第49章 能流的去向(求收藏求追讀求月票)

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  正午的陽光,被金陵大學高大的法國梧桐切割成細碎的金屑,懶洋洋地灑在通往物理學院的石板路上。

  當林允寧推開階梯教室厚重的木門,耳機里許巍那句『沒有什麼能夠阻擋』的嘶吼,被瞬間掐斷。

  門內,是另一個世界。

  中央空調無聲吐出的冷氣,像一條冰冷的蛇,纏上了他剛被陽光曬過的溫熱皮膚。

  空氣里,廉價油墨、汗水、以及六神花露水混合的味道,凝固成一片令人窒息的沉默。

  今天,是第二輪理論考試,範圍是電磁學。

  講台上的錢立群老教授,從一個掉漆的鐵皮文具盒裡,捻起一根短到幾乎握不住的粉筆頭,在黑板上用力地寫下「誠信考試」四個大字。

  粉筆灰在從高窗投下的光束中,如同飛舞的螢火,安靜地起落。

  第一排,衛驍坐姿如松,文具在桌角排成一絲不苟的直線,眼神銳利如鷹。

  她沒有看書,只是平靜地注視著黑板,眼神銳利如鷹,整個人像一柄出鞘的利劍,鋒芒畢露。

  角落裡,杜飛則把草稿紙摞得像小山,手指關節捏得發白,像一台剛剛預熱完畢、即將進入全速運轉的計算機器。

  而周衍則在反覆擦拭著自己的眼鏡片,做著深呼吸,如同一個即將踏上拳台的拳手。

  林允寧的目光掃過全場,最終落在最後一排「風景區專座」旁邊,那個正朝自己拼命招手的身影上。

  他無奈地輕嘖一聲,單手插在校服褲兜里,不緊不慢地晃了過去。

  「唉,這傢伙還真是會挑位置。」

  他剛一坐下,許嘉誠就湊了過來,壓低聲音,神情緊張:

