第262章 數學工具成了
三星SDI關於融合實驗理論突破及初步實驗驗證的預印本論文在ArXiv上公開後,迅速在相關領域的學術圈和產業界引發了震動。
儘管論文在關鍵推導和實驗細節上多有模糊之處,行文風格也透露出數學與材料兩部分結合的生硬感,但其展示的初步實驗數據,尤其是循環性能和界面穩定性測試曲線,看起來相當「漂亮」,很符合人們最初對他們這次實驗驗證進展的預期。再加上之前的預熱,這次直接引爆了討論。
專業論壇和社交媒體上,相關話題熱度飆升。
【數據看起來不錯啊!500次循環容量保持率95%?如果這是真的,而且可重複,那確實是重大進展。不過他們用的具體電解質和電極材料體系語焉不詳,是怕觸及專利雷區嗎?】
【重點不是數據,是他們的數學框架,他們聲稱用Bass猜想和K理論工具,構建了一個全新的廣義陳類模型來描述界面演化。這部分我完全看不懂……有代數幾何或拓撲方向的大佬出來解讀一下嗎?這驗證邏輯到底合不合理?】
【實驗數據曲線光滑得有點理想化,關鍵的對比例設置和誤差分析部分太簡略了。數學部分更是天書,但架不住「代數幾何」、「K理論」這些詞唬人啊。現在很多人都在驚呼「數學的力量」,但到底解決了什麼具體物理機制問題,論文裡沒說清楚。坐等真正懂行的大佬來扒。】
【同求數學和材料物理交叉領域的大神解讀!特別是第三節那個能量泛函的構造,以及他們如何從Bass猜想引申出那個穩定性判據的。我總覺得推導跳躍太大了,但自己水平有限,指不出具體問題。@幾位相關領域的教授,求現身說法!】
【不管這個理論合不合理,利用數學理論工具解決實驗中的難題,這個思路本身就很具創新,可以說是開創了這個思路的鼻祖。】
【在證明其正確性之前,還是不要稱他們為鼻祖吧,畢竟如果這個思路壓根就是個錯誤的想法,那就鼻噶都不是。】
……
燕大靜園,沈牧的辦公室內,氣氛略顯凝重。電腦屏幕上正顯示著那篇論文的頁面。
「數據看起來挺像那麼回事。」曾阿想盯著幾條性能曲線,語氣複雜。
「但核心的數學部分,我看得雲裡霧裡。」王強指著論文中充斥著晦澀符號的章節,「他們試圖用K群和某種上同調類來刻畫界面能壘的演化,這個出發點就很奇怪。界面失效更多是動力學和局域熱力學問題,用這種全局的、拓撲意味濃厚的工具,感覺隔了一層。」
亞歷西奧快速瀏覽著討論區,「現在很多人和我們一樣,對數據將信將疑,對數學完全看不懂。都在等權威的分析或重複實驗。」
麥可合上自己的筆記本電腦,看向艾米麗:「導師最近一直沒來學校,要打個電話問問嗎?他肯定已經看到了。」
艾米麗點了點頭,很快撥通了沈牧的電話。
此時沈牧正在辦公室白板前面奮筆疾書,做著最後的推導,聽到手機鈴聲,他感覺自己的魂魄忽然被從某個充滿符號的領域,重新拽了回來。
此時他才好似能感覺到周遭的一切,窗外鳥兒的嘰喳聲,以及快要落下去的夕陽。
距離他坐在這裡已經又是大半天過去,他幾乎一個姿勢都沒換過。
智力和專注力持續提升之後,沈牧發現自己被打斷之後,也很容易接上被打斷時正在專注的內容,所以這次,他的手機並沒有像往常閉關時那樣設置靜音免打擾模式。
看到是他辦公室的電話,沈牧很快就接了起來。
「餵?」
「導師,」艾米麗的聲音帶著關切,「三星SDI的論文,您看到了嗎?現在討論很多,但他們的數學框架……我們覺得有點不對勁,又說不清楚。」
「是嗎?」儘管李可早就電話和他說過這事,沈牧也著實沒想到對方動作那麼快,實驗驗證都通過了,還發了論文?
