第577章 宏观世界的随机现象！混沌理论！惊世骇俗！震撼全场！
    普朗特的问题其实并不好回答。
    在后世，力学领域确实诞生了一些比较特别的分支，比如计算力学、纳米力学等。
    计算力学是指利用计算机的庞大算力来找到复杂力学情况中的精确解。
    其核心思维就是“有限元”。
    比如一块非常不规则的物体，它内部的受力情况就极其复杂。
    如果想通过人工列方程的方式求解，几乎是不可能完成的。
    但是计算机可以把不规则物体分解成一个个很小的单元。
    这些单元就可以用标准的力学公式处理，最后把所有单元的参数相加，就能得到整体的受力分析情况。
    这就是有限元的思想。
    后世只要是个理工科的研究生，必然会用到这个方法。
    纳米力学，顾名思义，就是研究纳米尺度材料的力学。
    纳米粉末、纳米管、纳米薄膜等等。
    在后世，凡是带上“纳米”两字的东西，瞬间就成为普通人眼中的高科技产品。
    什么纳米护手霜、纳米磁疗，甚至还有纳米内裤。
    当然，这些无一例外，全部都是智商税。
    纳米材料虽然有很多与宏观材料截然不同的独特性质，但是目前依然还处在研究阶段。
    那些优异的性质只是在纳米尺度很显著，可一旦移植到宏观领域就不同了。
    然而，以上这些所谓的新力学分支，李奇维都没什么兴趣讨论。
    至于原因，他笑着说道：
    “如果只是单纯预测几个研究方向，我确实有一些想法。”
    “不过，我认为那些方向对于在座的诸位而言，并没有多少实际意义。”
    “不管是什么新的力学，相比流体力学而言，都不算真正的创新。”
    哗！
    众人皆是一惊！
    布鲁斯教授这番言论让他们既开心又难过。
    开心的是，他们的实力得到了布鲁斯教授的认可，新方向也难不倒他们这些大佬。
    难过的是，那岂不是说明力学没有未来了
    还不等众人思考为什么不算创新时。
    李奇维忽然又接着说道：
    “我想问大家一个问题。”
    “你们认为力学的各种分支，比如流体力学等，它们最显著的共同点是什么？”
    众人闻言，眉头微皱。
    这个问题如果是其他人问，那么就有故弄玄虚的嫌疑。
    但若是布鲁斯教授开口，那情况就完全不同了。
    必然含有深意！
    在场众人都是力学领域的大佬，他们对于力学的认识远超一般人。
    可是面对这个问题，很少有人心中笃定。
    很明显，这个问题需要从很高的视角来考虑。
    李奇维的眼睛一一扫过众人，脸上带着微笑，他希望有人能回答出来。
    过了一会儿，普朗特开口了。
    他的语气还带着一丝不确定。
    “根据我个人的经验，我认为是精确性。”
    “以我研究的流体力学为例，不管是从理论推导出的公式，还是从实验结果中总结出来的半经验公式。”
    “它们的目的只有一个：使预测的结果更精确。”
    “我们希望能把复杂的流体包含在公式之中，预测它在任何时刻的任何状态。”
    “就好像计算天体的运行轨迹一样。”
    啪！
    李奇维忍不住拍手叫好！
    普朗特果然不愧是力学大佬，这份洞察力堪称深邃无比。
    众人闻言，皆是心有所触。
    李奇维说道：
    “没错，就是精确！”
    “精确和正确不是一个意思。”
    “力学、电磁学、相对论、量子力学，这些都是经过实验验证，是正确的理论。”
    “但力学又是一门非常偏向技术型的学科，我称为它为【技术科学】。”
    “比如使用结构力学设计建筑结构，使用流体力学设计飞机外形等。”
    “力学各分支在应用到工程中时，它追求的不再是正确，而是精确。”
    “以流体力学为例。”
    “单个水分子的运动过程肯定符合量子力学，一段水流的运动也符合牛顿力学。”
    “然而，我们却不能直接用量子力学和牛顿力学去研究水流的运动过程。”
    “而是必须创造出流体力学这门分支学科。”
