕭易分析著當前學術界在研究這個問題的過程中所遇到的種種問題。
    奇異性，也正是他在結合ns方程和多流體模型過程中所遇到的一個問題，其主要表現在流體速度在有限時間內變得無限大或其導數變得無限大，就仿佛突然間爆炸了一樣，因此這個問題也被稱之為爆炸解問題。
    這個問題，可以說是證明ns方程過程中的關鍵難題。
    蕭易開始在草稿紙上推導爆炸解發生的過程。
    【[ut+(u)u=p+νΔu]，[u=0]……】
    【i(t→t)∥u(，t)∥hk=∞】
    在某個時間點，速度變得無窮大了起來。
    而從物理意義上來說，意味著在某個時刻，流體的速度或能量密度變得無限大。
    就仿佛，池塘中原本平靜的水，突然就發生了一場劇烈的爆炸，甚至再發揮一下腦洞，把手榴彈變成水榴彈，投擲水榴彈之前使勁晃一晃，讓其內部的流體足夠紊亂起來，再丟出去，最後丟到敵人的身邊後，直接爆炸開來，造成的威力甚至可能比手榴彈還要強。
    甚至還能夠以此解釋那些掌握了和水有關的超能力者的能力原理，就是能夠控製水中的流體力，精準的控製其在某一刻達到了“爆破解”的條件。
    但顯然，這是一件完全不可能的事情。
    這個問題在學術界已經被討論過很多年了，但人們一直都沒有什麽好的方法來解釋爆破解的形成條件。
    “就目前來說，主要發現了一些相關的機製，嗯……一個叫做能量級聯和湍流，意思就是說，在湍流中，能量從大尺度傳遞到小尺度，可能導致小尺度上速度或速度梯度變得非常大，最終導致爆炸。”
    這個很好理解，因為能量守恒，原本一立方米的流體能量被凝聚到一立方毫米，自然也就導致了這一立方毫米內的流體能量急劇升高，然後發生了爆炸。
    “再就是，初始條件的影響，比如某些高度集中且具有強烈旋轉特性的初始流場可能會產生爆炸解。”
    “因此，找到一個好的初始條件，是證明ns方程的關鍵。”
    “初始條件……初始條件……”
    蕭易進入到了深深的思考之中。
    直到最後，他猛然站了起來。
    “需要數據！”
    既然想要找到適當的初始條件，那麽有個簡單的方法，就是通過設置出各種不同的初始條件，然後通過數值模擬的方法來判斷在不同的初始條件下，對於流體後續的影響，比如其會在什麽時候出現爆炸解，以及在發生爆炸解的前一段時間內，其數據的變化情況。
    而這就需要用到計算機的幫助了。
    前往機房，他將模型設置好後，開始在實驗室的服務器上麵跑了起來。
    但這個時候，問題出現了。
    實驗室服務器的算力不夠用了！
    看著那緩慢前進的進度條，他的表情不由一黑。
    旁邊的王豪見到這一幕，也不由一愣，說道：“咱們這個服務器可是價值1000萬啊，教授，您這算的是啥？”
    蕭易扯了扯嘴角，說道：“一些ns方程的直接數值模擬模型。”
    “哦，那就不奇怪了。”
    王豪點點頭。
    ns方程的直接數值模擬算得上是對算力要求最高的模型之一了，而且蕭易要算的也並不僅僅隻有一個模型，而是上百種模型，囊括了流體運行的各種情況，比如管流、邊界層流、開放通道流等等，對於算力的要求那可就更高了。
    “記下，等下次擴建實驗室的時候，要把機房也給進行擴建一下，順便問問想要搭建一個超算中心得要多少錢，一個億是什麽規模的。”
    蕭易大手一揮，就準備給他們實驗室建個超算中心了。
    沒辦法，錢多，任性！
    旁邊的王豪咽了咽口水。
    好家夥，一個億，看來他們實驗室是真的有錢啊。
    “是，教授！”
    ……
    在實驗室這邊是不方便搞了，畢竟實驗室的服務器不僅是他要用，其他人有時候也是要用到的，他倒是沒有那麽的獨裁。
    這回的數據量，必須得用上超算了。
    正好，他們肥市有個最近這些年搞起來的超算中心，名字也很好聽，叫做巢湖明月。
    看樣子是可以去看一看了。
    ……
    巢湖明月超算中心位於肥市高新區，其名字自然是來自於徽省境內的一個著名湖泊——巢湖。
    “蕭教授，久仰久仰啊！”
    巢湖明月超算中心的塗冉主任站在門口，看見走過來的一行人後，便笑著迎了上去，朝那為首的人打了聲招呼。