  「林神仙,昨晚睡得好嗎?我做了一晚上電磁感應的噩夢,感覺腦子都快被磁力線纏成線圈了。」

  林允寧懶洋洋地打了個哈欠,沒說話。

  他昨晚的確沒睡好,倒不是因為緊張,純粹是看書看上頭了。

  那本磚頭厚的《數學物理方法》,比上輩子玩過的任何遊戲都更容易讓人沉迷。

  此刻他的腦海中,矢量微積分、傅立葉變換、複變函數不再是孤立的工具,而是如同給他的大腦裝上了一塊頂級的顯卡驅動。

  而他眼中的物理世界,也已經從模糊而抽象的「標量」,變成了一幅由無數矢量場構成的絢爛畫卷,充滿了動態的幾何之美。

  趁著考試還沒開始,他的意識再次沉入那片熟悉的幽藍光幕中,開始了對【電動力學】的模擬學習。

  【前置模塊【數學物理方法 LV.2】已解鎖,『電動力學』模塊模擬效率提升50%!】

  【第95小時,你深入研究麥克斯韋方程組的微分形式,場的「散度」與「旋度」在你眼中不再是抽象算符,而是描述了空間每一點「源」的強度與「渦」的強度。】

  【第210小時,你以「規範不變性」為基石,將電磁場分解為標量勢與矢量勢,獲得了從更底層描述電磁相互作用的鑰匙。】

  【此刻,電動力學對你而言,已經不再是公式的集合,而是一套描述空間幾何與能量流動的優雅語言。】

  【知識模塊『電動力學』等級提升:LV.1概念認知→ LV.2範式掌握】

  【剩餘模擬時長:676小時45分鐘】

  ……

  就在這時,林允寧感覺到一道銳利的目光。

  他抬起頭,正好與第一排的衛驍在空中相遇。

  沒有敵意,沒有挑釁,只有頂尖高手間難以言喻的惺惺相惜。

  衛驍平靜地點了點頭,便收回了目光。

  考試的鈴聲,準時響起。

  試卷如雪片般分發下來。

  前幾道關於「位移電流」和「有限長螺線管邊緣場」的題目,迅速拉開了考生的層次。

  衛驍下筆沉穩,直接從麥克斯韋方程的積分形式切入,每一步推導都無懈可擊。

  杜飛則按既定模板,開始了手工「批處理」,複雜的積分公式一串串往下壓,草稿紙消耗速度驚人。

  而林允寧,依舊不緊不慢。他先是花了整整一分鐘通讀全卷,然後先挑了一道玻爾磁子的送分題開始作答。


  接著,他拿起筆,不是在草稿紙上列公式,而是在頁邊空白處,畫起了各種奇怪的箭頭和閉合迴路,像是在打腹稿。

  這一幕被旁邊正在東張西望的許嘉誠瞥見,心中立刻升起一股熟悉的荒謬感,暗自嘀咕:

  「我靠,林神仙又開始畫符做法了?」

  時間很快過去了三分之二,大部分學生終於攻克到了那道拉開考生層次的壓軸題面前。

  整個考場的氣氛,也隨即壓抑到了頂點。

  【一個半徑為R的平行板電容器,正在以恆定速率充電。請論證:能量並非沿著導線進入極板,而是從極板間的側面空間流入。並給出能流密度的方向場圖與總功率。】

  這是一個極易陷入積分陷阱的場論難題。

  「大魔王」衛驍,再次展現了完美的學院派功底。

  她嚴格遵循安培環路定律,先計算出極板間變化的電場激發的環形磁場B,再結合極板間的電場E,代入坡印廷矢量公式 S =(1/μ₀)*(E x B)。

  最後,她寫下坡印廷定理的積分形式 dU/dt =-∮(S·da),通過嚴謹的論證,將流入的能量通量與電容器內部場能的增加率完美地聯繫起來。

  每一步都有理有據,毫無破綻,如同教科書般標準。

  唯一的缺點,就是計算量巨大。

  而另一邊,林允寧看著這道題,終於忍不住撇了撇嘴。

  「嘖,又是積分……煩不煩啊。」

  雖然說物理的盡頭是數學,但物理的美,恰恰在於能找到一條繞開所有繁瑣計算的、直達本質的幾何捷徑。

  林允寧嘆了口氣,乾脆放下了筆,揉了揉因為熬夜有些發脹的太陽穴,眼光不自覺地被窗外梧桐的落葉吸引了過去。

  正統解法他已經有了思路,之所以沒寫,是因為……嫌麻煩。

  一旁的許嘉誠正被複雜的邊緣場積分搞得焦頭爛額。

  一抬頭,又看到林允寧那副老神在在的悠閒姿態,差點一口老血噴出來。

  「林神仙……居然也有不會的時候?」

  然而,下一秒,他就看到了讓他畢生難忘的一幕。

  林允寧突然拿起了筆,直接在試卷的空白處,畫出了電容器的側視圖。

  那寥寥幾筆,簡潔而寫意,充滿了奇異的美感。

  那是一張「能流地圖」。

  電容器的側視圖旁邊,只用幾根平行的箭頭,清晰地標出了從正極板指向負極板的電場E。

  隨即,根據右手定則,他用一圈圈「點」和「叉」的符號,畫出了由變化的電場在周圍空間激發出的、環形的磁場B。

  電場與磁場,如同兩張交織的網,鎖定了這片小小的空間。

  接著,他伸出右手,拇指、食指、中指構成一個標準的三維坐標系,在圖上輕輕一比劃。

  E x B……

  方向瞬間確定!

  他拿起筆,在圖上畫出了一系列從側面空間、徑直指向極板內部的箭頭,如同萬川歸海,清晰地展示了坡印廷矢量S的流向!

  能量,並非沿著導線「灌」入,而是從廣闊的側面空間,「擠」進了電容器!

