第7章 齊次平衡法
第二天,上午八點(diǎn),和兩位老師在校門(mén)口集合,乘坐一輛黑色轎車(chē)去機(jī)場(chǎng),途中收回自己的身份證。
兩個(gè)多小時(shí)后,三人落地津門(mén),剛從候機(jī)室出來(lái),卓越身體微微顫抖幾下。
津門(mén)地屬北方,十二月份的杭城還是零上,而津門(mén)已經(jīng)是零下了。
“冷吧!”楊老師看了一眼卓越。
“還行,只是剛出機(jī)場(chǎng)不適應(yīng),過(guò)十幾分鐘就好?!弊吭降馈?p> 人體對(duì)外界溫度有一個(gè)自我調(diào)節(jié)的功能。
卓越只是適應(yīng)了杭城的溫度,還沒(méi)適應(yīng)津門(mén)的溫度,只有過(guò)十幾分鐘后適應(yīng)了津門(mén)的溫度,他就不會(huì)感到冷了。
“我們先快點(diǎn)回到酒店吧!”宗教授在地上跺跺腳,期望讓身體暖和一些,但還是很冷,他就說(shuō)道。
說(shuō)完攔了一輛出租車(chē)坐上,到事先訂好的津門(mén)大學(xué)附近的酒店。
一共訂了三間房,每人一間。
到酒店后,卓越倒熱水喝上,這才感覺(jué)好了許多。
此時(shí)到了十二點(diǎn),三人在酒店休息十幾分鐘后,出門(mén)到附近的飯店吃飯,之后去津門(mén)大學(xué)。
在津門(mén)大學(xué)的辦公室中,他們看到一位中年男子。
他的頭發(fā)很是潦草,有很厚的油,就好似多日沒(méi)洗一般。
臉色有些黑,有些粗糙,身上是一身黑色、質(zhì)地普通的棉衣,穿著一條有一些污漬的西裝褲,腳上是一雙破舊的黑色帆布鞋。
用一個(gè)字來(lái)形容很貼切,土!
要不是知道對(duì)方是教授,卓越還以為他是農(nóng)民呢!
當(dāng)然,在場(chǎng)的三人都不會(huì)驚訝,搞科研的人再怎么奇怪都很正常。
他們還見(jiàn)過(guò)一些搞科研的人平時(shí)喜好穿奇裝異服,這是他們的減壓方式,怎么舒服怎么來(lái)。
搞科研本來(lái)壓力就很大,要是不讓他們減壓,會(huì)把他們逼瘋的。
“胡教授,你好!”兩位老師和胡教授握手問(wèn)好,然后將卓越介紹給他。
胡教授臉色平靜,與兩位老師握手后,對(duì)著卓越點(diǎn)了點(diǎn)頭,然后將三人迎進(jìn)去。
這種情形眾人也見(jiàn)怪不怪,有些搞科研的人性格很是古怪,胡教授這還算是好的,有些科研人員經(jīng)常研究沒(méi)有思路的時(shí)候,脾氣會(huì)非常的火爆,看到誰(shuí)都不順眼。
等到所有人都坐下后,他道:“能把你們的東西給我看看嗎?”
“可以!”宗教授從包里拿出昨日三人寫(xiě)的東西。
胡教授接過(guò)后仔細(xì)看,很快就看完,道:“你們是從Jacobi橢圓函數(shù)法求非線(xiàn)性波動(dòng)方程精確解的方法,找到Jacobi橢圓函數(shù)展開(kāi)法?!?p> “還找到Jacobi橢圓正弦函數(shù)和Jacobi橢圓余弦函數(shù)展開(kāi)法,最終求得一組新的方程組,獲得平衡法,對(duì)吧!”