這個速度簡直是快到詭異,使得沈牧真的對對方的論文更加感興趣了。
電話那頭,亞歷西奧用略顯蹩腳的中文說道:「師父,曾已經把論文發到您的郵箱了,您老人家要不要看一眼?」
沈牧:「……」
與剛才艾米麗正宗又流利的中文相比,亞歷西奧的口音簡直令人無法直視,這還是在沈牧語言學基礎夠硬的前提下,才能聽得懂他這位大徒弟到底講了些什麼。
那一瞬間,他內心忽然冷不丁地有種老父親般的感慨:還是女兒好。
「嗯,我看一下。」
說著沈牧打開電腦,點進了郵箱。
打開那篇論文的時候,他聽到幾個人在電話那邊咋咋呼呼。
「天哪,老師果真厲害,亞歷西奧,剛才我以為你說的是外星語呢。」
「別說,老曾這次沒有誇張,亞歷西奧,你這中文真的過於塑料了,關於普通話這方面,你看看能不能跟艾米麗取取經?或者你說英文就可以了。」
「王強說的對,亞歷西奧,你的英文真的很好。」
「曾,有沒有可能英文是亞歷西奧的母語呢?」
「喂,你們怎麼能這麼埋汰我的中文水平,師父能聽得懂,就說明它根本沒有問題。」
……
此時沈牧已經瀏覽起曾阿想給他發過來的,也就是三星SDI發在ArXiv上的那篇論文。
知道沈牧正在看論文,對面的幾人默契地安靜下來,曾阿想小聲地問了一句。
「老師,這個論文還挺長的,我們一起看了好幾個小時呢,要不我們一會兒再來問您?」
沈牧目光盯在電腦上,卻回道:「不用,我已經看完了。」
電話對面幾個學生:「……」
沈牧確實已經粗略地掃過那篇論文,包括那篇論文的結尾。
除了上面的實驗數據,整個論文描述的實驗過程以及數學工具的應用,顯然讓他有點失望。
不過這也在他的意料之中。
不是隨便哪個數學理論都能和融合實驗適配的,只不過他沒想到數學理論應用成這個樣子,最後的實驗竟然能成功,數據如此漂亮。
到底是怎樣成功的?這都能行,不用說,這中間一定是某個環節出了問題。
不過坦白來說,單就數學方面和實驗材料領域的論述來說,它們各自確實也夠專業,有些水平,但結合在一起來看卻實在沒有什麼道理。
「我只是粗略地掃過一眼。」
這話說完,對面繼續沉默。
幾名學生的心情已經無法用言語來形容,就這點時間,他們就沒敢想導師還能細緻地看完。
默了默,亞歷西奧問道:「師父,那您覺得這篇論文怎麼樣?」
這篇論文涉及數學和材料,物理等幾個領域,如今論壇上還沒有精通幾個領域的大佬來答疑解惑,因為這種交叉性論文真的很難找到專業評審,即使是幾個領域的大佬合作來看,也需要一定的時間。
可是他們知道他們的導師就可以直接解答他們的疑問,這就是近水樓台先得月的好處。
沈牧實事求是,「這篇論文,從理論方法到問題定義,與我們當前關注的融合實驗方向關聯度很低。他們的建模前提和我們要解決的核心物理問題,基本是兩回事。」
不同於學生們的誇張,凝重的情緒,沈牧的語氣始終平靜。
「好了,好奇心滿足了,可以繼續你們手上的課題了?」
學生們相互看了一眼,稍微鬆了口氣,但王強還是忍不住對電話補充道:「可是導師,他們的論文裡明確提到了從Bass猜想和您之前的一些工作獲得啟發,現在很多人都在討論這個,認為他們可能找到了一條全新的思路。這對您……」
「靈感來源我們無法說清,這個不需要糾結。」沈牧溫和地打斷,「他們走他們的路,我們過我們的橋。專注於自己手上的證明,比揣測別人的對錯更有價值。」
「好的導師,那我們繼續證明了,反正這個論文裡提到的關於Bass猜想的應用跟我們的證明沒有什麼關係。」
