第727章 你有把握能解决这个千禧年数学难题
第727章你有把握能解决这个千禧年数学难题？
当天下午，隶属于国家气象科学研究院下属的灾害天气国家重点实验室的研究员匡松林，在接到通知后几乎是马不停蹄地跑到了清木大学。
在流体力学实验室的一楼会客厅，秦克与宁青筠见到了匡松林。
说是“青年研究员”，实际这名为匡松林的研究员已经30岁了，勉强踩着青年的年龄上限，而且匡松林发际线很高，脸相也成熟，看起来倒像是三十五六岁的年纪了。
匡松林不太爱说话，看到名扬天下的秦克和宁青筠，也只是有些拘谨地挤出笑容，说了声：“秦教授好，宁教授好”，然后就将自己的研究成果递了过来。
秦克接过这厚达10CM的研究报告，问道：“匡博士，这都是你一个人完成的？”
“是。我在实验室里主要负责厄尔尼诺现象研究的。”一提起专业问题，匡松林就变得健谈起来：
“最近三年拉尼娜气候现象持续出现，尤其是今年冬天，海面温度持续异常偏冷，我认为全球气温将在今年夏天时重现厄尔尼诺现象的可能性在增大，到时沿着赤道向西吹的风会变慢，温暖的太平洋潮汐将向东推进，造成更温暖的海洋表面温度，使得北半球的夏天变得更加炎热，我国大部分地区的降水可能会出现大幅减少的趋势。”
匡松林说到这里语气有些激动：“根据我的预测，厄尔尼诺指数在六七月时可能会达到1.9左右，我向领导提了建议，希望国家能重视并提前做好应对措施。但别人都认为我在危言耸听。没错，30%左右的概率确实不算高，但我记得秦教授您曾说过，在大型的气象灾害面前，三成的概率已很高了！”
厄尔尼诺指数主要由世界气象组织来发布，它划分为：0≤ONI≤0.5正常，0.6≤ONI≤0.9弱，1≤ONI≤1.4中度，1.5≤ONI≤1.9强，2≤ONI非常强这五个等级。
看到匡松林握理力争的样子，秦克心里添了几分的好感：“匡博士，你先坐坐，我和宁教授要认真看看你的报告。”
匡松林坐下，旁边候着的工作助理陈雅送上了茶水。
秦克与宁青筠坐在一起，共同翻看匡松林写的这份厚厚的报告。
数据很详实，而且里面的逻辑也颇为清晰，显示出匡松林在气象学方面极高的水平，但问题也很明显，作为最关键部分的数据分析和处理很粗糙，使得这份报告缺乏足够的说服力，尤其是得出最终30%概率的数学过程并不严谨。
看得出来，匡松林确实很擅长通过实验器材观测数据，并具备敏锐的气象学直觉，但在数学方面水平并不算高，比普通的本科生强不到哪里去。
而且匡松林对于流体力学也不擅长，里面只引用到了极为基础的流体力学公式。
这样的报告，国家气象科学研究院不采用也就不足为奇了。
匡松林留意到秦克二人的神色，看到两人都不置可否地合上了报告，顿时失望地低下了头，但下一刻，他咬了咬牙，坚持道：
“我知道我在数据分析与处理方面做得并不好，因为我并不擅长数据，只会很粗糙的数学建模，这个结果就是基于一个很粗糙的数学建模推导出来的，但我觉得我的研究方向没错！我通过太阳黑子11年周期的峰值区、谷值区和太阳黑子衰减位相观测数据，也能推测出今年会出现较严重的厄尔尼诺现象！”
“气象学不是一个人的科学，它是需要团队合作才能完成的庞大学科。匡博士伱这份报告的骨架是正确的，但靠你一个人填不满里面的血肉。”秦克轻轻将这叠厚厚的报告放下。
“我知道啊……”匡松林有些不甘心道：“但我所在的实验室里没足够强的数学建模高手，而且很多人都只是得过且过，根本就没用心去做研究……”
秦克略一沉思，问道：“你认为厄尔尼诺现象和海流有没有关系？”
“关系不大，证据是厄尔尼诺现象是太平洋赤道水体的升温过程，水体温度升高后却出现没有大的海流流动。”
