第239章 唯象方程


  讓我們把故事暫且先拉回到三月。

  宿舍樓的走廊里,大部分宿舍都已經熄了燈。

  215宿舍的門被人推開。

  陳拙在床上翻了個身,迷迷糊糊地睜開眼,看了一眼床頭的鬧鐘。

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  凌晨一點四十分。

  大勇反手把門關上。

  他走到自己的書桌前,把書包扔在椅子上。

  「大勇?」

  陳拙在被窩裡迷迷糊糊的喊了一聲。

  「嗯。」

  大勇應了一聲。

  沒脫外套,連鞋子也是用腳後跟互相踩著蹬掉的。

  仰面躺倒在床上。

  不到半分鐘,呼嚕聲就響了起來。

  陳拙翻了個身,拉起被子蒙住頭,繼續睡。

  早上六點半。

  天剛亮。

  陳拙床頭的鬧鐘還沒響,下面就傳來一陣慈慈窣窣的聲音。

  大勇穿上鞋,拉開書包,從桌上抓起兩本厚厚的書塞進去,拉上拉鏈,推門走了出去。

  門關上的聲音很輕。

  陳拙坐了起來。

  他看了一眼大勇空蕩蕩的床鋪,被子捲成一團。

  陳拙下了床,走到桌邊,拿起自己的水杯,準備去外面接杯水。

  路過大勇的書桌時,他停了一下。

  大勇的桌子上很亂。

  平時那些散落的螺絲刀,萬用表和電路板,都被推到了最裡面。

  騰出來的地方,堆著幾本從圖書館借來的大部頭。

  最上面的兩本,是《凝聚態物理學》和《統計力學》。

  旁邊放著一疊紙。

  紙上寫滿了各種符號和公式。

  很多公式寫到一半,就被重重地劃掉了。

  接下來的大半個月,大勇幾乎每天都是這個作息。

  凌晨一點後回宿舍,倒頭就睡,早上六點半出門。

  這天中午。

  陳拙拿著飯盒從食堂打飯回來。

  推開門,大勇難得在宿舍。

  他坐在椅子上,手裡拿著一個饅頭,正盯著桌上的一張圖紙發呆。

  圖紙上畫著一個複雜的圖。

  陳拙拉開椅子坐下,打開飯盒。

  「沒去食堂?」陳拙問。

  大勇回過神,咬了一口手裡的饅頭。

  「忘了去,隨便對付一口。」

  他嚼著饅頭,眉頭擰在一起。

  陳拙拿起筷子。

  「最近遇到什麼麻煩了?」

  陳拙順口問了一句。

  大勇把饅頭咽下去,轉頭看著陳拙。

  「小拙。」

  大勇嘆了口氣。

  「我覺得我好像在機器里發現了個新東西。」

  「什麼新東西?」

  「說不好。」

  大勇撓了撓頭。

  「就在材料拉斷前的那一瞬間,我感覺有個規律,我好像看見它了。」

  大勇放下手裡的饅頭,拿起桌上的筆,指著那張圖紙。

  「但我伸手去抓,它就像水一樣從指縫裡漏下去了,我想把它算出來,現在快算死我了。」陳拙看著大勇桌上那堆物理教材。

  「算不出來?」

  「變量太多了。」

  大勇把筆扔在桌上。

  「溫度,形變,時間,原子位移. . . ..我把它們全塞進偏微分方程里,一動全動,根本解不開。」陳拙扒了一口飯,沒多說。

  「慢慢熬吧。」陳拙說。

  大勇沒吭聲,拿起那個饅頭,繼續盯著紙上的圖發呆。

  三月底的實驗室。

  趙鵬和鄭南在操作前整理數據報告。

  大勇蹲在真空腔體旁邊,手裡拿著一把扳手,正在檢查底座的螺栓。

  「大勇,別擰了,這子夠穩了。」

  鄭南走過來,遞給大勇一瓶礦泉水。

  大勇站起身,接過水擰開喝了一口。

  「師兄,那批鈦鋁合金的測試數據,還要繼續做嗎?」大勇問。

  趙鵬在電腦前轉過身。

  「不做了,做了一百多組了,抗拉伸極限的平均值已經出來了。」趙鵬說。

  「劉老師那邊催著要報告,這周五就得交上去。」

  「可是那個毛刺. ...」

  大勇皺起眉頭。

  「毛刺的事先放放。」

  趙鵬走過來,拍了拍大勇的肩膀。

  「大方向沒錯就行,我們得往下走,去跑流體模擬了。」

  大勇握著礦泉水瓶,看著那冰冷的拉力機。

  「我想再要點數據。」大勇說。

  趙鵬愣了一下。

  「什麼數據?」

  「不同溫度梯度下,毛刺出現時的具體數值,越詳細越好。」大勇說。

  鄭南和趙鵬對視了一眼。

  「大勇,那點微小的數據波動,說明不了什麼問題,你別鑽牛角尖。」鄭南勸他。

  「我知道。」大勇點點頭。

  「我就是想再看看。」

  趙鵬看著大勇眼睛裡的血絲。

  「行,後的原始數據包你隨便拷,拉力機只要我們不用,你隨時可以開機自己做測試。」趙鵬說。「謝謝師兄。」

  大勇轉身走到備用電腦前,插上U盤。

  四月中旬。

  科大圖書館。

  大勇坐在靠窗的一張桌子前。

  面前堆著十幾本關於固體物理和熱力學的書。

  他已經在這裡泡了快一兩月了。

  試圖用微觀原子位移去解釋那個宏觀應力跌落的路子,徹底走死了。

  他算不出來。

  他只是個一個普通的學生,沒有理論物理學家那種處理多維非線性耦合方程的本事。

  他手裡拿著一支筆,在一張草稿紙上漫無目的地畫著圈。

  視線落在手邊一本翻開的舊書上。

  是一本蘇聯物理學家朗道的《統計物理學》中譯本。

  書翻到了相變理論那一章。

  大勇的目光在書頁上掃過。

  突然,他停下了手裡的筆。

  眼睛死死盯著其中的一段話。

  朗道在處理極其複雜的相變問題時,並沒有去計算每一個原子的微觀運動。

  他發明了一個宏觀的詞。

  序參量。

  然後,直接用這個參量套進了一個最簡單的泰勒展開式里。

  大勇愣住了。

  他反覆讀著那一段推導。

  一種電流穿過身體的感覺從頭皮炸開。

  他猛地坐直了身子。

  既然微觀細節算不清,那就不算了。

  在設計高頻電路的時候,如果旁路電容的影響小到可以忽略,他會毫不猶豫地把它當成斷路來處理,直接從圖紙上劃掉。

  物理方程,不也是一樣的嗎?