    “因为量子力学和牛顿力学是更本质层面的【正确】。”
    “而流体力学是追求计算结果与现实世界的【精确拟合】。”
    “因此，我才会说，就算将来有新的力学方向，比如固体力学，它的本质依然不会变。”
    “只不过是从研究流体的精确状态，转变成研究固体的精确状态。”
    “不管是流体还是固体，它们的本质都是已知的。”
    “只不过大量分子组成的宏观系统，因为复杂度问题，没有办法直接计算，需要创造理论来研究整个系统。”
    “所有的理论和方法，都是为了使计算结果更接近实验。”
    “结果不准，只是因为理论不够好，或者算力不够强大。”
    众人皆是点点头。
    他们很容易就明白布鲁斯教授的意义了。
    从这个角度看，预言所谓的新力学方向确实意义不大。
    就好比一个足球运动员转行去当篮球运动员。
    从体育这个更本质的基础看，足球和篮球都只不过是体育的某种形式而已。
    对于在场大佬们而言，不过就是多学点东西。
    一时间，众人有点失望。
    相对论和量子力学带给物理学的那种开天辟地般的震撼，看来是不可能发生在力学领域了。
    然而，李奇维接下来的话，顿时让所有人惊呼。
    “虽然预测新的力学分支没有太大意义。”
    “但是，我却发现了一个非常有意思的问题。”
    “或许，它会对力学产生一点改变。”
    哗！
    众人无不震撼。
    那会是什么？
    李奇维笑着说道：
    “之前在巴黎大学时，我给参加物理奥赛的选手们办了一场演讲。”
    “在演讲中，我提到了拉普拉斯兽。”
    众人点点头，他们当然知道这件事。
    三大神兽和信息熵的概念深入人心。
    对于在场大佬们而言，拉普拉斯兽可谓再熟悉不过了。
    “虽然不确定性原理否定了拉普拉斯兽的存在。”
    “但那是指在微观领域，力学的决定性不再有用。”
    “然而，不可否认的是，在宏观力学领域，决定论目前还是绝对正确的。”
    “换句话说，在经典力学的范围内，还没出现量子力学那样的随机现象。”
    “我们可以用力学预测天体的轨道，用流体力学预测水流的运动。”
    “也许因为复杂度问题，我们不知道水流下一秒的状态。”
    “但是力学家们一定坚信：系统的运动是有规则的。”
    “这个规则就是力学本身的确定性。”
    “我想，这应该是诸位力学家们的共识吧。”
    众人闻言，面色古怪。
    这难道还有什么疑问吗？
    这就是牛顿力学的伟大之处啊。
    给定基本的初始参数，整个力学系统的演化过程就是确定的了。
    难不成牛顿力学还能产生不确定性？
    这有点天方夜谭吧。
    一时间，众人议论纷纷。
    普朗特眉头微皱，他在认真思考这段话的内涵。
    一定不简单！
    这时，冯·卡门忍不住问道：
    “布鲁斯教授，这有什么问题吗？”
    “我们研究的各种力学分支，就是基于这个核心。”
    “虽然量子力学和相对论的出现，颠覆了经典力学的很多结论。”
    “但是在低速宏观状态下，牛顿力学仍然可以用完美来形容。”
    李奇维微微一笑，神秘地说道：
    “有问题。”
    “因为我发现了一个很奇怪的现象。”
    “前些日子，钱五师曾经问过我一个问题。”
    “对于黏性流体，当温度不均匀时，比如流体的上层温度低，下层温度高，它该怎么样运动呢？”
    哗！
    众人无不惊呼！
    钱五师对着众人点点头，确定了此事。
    大家心中感慨，钱大佬果然是真心研究力学的，这个问题绝对算是流体力学中艰难晦涩的那一类。
    因为涉及到了非线性条件，一般来说，过程和结果都会非常复杂。
    同时，众人又很羡慕钱五师，背后站着布鲁斯教授这样一尊大神，有什么问题都能得到答案。
    这时，李奇维拿出纸笔，竟然开始直接演算起来。
    “大家请看。”