目光沒有離開那篇論文,沈牧此時眯了眯眼,「也不是完全沒有關係,只就數學方面來講,它似乎對我們的證明有所幫助,算是給我們提供了一個小思路,你們可以參考。」
「你們看,第17頁這裡,他們試圖將Bass猜想中關於有限生成模的性質,通過一個相當迂迴而且在我看來有問題的函子,關聯到某種臆想的界面拓撲序參量上,這個整體思路是錯的,基礎就不牢固,後續的推導更是漏洞明顯,為了強行匹配他們預設的物理圖像做了太多不合理的簡化。」
學生們再次屏息凝神。
「但是,」沈牧話鋒一轉,語速微快,「他們在這個錯誤的構造過程中,為了定義那個所謂的廣義陳特徵,引入了一個非常特殊的、根據奇點消解思想的局部化技巧,來嘗試處理界面上的缺陷或奇點區域。雖然用在這裡仍然牽強,但這個用特定的局部化範疇去標記或隔離系統不同區域的抽象想法挺有意思……」
沈牧說著,電話那頭傳來了幾聲輕微的吸氣聲,隨即是片刻的安靜,顯然幾個學生正在消化他這番話里的信息量。
「您是說……」亞歷西奧最先反應過來,聲音裡帶上了一絲興奮,「那篇論文裡那個明顯是錯誤推導的東西,裡面用的那個局部化範疇標記的思路,能用到我們Bass猜想的證明里?」
「對,」沈牧肯定道,「我們證明的第六個引理,關於模的直和分解在特定泛函下的行為,在如何構造一個足夠精細的濾過,來分離不同態的影響這裡似乎不太順暢。」
「他們那個生搬硬套的局部化構造,雖然用錯了地方,但背後用範疇工具對研究對象進行有目的的、層次化的標記和隔離這個想法,對我們是有啟發的。或許可以嘗試構造一個類似的、但更貼合我們問題的厚度子範疇,來重新處理那個直和項,可能會繞過我們目前遇到的組合複雜性障礙……」
框架和步驟沈牧是提前給學生們定好了的,但是也許是因為他的思路起點比較高,學生們有時實際上會難以理解,以至於進展緩慢,需要沈牧時時為他們調整細節方向。
而這篇論文裡的思路正好對他們就是一個很好的啟發。
所以誰說這篇論文沒有什麼價值呢?對旁人的話不好說,但對他們來說確實是幫了些忙。
照著論文具體的地方,學生們很快就懂了沈牧的意思。
躍躍欲試的同時,更加驚嘆不愧是他們的天才導師,在別人剛看完論文摘要的時間裡,不但看完全文給論文做了評價,而且還發現了對他們有幫助的思路。
總之,真的很神。
……
掛掉電話的沈牧沒有停歇,對著白板上的內容幾乎立即進入到了接電話之前的專注狀態。
晚上他沒有回家,林初彤便也在辦公室里陪他一起。
夜深人靜的時候,沈牧身上披著林初彤蓋在他身上的外衣,坐姿都沒有變過,林初彤已經蜷在沙發上睡著了。
空氣里只有筆尖接觸白板時稍顯急切的細微聲響,還有身後林初彤顯得綿長的呼吸聲。
「……對ε>0,定義Bε(U):=(1?ηε(?))B(U)+ηε(?)Gε(?σ,?μ),其中ηε(s)為光滑截斷函數,在∣s∣<ε鄰域為1;Gε為 F的光滑強制性逼近……t∈[0,T]sup∥Uε(t)∥H1(Ω)2+∫0T∥?tUε(τ)∥L2(Ω)2dτ≤C(∥U0∥H1)……存在子列及 U,使得Uε?tUεUε?U??tU→U在 L∞(0,T;H1(Ω))中弱收斂,在 L2(0,T;L2(Ω))中弱收斂,在C([0,T];L2(Ω))中強收斂.……」
一段緊密的書寫聲之後,沈牧停住筆,終於動了動有些發僵的身體,離得遠些看白板上的內容,心中比他預想的要平靜的多。
「成了。」