“是的?!睏罾蠋煹溃骸拔覀冋业侥悖窍胝业椒蔷€(xiàn)性偏微分方程新的破解方法?!?p> “但是Jacobi橢圓函數(shù)獲得的平衡法,無(wú)法破解非線(xiàn)性偏微分方程?!?p> “其實(shí)你們這個(gè)公式在幾年前我就創(chuàng)造出來(lái)了,但這個(gè)公式有很大的局限性?!焙淌诘?。
“啊……”卓越驚訝的叫一聲。
沒(méi)想到胡教授幾年前就創(chuàng)造出來(lái)了,那這么說(shuō),這公式他們不是第一創(chuàng)造者。
楊老師和宗教授并沒(méi)有驚訝,他們創(chuàng)造的這個(gè)公式并不是多么高深的東西,別的教授創(chuàng)造出來(lái)并不稀奇。
數(shù)學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ),自然科學(xué)并不是憑空出現(xiàn),而是自然界本來(lái)就有的東西,等著人們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。
所以,在學(xué)術(shù)界,一個(gè)同樣的公式,有好幾個(gè)人在幾年內(nèi)同時(shí)創(chuàng)造出來(lái),這并不是稀奇的事。
胡教授看一眼卓越,繼續(xù)道:“非線(xiàn)性偏微分方程中除了Kdv方程、Boussinesq方程和KleinO Gordon方程,還有mKdv方程、DP方程、Burger方程、Knowpia方程,和許多其他方程?!?p> “但此公式卻只能解決Kdv方程、Boussinesq方程和KleinO Gordon方程,這是有非常大的局限性的?!?p> “所以此方程是無(wú)法解決非線(xiàn)性偏微分方程?!?p> “只有找出一種對(duì)所有方程都通用的方程,才會(huì)是非線(xiàn)性偏微分方程新的破解方法?!?p> “五年前,我發(fā)現(xiàn)了齊次平衡法,這五年時(shí)間,我一直在對(duì)齊次平衡法的矯正和補(bǔ)充,現(xiàn)在我讓你們看看我的研究成果。”
他也不怕卓越等人偷師,齊次平衡法現(xiàn)在還不是完美的,卓越等人需要齊次平衡法,他也需要?jiǎng)e人給他提供一個(gè)思路。
而且,就算以后卓越等人完善了齊次平衡法,也會(huì)有他的一份功勞,他不相信卓越等人會(huì)獨(dú)吞。
因?yàn)楝F(xiàn)在信息發(fā)達(dá),就算卓越等人想獨(dú)吞,都做不到的。
他完全可以提供自己創(chuàng)造齊次平衡法的時(shí)間和卓越等人在他這里學(xué)習(xí)齊次平衡法的證據(jù),到時(shí)候這就成了一個(gè)丑聞。
說(shuō)完他起身拉過(guò)來(lái)一塊白板。
“我首先說(shuō)一下,齊次平衡法的作用?!?p> “齊次平衡法,是解決非線(xiàn)性發(fā)展方程的精確解,既在常微分方程的基礎(chǔ)上對(duì)微分方程的另一種偏微分方程精確解的求法?!?p> “下面我詳細(xì)的寫(xiě)出來(lái)齊次平衡法的推演步驟!”
他拿起筆在白板上寫(xiě)著。
卓越三人站起身到白板附近,認(rèn)真的看他寫(xiě)的內(nèi)容。
【已知非線(xiàn)性偏微分方程,p(u,u?,u?,u??,u??,u?,...)=0……】
他放下筆,看著卓越三人,道:“齊次平衡法有兩種情形,一種平衡階數(shù)為負(fù)數(shù)的情形,另一種是階數(shù)為分?jǐn)?shù)的情形。”
“首先我講解一下平衡階數(shù)為負(fù)數(shù)的情形?!?p> “當(dāng)m,n中存在負(fù)數(shù)時(shí)(不妨設(shè)其為負(fù)整數(shù)情形),我們可以假設(shè)m+n>0時(shí)
……
我們可以先對(duì)原方程做變換u=v^(-1)將原方程化為關(guān)于v的非線(xiàn)性偏微分方程。
這時(shí),再利用齊次平衡方法解之?!?p> “下面,我用實(shí)例演算給你們看。”
【ut=(u2)??+p(u-u2)(2.2.1)
……
當(dāng)c ?=1時(shí),將導(dǎo)致負(fù)數(shù)解,這里略去?!?p> “這就是階數(shù)為負(fù)數(shù)的平衡法,有什么問(wèn)題,我們之后再議?!?p> 他看到三人欲言又止,就說(shuō)道:“下面我說(shuō)一下階數(shù)為分?jǐn)?shù)的情形?!?p> “若平衡階數(shù)m,n中有分?jǐn)?shù)(不妨設(shè)其為正分?jǐn)?shù)情形),我們可以先做變換v=au^1其中1為m的最簡(jiǎn)分式的分母與n的最簡(jiǎn)分式的分母的最小公倍數(shù),a為任意常數(shù)。
也可直接假設(shè)。
這個(gè)公式比較復(fù)雜,我直接寫(xiě)下來(lái)吧!”