    “对于这个问题，我做了一点简化。”
    “我把方程中的速度与温度函数展开为级数，并且只取前三项。”
    “于是，就能得到一组方程。”
    “如图所示。”
    “这个方程组的常数r是个变量，不同的r值，代表不同的稳定解。”
    “当r=30的时候，流体恰好发生不稳定的对流现象。”
    “这时，我要求解这个方程组。”
    众大佬都凑过来看布鲁斯教授的讲解，有人甚至直接站起来。
    大家越看心中越震惊。
    布鲁斯教授要是也研究力学，在座的各位都可以回家造火箭了，别搞什么学术了。
    力学有布鲁斯足矣！
    普朗特作为流体力学权威，他笑着说道：
    “布鲁斯教授，你的想法太精妙了。”
    不过，他很好奇。
    这个问题虽然难，但还不至于让大家觉得奇怪或者说颠覆。
    普朗特自信，给他一点时间，他肯定也能做出来。
    “难道有什么玄机？”
    李奇维笑着说道：
    “接下来，就是见证奇迹的时刻！”
    “诸位看好了。”
    “当r取30时，这个方程组的解是一个动态解。”
    “我虽然不了解力学，但也知道，这个领域中有一个很重要的概念：【周期解】。”
    “对于一个动力系统而言，它在演化过程中的解是呈现有规则的周期性的。”
    “比如系统运行一个月以后，可能又回到了起点。”
    “或者是系统一直运行下去，但是它存在某种规律。”
    “这就是周期解。”
    “我在想，对于内部不均匀的黏性流体而言，它会不会也有周期解呢。”
    “不过，计算这种方程的解，可能需要计算成千上万步，非常耗时。”
    “所以我把这个工作丢给了研究所里的小伙子们。”
    “他们一直计算到了3500步。”
    “现在，我把结果直接写出来。”
    唰唰唰！
    众人脸上憋着笑容。
    “原来手下人是这么用的。”
    “又学会一招压榨学生的手段。”
    很快，李奇维写完了方程的解。
    他轻呼一口气，说道：
    “现在，我可以告诉大家我到底发现什么奇怪的现象了。”
    “当计算到1500步时，可以很明显看到，该方程组的解呈现周期性变化。”
    “这意味着，黏性流体的运动是有规律的。”
    “这一点可能没什么稀奇的。”
    “毕竟有很多现象都是呈现周期性变化的。”
    “按照正常的发展过程，方程组会保持着周期解，一直循环往复下去。”
    “然而。”
    “从1500步之后，情况突然发生了变化。”
    “方程组的解竟然变的毫无规律！”
    “周期解消失了！”
    “这就有点匪夷所思了。”
    “如果之前是周期解，在没有外力影响的情况下，怎么就会变成非周期性解呢？”
    “这不可能啊。”
    “一开始，我还认为是学生们计算时粗心大意，把结果算错了。”
    “所以，我还特意让狄拉克又重新算了一遍。”
    “经过他的核定，结果没有问题。”
    “所以，确实是系统的周期解因为某种原因变成非周期解了。”
    “用学术的语言描述就是：一个确定性的动力学系统，它的解在一定条件下会转化成随机的无规则行为。”
    “其行为表现为不可重复、不可预测、不可确定。”
    “我给这种无规则的现象，起了一个名字：混沌。”
    “我认为混沌现象是非线性力学系统所独有的特性，在线性系统中不会发生。”
    “混沌理论颠覆了经典力学在宏观领域保持决定性的共识。”
    “换句话说，经典力学中也能出现随机现象！”
    “我觉得这个猜想，应该能给各位一点小小的启示吧。”
    “以上就是我在力学领域的新发现。”
    嘶！
    静！
    死一般的寂静！
    所有人骇然无比！
    他们的内心犹如掀起滔天巨浪！
    混沌理论！
    宏观世界力学随机现象！
    这些内容简直在颠覆众人的三观！
    “布鲁斯教授太可怕了！”
    (本章完)