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儘管論文在關鍵推導和實驗細節上多有模糊之處,行文風格也透露出數學與材料兩部分結合的生硬感,但其展示的初步實驗數據,尤其是循環性能和界面穩定性測試曲線,看起來相當「漂亮」,很符合人們最初對他們這次實驗驗證進展的預期。再加上之前的預熱,這次直接引爆了討論。
專業論壇和社交媒體上,相關話題熱度飆升。
【數據看起來不錯啊!500次循環容量保持率95%?如果這是真的,而且可重複,那確實是重大進展。不過他們用的具體電解質和電極材料體系語焉不詳,是怕觸及專利雷區嗎?】
【重點不是數據,是他們的數學框架,他們聲稱用Bass猜想和K理論工具,構建了一個全新的廣義陳類模型來描述界面演化。這部分我完全看不懂……有代數幾何或拓撲方向的大佬出來解讀一下嗎?這驗證邏輯到底合不合理?】
【實驗數據曲線光滑得有點理想化,關鍵的對比例設置和誤差分析部分太簡略了。數學部分更是天書,但架不住「代數幾何」、「K理論」這些詞唬人啊。現在很多人都在驚呼「數學的力量」,但到底解決了什麼具體物理機制問題,論文裡沒說清楚。坐等真正懂行的大佬來扒。】
【同求數學和材料物理交叉領域的大神解讀!特別是第三節那個能量泛函的構造,以及他們如何從Bass猜想引申出那個穩定性判據的。我總覺得推導跳躍太大了,但自己水平有限,指不出具體問題。@幾位相關領域的教授,求現身說法!】
【不管這個理論合不合理,利用數學理論工具解決實驗中的難題,這個思路本身就很具創新,可以說是開創了這個思路的鼻祖。】
【在證明其正確性之前,還是不要稱他們為鼻祖吧,畢竟如果這個思路壓根就是個錯誤的想法,那就鼻噶都不是。】
……
燕大靜園,沈牧的辦公室內,氣氛略顯凝重。電腦屏幕上正顯示著那篇論文的頁面。
「數據看起來挺像那麼回事。」曾阿想盯著幾條性能曲線,語氣複雜。
「但核心的數學部分,我看得雲裡霧裡。」王強指著論文中充斥著晦澀符號的章節,「他們試圖用K群和某種上同調類來刻畫界面能壘的演化,這個出發點就很奇怪。界面失效更多是動力學和局域熱力學問題,用這種全局的、拓撲意味濃厚的工具,感覺隔了一層。」
亞歷西奧快速瀏覽著討論區,「現在很多人和我們一樣,對數據將信將疑,對數學完全看不懂。都在等權威的分析或重複實驗。」
麥可合上自己的筆記本電腦,看向艾米麗:「導師最近一直沒來學校,要打個電話問問嗎?他肯定已經看到了。」
艾米麗點了點頭,很快撥通了沈牧的電話。
此時沈牧正在辦公室白板前面奮筆疾書,做著最後的推導,聽到手機鈴聲,他感覺自己的魂魄忽然被從某個充滿符號的領域,重新拽了回來。
此時他才好似能感覺到周遭的一切,窗外鳥兒的嘰喳聲,以及快要落下去的夕陽。
距離他坐在這裡已經又是大半天過去,他幾乎一個姿勢都沒換過。
智力和專注力持續提升之後,沈牧發現自己被打斷之後,也很容易接上被打斷時正在專注的內容,所以這次,他的手機並沒有像往常閉關時那樣設置靜音免打擾模式。
看到是他辦公室的電話,沈牧很快就接了起來。
「餵?」
「導師,」艾米麗的聲音帶著關切,「三星SDI的論文,您看到了嗎?現在討論很多,但他們的數學框架……我們覺得有點不對勁,又說不清楚。」
「是嗎?」儘管李可早就電話和他說過這事,沈牧也著實沒想到對方動作那麼快,實驗驗證都通過了,還發了論文?