  大勇一把抓起面前那張寫滿了複雜偏微分方程的草稿紙。

  這些方程里,擠滿了溫度,拉伸速率,微觀晶格常數,滑移面角度..…

  他看著這些變量。

  「0.1秒...」

  大勇嘴裡念叨了一句。

  材料在臨界點前卸力的過程,只持續了不到0.1秒。

  在這麼短的時間裡,熱量根本來不及傳導。

  大勇的筆落下,在代表溫度梯度的那個變量上,重重地畫了一道橫線。

  把它劃掉了。

  「設為常數。」大勇低聲說。

  接著看下一個變量。

  次級滑移系的微弱干擾。

  這種東西對整體大局的影響,就像是電路里的高頻底噪。

  不需要去計算它到底是怎麼運作的,只需要加個濾波就行了。

  大勇的筆再次落下。

  劃掉。

  紙面上的變量在減少。

  大勇手腕移動的速度越來越快。

  他把那些試圖去精確描述每一個原子如何躍遷的微觀量綱,全部清理出局。

  他自己生造了一個無量綱的參數。

  一個代表晶格卸力程度的唯象參數。

  原本長達半頁紙,各路變量互相牽扯的非線性方程,被他砍得只剩下光禿禿的主幹。

  大勇停下筆。

  看著紙上最後剩下的那一行算式。

  一個只包含三個項的簡單多項式。

  大勇看著它,眼睛亮得嚇人。

  他知道,對於這批鈦鋁合金的拉伸測試來說,夠用了。

  五月上旬。

  劉教授的實驗室。

  趙鵬和鄭南正在準備進行新一階段的破壞性複測。

  這是第一百二十組測試。

  真空腔體打開,一塊新的鈦鋁合金樣本被卡進夾具。

  鄭南拿著扭矩扳手,把螺栓鎖死。

  大勇推開實驗室的門走了進來。

  「大勇?今天怎麼有空過來。」

  趙鵬在電腦前擡頭看了他一眼。

  「過來看看。」

  大勇走到操作旁邊。

  他看著屏幕上還沒開始跑動的軟體界面。

  「師兄,這組測試的參數是多少?」大勇問。

  趙鵬指了指屏幕右上角的參數框。

  「室溫恆定25度,拉伸速率每秒0.05毫米,常規破壞測試。」

  大勇點點頭。

  他從口袋裡摸出自己的筆記本,翻開。

  裡面夾著那張在老圖書館寫下唯象方程的草稿紙。

  大勇拿出一支筆,就靠在操作的邊緣,低頭在筆記本的空白頁上算了起來。

  趙鵬和鄭南有些奇怪地看著他。

  大勇算得很快,只用了不到一分鐘。

  他停下筆,合上筆記本。

  擡起頭。

  「師兄,可以開始了。」大勇說。

  趙鵬把手放在滑鼠上,準備點開始按鈕。

  「等等。」

  大勇的聲音很平穩。

  「按這個參數跑,當絕對拉力達到850兆帕的時候,應力曲線會提前跌落0.15兆帕。」趙鵬的手停住了,擡頭看著大勇。

  鄭南也轉過頭。

  「然後在852兆帕的時候,材料會徹底斷裂。」大勇繼續說。

  實驗室里安靜了幾秒鐘。

  趙鵬看了看大勇,又看了看鄭南。

  「你算出來的?」趙鵬問。

  「嗯。」

  大勇點頭。

  趙鵬沒再說話,視線轉回屏幕。

  「跑跑看。」

  食指按下滑鼠左鍵。

  拉力機啟動。

  真空腔體裡傳出低沉的機械運轉聲。

  屏幕上,綠色的實時應力曲線從坐標軸原點出發,開始穩穩地向右上方攀爬。

  三個人誰也沒有說話。

  目光全部鎖死在屏幕上的那根綠線上。