    那人自然就是蕭易了，在確定需要用到超算之後，他便直接聯係了巢湖明月超算中心，準備來觀摩觀摩。
    “塗主任你好。”
    蕭易上前和這位塗主任握了握手，然後看著眼前的一個玻璃立方體。
    巢湖明月超算，就放在這個立方體中，看起來也挺好看。
    寒暄了幾句後，蕭易便指著眼前的玻璃立方體問道：“這就是巢湖明月了吧？”
    塗冉哈哈一笑，隨後便點點頭，說道：“是的，咱們這個巢湖明月，就在這裏麵，從外麵咱們也能夠看到。”
    “我就來給蕭教授介紹一下咱們這台肥市的‘最強大腦’吧。”
    蕭易點點頭，“洗耳恭聽。”
    而後，塗冉便開始介紹了起來：“這玻璃立方，長寬均為16.8米、高13.5米……”
    一邊聽著塗冉的介紹，蕭易也跟著走了進去。
    塗冉如數家珍，不過蕭易倒是隻記住了其中最關鍵的一個數據。
    雙精度計算峰值12pfops。
    “這個算力峰值，在全球大概能排在多少名？”
    蕭易問道。
    塗冉一愣，隨後回答道：“排名的話，咱們華國現在是不參與這個排名比較了，不過按照現在公布的那些數據來看的話，大概也能夠排在世界100名左右的。”
    蕭易頷首。
    這樣的算力，應該也夠用來計算他的模型了。
    隨後他便說道：“那麽，塗主任，就像我來之前說的，我打算借用巢湖明月來計算一個模型，現在可以上去試試嗎？”
    “哈哈，當然沒問題。”
    塗冉笑著點點頭，隨後便往前帶路：“您和我來，機房在這邊。”
    來到了機房，蕭易也將他攜帶著的筆記本電腦拿出來。
    將筆記本和超算主機連接起來，然後上傳模型，很快，計算就開始了。
    而這一次，進度就快了起來。
    倒是塗冉有些驚訝，“蕭教授，您這計算的模型是什麽，占用居然這麽高。”
    連接一個服務器還不夠，足足連接了四個服務器才行。
    “流體力學方麵的東西。”
    “原來如此。”塗冉表示了理解。
    而這個時候蕭易又向後麵的王豪招了招手，王豪會意，然後將他手中提著的箱子放到了旁邊的桌子上，打開箱子，就能看見裏麵裝的全是硬盤。
    隨後蕭易便說道：“還要麻煩塗主任幫忙把計算的一些數據給拷貝到這些硬盤上麵。”
    對他來說，這些模型的計算結果並不重要，因為這些結果注定是會在某段時間內突然“爆破”的。
    最重要的，還是從開始計算到發生爆破的這段過程中所存在的變化。
    而這個過程中產生的數據，才是最重要的。
    而看到這，塗冉哭笑不得，說道：“行吧，我算是明白蕭教授你為什麽算個模型要專門往這邊跑了，原來是為了數據啊。”
    蕭易也是會心一笑。
    他如果隻是計算模型結果的話，當然可以直接在實驗室，通過網絡的方式用電腦連接上超算，就可以計算了。
    但這帶來的問題就是，超算那邊計算出來的數據傳輸到他這邊的速度是受到帶寬限製，會很慢。
    因此最快的方式就是，肉身運硬盤。
    他開車從這邊回實驗室，也就隻需要半個小時就行，來這邊還能順便參觀一下人家的超算中心，而如果是等這邊將數據上傳，然後他那邊再下載下來，傳輸速度估摸著也就差不多，甚至說不定還會低一些。
    這就是所謂的物理運輸速度比網絡傳輸速度快了。
    像是當初的黑洞照片，幾個天文台觀測中心最終得到的數據量差不多有5pb大小，最後是直接讓幾輛車拉著硬盤到了研究中心。
    就這樣，一邊等著計算完成，塗冉繼續帶著蕭易參觀他們的超算中心。
    蕭易順便還問了問為科學島實驗室搭建超算的相關意見。
    就這樣，時間很快過去。
    一直到晚上。
    數據計算完畢，並且在計算的過程中，這些數據也都一並儲存到了蕭易帶來的那些硬盤中。
    總共有300多t的數據量。
    如此多的數據，讓他們實驗室的那服務器來算，實在是有點小馬拉大車了。
    就這樣，帶上數據，順便向塗冉表示了感謝後，他們便直接離開了超算中心。
    接下來，就是重頭戲了。
    希望這些數據，不要讓他失望了。
    ……
    (本章完)