這個速度簡直是快到詭異,使得沈牧真的對對方的論文更加感興趣了。
電話那頭,亞歷西奧用略顯蹩腳的中文說道:「師父,曾已經把論文發到您的郵箱了,您老人家要不要看一眼?」
沈牧:「……」
與剛才艾米麗正宗又流利的中文相比,亞歷西奧的口音簡直令人無法直視,這還是在沈牧語言學基礎夠硬的前提下,才能聽得懂他這位大徒弟到底講了些什麼。
那一瞬間,他內心忽然冷不丁地有種老父親般的感慨:還是女兒好。
「嗯,我看一下。」
說著沈牧打開電腦,點進了郵箱。
打開那篇論文的時候,他聽到幾個人在電話那邊咋咋呼呼。
「天哪,老師果真厲害,亞歷西奧,剛才我以為你說的是外星語呢。」
「別說,老曾這次沒有誇張,亞歷西奧,你這中文真的過於塑料了,關於普通話這方面,你看看能不能跟艾米麗取取經?或者你說英文就可以了。」
「王強說的對,亞歷西奧,你的英文真的很好。」
「曾,有沒有可能英文是亞歷西奧的母語呢?」
「喂,你們怎麼能這麼埋汰我的中文水平,師父能聽得懂,就說明它根本沒有問題。」
……
此時沈牧已經瀏覽起曾阿想給他發過來的,也就是三星SDI發在ArXiv上的那篇論文。
知道沈牧正在看論文,對面的幾人默契地安靜下來,曾阿想小聲地問了一句。
「老師,這個論文還挺長的,我們一起看了好幾個小時呢,要不我們一會兒再來問您?」
沈牧目光盯在電腦上,卻回道:「不用,我已經看完了。」
電話對面幾個學生:「……」
沈牧確實已經粗略地掃過那篇論文,包括那篇論文的結尾。
除了上面的實驗數據,整個論文描述的實驗過程以及數學工具的應用,顯然讓他有點失望。
不過這也在他的意料之中。
不是隨便哪個數學理論都能和融合實驗適配的,只不過他沒想到數學理論應用成這個樣子,最後的實驗竟然能成功,數據如此漂亮。
到底是怎樣成功的?這都能行,不用說,這中間一定是某個環節出了問題。
不過坦白來說,單就數學方面和實驗材料領域的論述來說,它們各自確實也夠專業,有些水平,但結合在一起來看卻實在沒有什麼道理。
「我只是粗略地掃過一眼。」
這話說完,對面繼續沉默。
幾名學生的心情已經無法用言語來形容,就這點時間,他們就沒敢想導師還能細緻地看完。
默了默,亞歷西奧問道:「師父,那您覺得這篇論文怎麼樣?」
這篇論文涉及數學和材料,物理等幾個領域,如今論壇上還沒有精通幾個領域的大佬來答疑解惑,因為這種交叉性論文真的很難找到專業評審,即使是幾個領域的大佬合作來看,也需要一定的時間。
可是他們知道他們的導師就可以直接解答他們的疑問,這就是近水樓台先得月的好處。
沈牧實事求是,「這篇論文,從理論方法到問題定義,與我們當前關注的融合實驗方向關聯度很低。他們的建模前提和我們要解決的核心物理問題,基本是兩回事。」
不同於學生們的誇張,凝重的情緒,沈牧的語氣始終平靜。
「好了,好奇心滿足了,可以繼續你們手上的課題了?」
學生們相互看了一眼,稍微鬆了口氣,但王強還是忍不住對電話補充道:「可是導師,他們的論文裡明確提到了從Bass猜想和您之前的一些工作獲得啟發,現在很多人都在討論這個,認為他們可能找到了一條全新的思路。這對您……」
「靈感來源我們無法說清,這個不需要糾結。」沈牧溫和地打斷,「他們走他們的路,我們過我們的橋。專注於自己手上的證明,比揣測別人的對錯更有價值。」
「好的導師,那我們繼續證明了,反正這個論文裡提到的關於Bass猜想的應用跟我們的證明沒有什麼關係。」