秦克又问：“厄尔尼诺现象是一个世界性大气候现象，它的运作机理相当复杂，加热如此广大的海洋水温需要大量的能量，你认为这样的能量来源于哪里？”
“一个是蓝星磁场的赤道环电流，一个是太阳黑子群高频活动时向外释放大量物质和巨大能量，此外蓝星的圈层角动量交换和差异旋转产生的能量也会助推厄尔尼诺现象。”匡松林继续秒答。
秦克与宁青筠交换了一个眼色，秦克微笑问道：“匡博士是读什么专业的？是气象学？”
“是的。”
“那你有没有兴趣到我们清木大学流体力学实验室来工作？”
匡松林愣了愣：“您是想让我过来这里工作？”
“是的，我们这里不缺数学建模的高手，而且，我们这里绝大多数人都是真心喜欢做研究，也想成就一番事业的。只要你是真心喜欢做研究，这里就一定让你感觉到舒服。”秦克用手指点了点桌子上的报告：
“你这份报告的理论逻辑是毫无问题的，只是里面涉及的数据需要重新分析处理，最终得出的结果，也未必是30%的概率。你到我们实验室来后，我们可以安排合适的研究团队与你合作，共同完善这份报告，如果完善后的报告，依然显示有超过三成的概率发生较强的厄尔尼诺现象，我和宁教授会向国家相关部门提出郑重的建议。”
秦克现在正进行着全国范围内的极端天气现象研究，正是需要这样的气象学专家加入团队中，难得匡松林“自投罗网”，秦克哪有错过的道理？
匡松林略一思索，便点头道：“好。”
秦克倒意外了：“不问问薪酬待遇之类？”
“不问了，能跟着您和宁教授做研究，是无数科研人员的梦想。我有这样的机会，自然不会错过。”匡松林正色道。
这个匡松林倒是会果断地把握机会。秦克暗暗点头，说道：“谢谢你的信任。你原本的实验室是国家重点实验室，我们这里也是国家重点实验室，所以工资薪酬方面只会提高不会降低，这点你可以放心。你先回去办离职手续，这边我会安排人联系你办理入职手续。”
这回到匡松林惊讶了：“您不看看我的简历，了解我以前的项目经验之类？”
秦克笑道：“不用了，你这份报告以及刚才的回答，已足以展示你的实力。”
匡松林伸手，用力地与秦克握了握：“我会全力以赴，不让您为今天的决定而后悔。”
……
送走了匡松林，秦克问宁青筠道：“老婆，这份报告你怎么看？”
宁青筠又翻了翻报告，摇头道：“难，从原始数据来看，数据相互之间的割裂度太高，这些数据引入N-S方程比较困难，真正要完善这份报告，还要补充大量的数据，尤其是蓝星绕太阳运动的轨道变化及与之对应的厄尔尼诺现象变化等。”
秦克赞许地揉揉宁青筠那柔滑乌黑的秀发，笑道：“不错，看出关键问题来了，最近推荐你看的詹姆斯·克罗尔的《气候与时间》没白看。”
詹姆斯·克罗尔是19世纪的鹰国科学家，只是名气不大，他写的《气候与时间》也不出名，但这本书里，詹姆斯·克罗尔以大量严谨的数学计算，提出了关于蓝星冰期的偏心率理论，认为蓝星绕太阳运动的轨道是椭圆的，如果将椭圆轨道的长轴视为远日轴，短轴视为近日轴，那么远日轴比较稳定，而近日轴的长短一直在伸缩，导致公转轨道会从椭圆变成近圆再变成椭圆，他还据此推导了冰川是如何运动的、洋流是如何产生的、南极洲冰盖有多厚等。
詹姆斯·克罗尔去世后，南斯拉夫的物理学家米卢廷·米兰科维奇，在他的理论基础上进一步明确了蓝星轨道的不规则变化与冰期之间的关系，那就是著名的“米兰科维奇循环”。
秦克最近研究得比较多的就是这个“米兰科维奇循环”，即“米兰科维奇假说”，这是一个关于第四纪冰期成因的天文假说，秦克觉得这个假说对于研究今年以及三年前的极端严寒冬天有着一定的参考意义。
宁青筠有些不好意思，又有些享受地眯起了眼睛，样子特别像一只想要撒娇又略带傲娇的猫咪：“你觉得‘米兰科维奇循环’与‘厄尔尼诺现象’有关吗？”