  他甚至懶得去進行繁瑣的面積分。

  他只是在圖旁邊,慢慢寫下了坡印廷定理的微分形式:

  ∂u/∂t +∇·S =-J·E。

  然後標註:在電容器內部的真空中,電流密度J=0,所以,流入的能量通量散度,必然等於場能密度隨時間的變化率。

  無需繁瑣積分,P = VI的結論自然而然落地。

  整個過程,他只用了不到五分鐘。

  做完這一切,他便將筆一扔,雙手枕在腦後,靠著椅背,閉上了眼睛,仿佛已經提前交卷。

  考試結束的鈴聲響起。

  錢立群教授開始收卷,當他拿起林允寧那張只有一個簡潔示意圖的答卷時,眉頭下意識地皺起:

  這小子又犯懶了,最後一道題嫌積分麻煩不做了?

  然而,當他的目光順著那幾根清晰的能流箭頭移動,最終落在那行簡潔的微分形式上時。


  他拿卷子的手,在半空中猛地一頓,渾濁的眼眸里仿佛有星辰炸開。

  他下意識地向前湊了一步,鼻尖幾乎要碰到試卷,布滿皺紋的手指因為用力而微微顫抖,指尖甚至在紙張上留下了一個淺淺的印痕。

  「這個物理圖像……嘶……」

  最後,當他看到那行簡潔的微分形式旁,關於「J=0」的標註時,震驚化為了難以置信的狂喜。

  他拿著那張薄薄的卷子,看得入了迷,忘了自己身在考場,忘了周圍還有上百名學生,只是下意識地,用一種近乎於夢囈的聲音喃喃自語:

  「這小傢伙,他不是在『算』物理,他是在『看』!他居然能想像出能量在空間中的流動!這……這就是他的物理直覺!

  「他把電動力學……當成幾何題來做了……」

  這句低語,被剛剛從他身邊經過的周衍敏銳地捕捉到了。

  周衍忽然想起了什麼,腳步瞬間一滯,

  他朝著試卷瞥了一眼,頓時恍然大悟,隨即臉上血色褪盡。

  他本以為自己最後一道大題已經超水平發揮。

  可那引以為傲的、寫滿了三頁紙的嚴謹邏輯,在「幾何」這個詞面前,顯得如此笨拙。

  考場外,他將這句話轉述給許嘉誠。

  許嘉誠立刻目瞪口呆,半晌才吐出一句:

  「我就知道,林神仙肯定有神仙解法……」

  關於「林神仙一張圖秒了壓軸題」的傳說,開始在頂尖物理學霸的圈子裡不脛而走。

  第二天的實驗對決,火藥味越來越濃。

  ……

  而傳說的主角,早已將身後的風暴甩開。

  他獨自一人走出物理樓。

  傍晚的風吹在臉上,帶著一絲涼意,讓他那高速運轉了一下午、如同發燙CPU般的大腦,終於有了一絲寧靜。

  他繞著運動場慢跑放鬆,口袋裡的諾基亞手機適時響起。

  來電的正是實驗員孫婧。

  「林師弟,你幹嘛呢?喘成這個樣子?」

  林允寧有些上氣不接下氣:

  「咳,孫師姐你好,我沒事,正慢跑呢。是不是低溫拉曼有空檔了?」

  「哎呦,年輕人身體就是好,集訓隊這麼累,還有精神鍛鍊呢……」

  電話那頭,孫婧笑著調侃了一句,顯然心情不錯,「你運氣不錯,低溫設備周三正好有個空檔,我知道你白天忙,幫你預約了晚上八點到凌晨兩點。

  「怎麼樣,師姐夠意思吧?」

  林允寧聞言,立刻興奮起來:

  「這麼快就能做了?多謝孫師姐幫忙,改天請你吃大餐。」

  電話那頭,再次傳來孫婧清脆的笑聲:

  「行啊,那可一言為定。不過我可提醒你,低溫實驗可不是鬧著玩的,液氦金貴得很,千萬先過幾遍實驗手冊,可別捅婁子!

  「周三晚上,我親自熬夜陪你!」

  ……

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