  隨著時間的推移,腔體裡的金屬受到的拉扯越來越大。

  曲線一點點往上走。

  500兆帕。

  600兆帕。

  700兆帕。

  趙鵬的呼吸變重了,身子不由自主地往前傾,幾乎貼到了顯示器上。

  鄭南站在旁邊,雙手緊緊抓著椅背。

  800兆帕。

  綠線依然是一條完美的斜直線。

  840兆帕。

  845兆帕。

  848兆帕。

  大勇站在原地,雙手插在口袋裡,表情沒有任何變化。

  當綠線的縱坐標跳到850的那個瞬間。

  屏幕上那根一直順滑向上的綠線,突然往下塌了一下。

  一個極其扎眼的毛刺。

  趙鵬猛地倒吸了一口涼氣。

  眼睛死死盯著那個下塌的幅度。

  0.15。

  分毫不差。

  下一秒。

  綠線繼續往上掙扎了一點點。

  到了852的刻度。

  「哢!」

  真空腔體裡傳來一聲清脆而沉悶的斷裂聲。

  屏幕上的綠線瞬間呈現斷崖式下跌,直接歸零。

  材料斷了。

  實驗室里死一樣的寂靜。

  只有拉力機停止運轉後,散熱風扇發出的嗡嗡聲。

  趙鵬的手還僵在滑鼠上。

  鄭南慢慢鬆開抓著椅背的手,轉頭看著大勇。

  眼神里全是見了鬼一樣的震驚。

  「臥槽.」

  鄭南憋了半天,吐出兩個字。

  趙鵬轉過椅子,看著大勇。

  「大勇,你剛才... ..是用什麼算的?」

  趙鵬的聲音有些發緊。

  大勇把插在口袋裡的手拿出來,拍了拍那個舊筆記本。

  「砍掉那些沒用的微觀變量,做了一個近似的模型。」

  趙鵬站起身。

  「走。」

  「去哪?」

  「去劉老師辦公室。」

  趙鵬語氣有些急。

  「帶上你那個筆記本。」

  五月中旬的下午。

  陽光透過窗戶,照進劉教授的辦公室。

  劉教授坐在紅木沙發上,手裡端著一杯剛泡好的綠茶。

  趙鵬和鄭南站在一旁。

  大勇坐在劉教授對面的單人沙發上。

  茶几被清理空了。

  大勇解開牛皮筋,把那張在宿舍地板上畫滿紅藍圓點的巨大坐標紙,在茶几上緩緩鋪開。

  因為卷的時間太長,紙的邊緣有些翹起。

  大勇拿過桌上的兩個菸灰缸,壓在邊角上。

  圖紙上,八十多個散亂的點,在某種特定的坐標映射下,匯聚成了一個完美的平滑曲面。

  大勇從口袋裡拿出那個筆記本,翻到寫著唯象方程的那一頁。

  遞給劉教授。

  劉教授放下茶杯,接過筆記本。

  他戴上眼鏡,低頭看著那一頁紙。

  辦公室里只剩下牆上掛鍾秒針走動的聲音。

  劉教授看了很久。

  看完筆記本上的公式,又去看茶几上那張鋪開的坐標紙。

  目光在公式和圖紙之間來回移動。

  「這公式,你自己推的?」

  劉教授擡起頭,看著大勇。

  大勇點點頭。

  劉教授把筆記本放在坐標紙上。

  「微觀的位錯密度和滑移系,你全沒考慮進去。」

  劉教授指著公式。

  「算不出來,變量太多了。」

  大勇很坦然。

  「所以你就生造了一個參數?」

  「對。」

  「我不需要知道它裡面到底裂了幾個原子,這批鈦鋁合金在斷裂前,內部勢能的釋放規律是固定的,只要把外部無關的變量濾掉,這個規律就能被量化。」

  大勇指著圖紙上的那個曲面。