秦克忍不住亲了亲自己老婆那光滑如玉、俏丽可爱的脸蛋儿一下，才笑道：“应该有点关系，不过‘米兰科维奇循环’现在还是未真正证明的‘假说’，我觉得这个理论里很多细节值得商榷。如果有机会拿到原版的论文来看看就好了，看翻译的版本总觉得有点古里古怪的。”
两人边说边重新回到自己的办公室，意外地看到姜为先老院士与郭维阳老院士就在门前聊着天，见到两人回来，姜为先眉头紧锁道：“你们那个‘全国异常气候数据分析研究课题’详细研究方案，我们看完了，里面发现一个比较严重的问题，你们没发现？”
秦克大概猜到姜为先老师指的是什么了，倒不急着解释，只是微笑道：“老师，郭院士，您两位先进来坐坐，咱们坐下聊。”
他打开办公室的门，请了两位老院士进去。
现在姜为先与郭维阳基本上已不会再参与一线的科研工作了，但依然挂着个顾问的身份，指导着流体力学实验室里的重要课题。
这个“全国异常气候数据分析研究课题”是目前整个实验室里投入人力物力最多、规模最庞大的一个自主课题，两位闲不住的老院士自然也花了不少时间精力进去了解，并进行总指导。
请两位老院士在沙发里坐下，秦克又泡好红茶，放到两人面前：“老师，郭院士，您两位尝尝，冬天喝红茶正好暖暖胃。”
其实郭维阳算得上秦克和宁青筠的半个老师，只是郭维阳院士坚持“君子不夺人所好”，不肯让秦克和宁青筠称呼他为“老师”，所以秦克二人才一直称呼他为“郭院士”。
姜为先轻轻吹了吹，使茶水稍降些温，才抿了口，然后道：“说回正事，你们最近设计出来的整体研究方案与计划表，我和老郭已详细地琢磨过了，确实比较精妙，但里面涉及到很多N-S方程相关的运算，尤其是在全国范围内确定大气环流与热输送的关系，起码需要上千条有不同特解的N-S方程才可能较准确的描述出来，目前世界上公布出来的N-S方程特解只有一百多个，这根本就不可能完成的任务。”
郭维阳院士也忧心道：“按你们的计划表，今年六月左右就会到这一步，到时整个实验就不得不中断，再无法推进下去了。与其浪费整整半年的时间精力，不如暂且放下这个课题为好，或者重新再制定一个更可行的研究方案。”
秦克看到两位老院士关切的神色，心里温暖，那份研究方案是他和宁青筠花了近一周时间捣鼓出来的，应该算是可行性较高的一个研究方案了，如果顺利实施，一年之内就差不多能大概地推测到这两次极端严寒冬天的主要成因了。
不过这份研究方案写得很复杂也很深奥，流体力学实验室里几乎没多少人能全部看懂，姜为先和郭维阳院士想完全看懂，估计也花了很多的心血。
秦克诚挚道：“这个问题我和青筠其实已在编写研究方案时就考虑到了。”
郭维阳院士忍不住道：“你们已知道会有这样无法解决的拦路虎，还考虑这个研究方案？”
秦克微微一笑：“您和姜老师所说的问题，归根到底就是N-S方程的求解问题，如果这一千条需要不同特解的N-S方程，其实是存在着相同的通解呢？”
“存在通解？”以姜为先几十年历练出来的心境，也不禁坐直了身体，惊讶道：“秦克，你的意思是，你已能解决三维空间中的N-S方程组光滑解的存在性问题？”
姜为先作为流体力学方面的大行家，当然知道这个大名鼎鼎的千禧年数学难题。
可以说，正是因为这个非线性偏微分方程求解非常困难和复杂，目前只有在某些十分简单的特例流动问题上才能求得其精确解，极大地限制了N-S方程在流体力学中的应用，一旦真能证明N-S方程存在通解并将找到精确的通解，将会对流体力学产生翻天覆地的重大变革。
许多无法解决的流体力学问题都将迎刃而解！