目光沒有離開那篇論文,沈牧此時眯了眯眼,「也不是完全沒有關係,只就數學方面來講,它似乎對我們的證明有所幫助,算是給我們提供了一個小思路,你們可以參考。」
「你們看,第17頁這裡,他們試圖將Bass猜想中關於有限生成模的性質,通過一個相當迂迴而且在我看來有問題的函子,關聯到某種臆想的界面拓撲序參量上,這個整體思路是錯的,基礎就不牢固,後續的推導更是漏洞明顯,為了強行匹配他們預設的物理圖像做了太多不合理的簡化。」
學生們再次屏息凝神。
「但是,」沈牧話鋒一轉,語速微快,「他們在這個錯誤的構造過程中,為了定義那個所謂的廣義陳特徵,引入了一個非常特殊的、根據奇點消解思想的局部化技巧,來嘗試處理界面上的缺陷或奇點區域。雖然用在這裡仍然牽強,但這個用特定的局部化範疇去標記或隔離系統不同區域的抽象想法挺有意思……」
沈牧說著,電話那頭傳來了幾聲輕微的吸氣聲,隨即是片刻的安靜,顯然幾個學生正在消化他這番話里的信息量。
「您是說……」亞歷西奧最先反應過來,聲音裡帶上了一絲興奮,「那篇論文裡那個明顯是錯誤推導的東西,裡面用的那個局部化範疇標記的思路,能用到我們Bass猜想的證明里?」
「對,」沈牧肯定道,「我們證明的第六個引理,關於模的直和分解在特定泛函下的行為,在如何構造一個足夠精細的濾過,來分離不同態的影響這裡似乎不太順暢。」
「他們那個生搬硬套的局部化構造,雖然用錯了地方,但背後用範疇工具對研究對象進行有目的的、層次化的標記和隔離這個想法,對我們是有啟發的。或許可以嘗試構造一個類似的、但更貼合我們問題的厚度子範疇,來重新處理那個直和項,可能會繞過我們目前遇到的組合複雜性障礙……」
框架和步驟沈牧是提前給學生們定好了的,但是也許是因為他的思路起點比較高,學生們有時實際上會難以理解,以至於進展緩慢,需要沈牧時時為他們調整細節方向。
而這篇論文裡的思路正好對他們就是一個很好的啟發。
所以誰說這篇論文沒有什麼價值呢?對旁人的話不好說,但對他們來說確實是幫了些忙。
照著論文具體的地方,學生們很快就懂了沈牧的意思。
躍躍欲試的同時,更加驚嘆不愧是他們的天才導師,在別人剛看完論文摘要的時間裡,不但看完全文給論文做了評價,而且還發現了對他們有幫助的思路。
總之,真的很神。
……
掛掉電話的沈牧沒有停歇,對著白板上的內容幾乎立即進入到了接電話之前的專注狀態。
晚上他沒有回家,林初彤便也在辦公室里陪他一起。
夜深人靜的時候,沈牧身上披著林初彤蓋在他身上的外衣,坐姿都沒有變過,林初彤已經蜷在沙發上睡著了。
空氣里只有筆尖接觸白板時稍顯急切的細微聲響,還有身後林初彤顯得綿長的呼吸聲。
「……對ε>0,定義Bε(U):=(1?ηε(?))B(U)+ηε(?)Gε(?σ,?μ),其中ηε(s)為光滑截斷函數,在∣s∣<ε鄰域為1;Gε為 F的光滑強制性逼近……t∈[0,T]sup∥Uε(t)∥H1(Ω)2+∫0T∥?tUε(τ)∥L2(Ω)2dτ≤C(∥U0∥H1)……存在子列及 U,使得Uε?tUεUε?U??tU→U在 L∞(0,T;H1(Ω))中弱收斂,在 L2(0,T;L2(Ω))中弱收斂,在C([0,T];L2(Ω))中強收斂.……」
一段緊密的書寫聲之後,沈牧停住筆,終於動了動有些發僵的身體,離得遠些看白板上的內容,心中比他預想的要平靜的多。
「成了。」
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