【u(x,t)=f^([m+n])φ?xφ?t/φ???-……】
寫(xiě)完后,他指著白板上的公式道:“其中[x]表示取x的整數(shù)部分,c0為任意常數(shù)?!?p> “下面我實(shí)例演示一下。”
【ut+qu2ux+pu??=0……】
他呼出一口氣,道:“好了,這就是我說(shuō)的齊次平衡法,你們有什么需要問(wèn)的嗎?”
“請(qǐng)問(wèn)較低導(dǎo)數(shù)的非線(xiàn)性項(xiàng)式怎么轉(zhuǎn)變?yōu)檩^高導(dǎo)數(shù)的線(xiàn)性項(xiàng)的,然后又怎么讓各階的系數(shù)為零的?!弊诮淌趩?wèn)道。
“是將(2.2.3)代入(2.2.2),合并φ的各種偏導(dǎo)數(shù)同次齊次項(xiàng),并令φ?xφ1?的系數(shù)為零,得
……
φ(x,t)所滿(mǎn)足的方程組(2.2.9)--(2.2.10)是有解的?!?p> “那怎么得到k,w的非線(xiàn)性代數(shù)方程組?”楊老師問(wèn)道。
“令φ(x,t)=1+exp(kx+wt)代入(2.2.9)--(2.2.10),得到關(guān)于k,w的非線(xiàn)性代數(shù)方程組?!?p> “原方程的準(zhǔn)確孤立波解是什么?”卓越問(wèn)道。
“我寫(xiě)出來(lái)給你看。”
【u(x,t)=-6/tanh(±√-p/3/4+p/4t)]】
接下來(lái),三人提問(wèn)了許多問(wèn)題,卓越提的最多。
齊次平衡法,讓他對(duì)解決非線(xiàn)性偏微分方程的破解方法的思路又開(kāi)闊了許多。
并且接下來(lái)三天時(shí)間,他都在研究齊次平衡法,不懂的就去問(wèn)胡教授。
胡教授倒是也不惱,有問(wèn)必答,再說(shuō)他的時(shí)間很多,每天只有一節(jié)課,其余時(shí)間都在搞科研。
本來(lái)來(lái)之前卓越還想在津門(mén)逛逛的,但三天時(shí)間都用在學(xué)習(xí)上。
學(xué)習(xí)的時(shí)間總是過(guò)的很快,不知不覺(jué)三天就過(guò)去了。
三天后,他們踏上返回杭城的旅程。
這一趟來(lái)津門(mén),卓越對(duì)新的非線(xiàn)性偏微分方程破解方法已經(jīng)想到方法了。
但還是缺點(diǎn)東西,可是他相信應(yīng)該很快了。
飛機(jī)上!
卓越拿著紙筆,寫(xiě)出許多的公式,拿筆的右手臂放在扶手上,手指抵著下巴,微微皺眉看著紙沉思。
他們乘坐的是商務(wù)艙,附近坐的都是成功人士,對(duì)于卓越這位年輕帥氣,認(rèn)真的樣子有一股獨(dú)特的魅力,早就吸引空姐們的目光。
不時(shí)的有一位漂亮的空姐來(lái)詢(xún)問(wèn)他需要什么幫助,很是殷勤,更是偷偷的塞來(lái)紙條,卓越只能無(wú)奈收下。
“還是年輕好?。 币慌缘臈罾蠋熀妥诮淌趯?duì)視一眼。
兩個(gè)多小時(shí)后,他們下飛機(jī)了,卓越將空姐塞的紙條扔掉。
還是那句話(huà),想要學(xué)習(xí)好,遠(yuǎn)離女人。
女人只會(huì)影響我學(xué)習(xí)的速度。