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当天下午，隶属于国家气象科学研究院下属的灾害天气国家重点实验室的研究员匡松林，在接到通知后几乎是马不停蹄地跑到了清木大学。
在流体力学实验室的一楼会客厅，秦克与宁青筠见到了匡松林。
说是“青年研究员”，实际这名为匡松林的研究员已经30岁了，勉强踩着青年的年龄上限，而且匡松林发际线很高，脸相也成熟，看起来倒像是三十五六岁的年纪了。
匡松林不太爱说话，看到名扬天下的秦克和宁青筠，也只是有些拘谨地挤出笑容，说了声：“秦教授好，宁教授好”，然后就将自己的研究成果递了过来。
秦克接过这厚达10CM的研究报告，问道：“匡博士，这都是你一个人完成的？”
“是。我在实验室里主要负责厄尔尼诺现象研究的。”一提起专业问题，匡松林就变得健谈起来：
“最近三年拉尼娜气候现象持续出现，尤其是今年冬天，海面温度持续异常偏冷，我认为全球气温将在今年夏天时重现厄尔尼诺现象的可能性在增大，到时沿着赤道向西吹的风会变慢，温暖的太平洋潮汐将向东推进，造成更温暖的海洋表面温度，使得北半球的夏天变得更加炎热，我国大部分地区的降水可能会出现大幅减少的趋势。”
匡松林说到这里语气有些激动：“根据我的预测，厄尔尼诺指数在六七月时可能会达到1.9左右，我向领导提了建议，希望国家能重视并提前做好应对措施。但别人都认为我在危言耸听。没错，30%左右的概率确实不算高，但我记得秦教授您曾说过，在大型的气象灾害面前，三成的概率已很高了！”
厄尔尼诺指数主要由世界气象组织来发布，它划分为：0≤ONI≤0.5正常，0.6≤ONI≤0.9弱，1≤ONI≤1.4中度，1.5≤ONI≤1.9强，2≤ONI非常强这五个等级。
看到匡松林握理力争的样子，秦克心里添了几分的好感：“匡博士，你先坐坐，我和宁教授要认真看看你的报告。”
匡松林坐下，旁边候着的工作助理陈雅送上了茶水。
秦克与宁青筠坐在一起，共同翻看匡松林写的这份厚厚的报告。
数据很详实，而且里面的逻辑也颇为清晰，显示出匡松林在气象学方面极高的水平，但问题也很明显，作为最关键部分的数据分析和处理很粗糙，使得这份报告缺乏足够的说服力，尤其是得出最终30%概率的数学过程并不严谨。
看得出来，匡松林确实很擅长通过实验器材观测数据，并具备敏锐的气象学直觉，但在数学方面水平并不算高，比普通的本科生强不到哪里去。
而且匡松林对于流体力学也不擅长，里面只引用到了极为基础的流体力学公式。
这样的报告，国家气象科学研究院不采用也就不足为奇了。
匡松林留意到秦克二人的神色，看到两人都不置可否地合上了报告，顿时失望地低下了头，但下一刻，他咬了咬牙，坚持道：
“我知道我在数据分析与处理方面做得并不好，因为我并不擅长数据，只会很粗糙的数学建模，这个结果就是基于一个很粗糙的数学建模推导出来的，但我觉得我的研究方向没错！我通过太阳黑子11年周期的峰值区、谷值区和太阳黑子衰减位相观测数据，也能推测出今年会出现较严重的厄尔尼诺现象！”
“气象学不是一个人的科学，它是需要团队合作才能完成的庞大学科。匡博士伱这份报告的骨架是正确的，但靠你一个人填不满里面的血肉。”秦克轻轻将这叠厚厚的报告放下。
“我知道啊……”匡松林有些不甘心道：“但我所在的实验室里没足够强的数学建模高手，而且很多人都只是得过且过，根本就没用心去做研究……”
秦克略一沉思，问道：“你认为厄尔尼诺现象和海流有没有关系？”
“关系不大，证据是厄尔尼诺现象是太平洋赤道水体的升温过程，水体温度升高后却出现没有大的海流流动。”