  「劉老師,只要套用這個公式,輸入當前的拉伸速率,這批材料在任何環境下的疲勞斷裂臨界點,都可以被提前精確預測出來。」

  劉教授靠在沙發背上。

  摘下眼鏡,拿在手裡慢慢擦拭著。

  他看著坐在對面的大勇。

  沒有高深的微觀理論推導,沒有嚴密的數學張量分析。

  只有一張揉得起皺的坐標紙,和三行被砍得只剩下主幹的公式。

  軍方總裝項目組那邊,這半年多來最頭疼的問題,不是這批材料夠不夠硬。

  而是這批材料什麼時候會突然斷掉。

  金屬疲勞預測,是航空發動機研發的死穴。

  大勇的這個模型,雖然看起來有些粗,但在工程應用上,只要把它寫進檢測設備的底層代碼里。這就是一套現成的軍工級的疲勞預警系統。

  「趙鵬。」

  劉教授突然開口。

  「在,老師。」

  趙鵬趕緊應聲。

  「剛才第一百二十組的測試數據,都保存了嗎?」

  「保存了。」

  「把數據整理出來,和前一百多組的數據放在一起。」

  劉教授把眼鏡戴回去。

  「明天上午,給我一份完整的報告。」

  「好的。」

  劉教授轉頭看向大勇。

  「大勇。」

  「劉老師。」

  大勇坐直身子。

  「你這個公式,還有這張圖紙,留在我這裡。」

  劉教授伸手點了點茶几。

  「行。」

  大勇點頭。

  「明天我要去一趟京城。」

  劉教授端起茶杯,喝了一口水。

  「有個項目階段性匯報的會。」

  劉教授看著大勇,語氣變得很嚴肅。

  「這幾天,你哪也別去,就在學校待著,手機保持開機。」

  「好。」

  劉教授揮了揮手。

  「行了,你們先回去吧,趙鵬,抓緊弄報告。」

  趙鵬和鄭南帶著大勇走出了辦公室。

  走廊上。

  鄭南長長地出了一口氣,拍了拍大勇的肩膀。

  「大勇,你小子要上天了。」

  鄭南壓低聲音說。

  大勇撓了撓頭笑了笑,沒說什麼。

  他順著樓梯往下走。

  走出實驗樓,外面的天已經暗下來了,路燈亮著。

  大勇一個人走在回宿舍的路上。

  過去三個月那種壓在胸口喘不過氣來的感覺,徹底沒了。

  他覺得腳步很輕。

  回到宿舍樓,走上二樓。

  推開215的門,宿舍里開著燈。

  陳拙坐在自己的電腦前,屏幕上是一行行複雜的符號。

  聽到開門聲,陳拙停下手裡的敲擊,轉過頭。

  大勇走到自己的書桌前,拉開椅子坐下。

  「小拙。」

  大勇喊了一聲。

  「嗯。」

  「我算出來了。」

  大勇轉過身,看著陳拙,臉上沒什麼特別激動的表情,只是很平靜地陳述這個事實。

  陳拙看著他。

  「用什麼算的?」陳拙問。

  「砍掉沒用的。」大勇說。

  陳拙點點頭,嘴角勾起一個溫和的笑容。

  他轉回身,重新把手搭在鍵盤上。

  「恭喜。」

  陳拙的聲音伴著鍵盤的嗒嗒聲傳過來。

  大勇靠在椅背上。

  他看了一眼桌角那幾本落了灰的理論物理書。

  站起身,把它們全都塞回了書架的最下面。

  拿過臉盆和毛巾。

  「我去洗個澡。」

  大勇對陳拙的背影喊了一句,拉開門走了進去。

  衛生間裡傳來嘩啦啦的水聲。

  陳拙坐在電腦前,接著敲他的文章。

  五月過半。


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