秦克又问：“厄尔尼诺现象是一个世界性大气候现象，它的运作机理相当复杂，加热如此广大的海洋水温需要大量的能量，你认为这样的能量来源于哪里？”
“一个是蓝星磁场的赤道环电流，一个是太阳黑子群高频活动时向外释放大量物质和巨大能量，此外蓝星的圈层角动量交换和差异旋转产生的能量也会助推厄尔尼诺现象。”匡松林继续秒答。
秦克与宁青筠交换了一个眼色，秦克微笑问道：“匡博士是读什么专业的？是气象学？”
“是的。”
“那你有没有兴趣到我们清木大学流体力学实验室来工作？”
匡松林愣了愣：“您是想让我过来这里工作？”
“是的，我们这里不缺数学建模的高手，而且，我们这里绝大多数人都是真心喜欢做研究，也想成就一番事业的。只要你是真心喜欢做研究，这里就一定让你感觉到舒服。”秦克用手指点了点桌子上的报告：
“你这份报告的理论逻辑是毫无问题的，只是里面涉及的数据需要重新分析处理，最终得出的结果，也未必是30%的概率。你到我们实验室来后，我们可以安排合适的研究团队与你合作，共同完善这份报告，如果完善后的报告，依然显示有超过三成的概率发生较强的厄尔尼诺现象，我和宁教授会向国家相关部门提出郑重的建议。”
秦克现在正进行着全国范围内的极端天气现象研究，正是需要这样的气象学专家加入团队中，难得匡松林“自投罗网”，秦克哪有错过的道理？
匡松林略一思索，便点头道：“好。”
秦克倒意外了：“不问问薪酬待遇之类？”
“不问了，能跟着您和宁教授做研究，是无数科研人员的梦想。我有这样的机会，自然不会错过。”匡松林正色道。
这个匡松林倒是会果断地把握机会。秦克暗暗点头，说道：“谢谢你的信任。你原本的实验室是国家重点实验室，我们这里也是国家重点实验室，所以工资薪酬方面只会提高不会降低，这点你可以放心。你先回去办离职手续，这边我会安排人联系你办理入职手续。”
这回到匡松林惊讶了：“您不看看我的简历，了解我以前的项目经验之类？”
秦克笑道：“不用了，你这份报告以及刚才的回答，已足以展示你的实力。”
匡松林伸手，用力地与秦克握了握：“我会全力以赴，不让您为今天的决定而后悔。”
……
送走了匡松林，秦克问宁青筠道：“老婆，这份报告你怎么看？”
宁青筠又翻了翻报告，摇头道：“难，从原始数据来看，数据相互之间的割裂度太高，这些数据引入N-S方程比较困难，真正要完善这份报告，还要补充大量的数据，尤其是蓝星绕太阳运动的轨道变化及与之对应的厄尔尼诺现象变化等。”
秦克赞许地揉揉宁青筠那柔滑乌黑的秀发，笑道：“不错，看出关键问题来了，最近推荐你看的詹姆斯·克罗尔的《气候与时间》没白看。”
詹姆斯·克罗尔是19世纪的鹰国科学家，只是名气不大，他写的《气候与时间》也不出名，但这本书里，詹姆斯·克罗尔以大量严谨的数学计算，提出了关于蓝星冰期的偏心率理论，认为蓝星绕太阳运动的轨道是椭圆的，如果将椭圆轨道的长轴视为远日轴，短轴视为近日轴，那么远日轴比较稳定，而近日轴的长短一直在伸缩，导致公转轨道会从椭圆变成近圆再变成椭圆，他还据此推导了冰川是如何运动的、洋流是如何产生的、南极洲冰盖有多厚等。
詹姆斯·克罗尔去世后，南斯拉夫的物理学家米卢廷·米兰科维奇，在他的理论基础上进一步明确了蓝星轨道的不规则变化与冰期之间的关系，那就是著名的“米兰科维奇循环”。
秦克最近研究得比较多的就是这个“米兰科维奇循环”，即“米兰科维奇假说”，这是一个关于第四纪冰期成因的天文假说，秦克觉得这个假说对于研究今年以及三年前的极端严寒冬天有着一定的参考意义。
宁青筠有些不好意思，又有些享受地眯起了眼睛，样子特别像一只想要撒娇又略带傲娇的猫咪：“你觉得‘米兰科维奇循环’与‘厄尔尼诺现象’有关吗？”
秦克忍不住亲了亲自己老婆那光滑如玉、俏丽可爱的脸蛋儿一下，才笑道：“应该有点关系，不过‘米兰科维奇循环’现在还是未真正证明的‘假说’，我觉得这个理论里很多细节值得商榷。如果有机会拿到原版的论文来看看就好了，看翻译的版本总觉得有点古里古怪的。”
两人边说边重新回到自己的办公室，意外地看到姜为先老院士与郭维阳老院士就在门前聊着天，见到两人回来，姜为先眉头紧锁道：“你们那个‘全国异常气候数据分析研究课题’详细研究方案，我们看完了，里面发现一个比较严重的问题，你们没发现？”
秦克大概猜到姜为先老师指的是什么了，倒不急着解释，只是微笑道：“老师，郭院士，您两位先进来坐坐，咱们坐下聊。”
他打开办公室的门，请了两位老院士进去。
现在姜为先与郭维阳基本上已不会再参与一线的科研工作了，但依然挂着个顾问的身份，指导着流体力学实验室里的重要课题。
这个“全国异常气候数据分析研究课题”是目前整个实验室里投入人力物力最多、规模最庞大的一个自主课题，两位闲不住的老院士自然也花了不少时间精力进去了解，并进行总指导。
请两位老院士在沙发里坐下，秦克又泡好红茶，放到两人面前：“老师，郭院士，您两位尝尝，冬天喝红茶正好暖暖胃。”
其实郭维阳算得上秦克和宁青筠的半个老师，只是郭维阳院士坚持“君子不夺人所好”，不肯让秦克和宁青筠称呼他为“老师”，所以秦克二人才一直称呼他为“郭院士”。
姜为先轻轻吹了吹，使茶水稍降些温，才抿了口，然后道：“说回正事，你们最近设计出来的整体研究方案与计划表，我和老郭已详细地琢磨过了，确实比较精妙，但里面涉及到很多N-S方程相关的运算，尤其是在全国范围内确定大气环流与热输送的关系，起码需要上千条有不同特解的N-S方程才可能较准确的描述出来，目前世界上公布出来的N-S方程特解只有一百多个，这根本就不可能完成的任务。”
郭维阳院士也忧心道：“按你们的计划表，今年六月左右就会到这一步，到时整个实验就不得不中断，再无法推进下去了。与其浪费整整半年的时间精力，不如暂且放下这个课题为好，或者重新再制定一个更可行的研究方案。”
秦克看到两位老院士关切的神色，心里温暖，那份研究方案是他和宁青筠花了近一周时间捣鼓出来的，应该算是可行性较高的一个研究方案了，如果顺利实施，一年之内就差不多能大概地推测到这两次极端严寒冬天的主要成因了。
不过这份研究方案写得很复杂也很深奥，流体力学实验室里几乎没多少人能全部看懂，姜为先和郭维阳院士想完全看懂，估计也花了很多的心血。
秦克诚挚道：“这个问题我和青筠其实已在编写研究方案时就考虑到了。”
郭维阳院士忍不住道：“你们已知道会有这样无法解决的拦路虎，还考虑这个研究方案？”
秦克微微一笑：“您和姜老师所说的问题，归根到底就是N-S方程的求解问题，如果这一千条需要不同特解的N-S方程，其实是存在着相同的通解呢？”
“存在通解？”以姜为先几十年历练出来的心境，也不禁坐直了身体，惊讶道：“秦克，你的意思是，你已能解决三维空间中的N-S方程组光滑解的存在性问题？”
姜为先作为流体力学方面的大行家，当然知道这个大名鼎鼎的千禧年数学难题。
可以说，正是因为这个非线性偏微分方程求解非常困难和复杂，目前只有在某些十分简单的特例流动问题上才能求得其精确解，极大地限制了N-S方程在流体力学中的应用，一旦真能证明N-S方程存在通解并将找到精确的通解，将会对流体力学产生翻天覆地的重大变革。
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