吴建华整个脸上都写满了不可思议。地址发布邮箱 LīxSBǎ@GMAIL.cOM
他不信。
这根本违背了人类认知的常理。
清华每年招进来的状元不少,过目不忘的学生他也教过几个。
那些人确实能在一周内把几本教材的字面内容背下来。
但有机化学,不是背课文。
刚才那道大三的合成题,涉及的电子云偏移、立体构型反转,需要大量的空间想象力和反应机理推演。
没进过实验室,没做过几十次失败的合成,绝对不可能对过程理解的这么透彻。
吴建华盯着桌上那张写满反应式的纸。
“你是不是以前在哪个竞赛题库里,见过这道题的答案?”
“又或者在高中的时候参加过专项训练?”
他只能想到这一个解释。
能上清华的有不少都是竞赛生,有不少都是在高一已经完成了高三三年的课程,然后开始参加各种竞赛。
虽然江梦瑶是正常高考进来的,但是也不排除对方在此之外,还有别的竞赛安排。
江梦瑶没有辩解,只是看着他。
“吴老师,我并没有参过什么专项训练,也不是什么竞赛生。
要不这样,你出一道竞赛范围以外的题目,让我试着回答?”
办公室里安静下来。
罗成文走到办公桌旁,从吴建华的笔筒里抽出一支黑色水性笔,又扯过一张空白的A4纸。
“老吴,光说没用。”
罗成文把纸铺平。
“江梦瑶,你前天说你自学了泛函分析。”
他拔下笔帽,在纸上快速写下一行算式。
“这是线性算子理论中的一个问题,涉及巴拿赫空间里的紧算子谱定理。”
罗成文把笔递过去。
“不用你写完整证明,把核心的构造步骤写出来。”
这道题虽然是大一阶段的内容,但本身的扩展性是很多研究生都望尘莫及的。
不少他带的研究生,在开题报告里经常卡住的难点。
他要看看,这个所谓的“看完了”,到底停留在什么深度。
江梦瑶接过笔,仔细看了一遍题目。
笔尖落在纸上,沙沙的摩擦声立刻响起。
没有停顿,没有咬笔杆,也没有在空白处打草稿。
她直接开始写算子的分解过程。
罗成文站在半步外,视线跟着她的笔尖移动。
第一行,引入投影算子。
第二行,利用里斯引理构造逼近序列。
·······
罗成文的呼吸节奏变了。
他原本以为江梦瑶会卡在第一步的投影算子构造上,因为教材里的常规方法在这里根本行不通,必须引入一个非标准的范数。
这不是教材上能有的,需要学生对于整个线性算子完全掌握才能解答出来。
但江梦瑶连想都没想,直接写出了那个非标准范数的定义式。
三分钟。
半页纸写满。
江梦瑶画上最后一个推导符号,把笔放下。
“罗老师,这个构造序列可以吗?”
罗成文盯着纸面。
逻辑闭环完美,步骤比他脑子里预想的还要简练两分。
他没有说话。
吴建华坐在椅子上,看看罗成文的脸色,又看看那张写满数学符号的纸。地址发布邮箱 LīxSBǎ@GMAIL.cOM
他虽然教化学,但数理不分家,他能看出罗成文此刻的状态不对劲。
吴建华一把拉开手边的抽屉,从最底层翻出一本厚重的英文原版期刊。
这是上个月刚寄到的《物理化学快报》。
他翻到中间折了角的一页,指着上面的一张复杂的热力学相图。
“物理化学你看了是吧?”
吴建华把期刊推到桌角。
“我不需要你详细回答,你直接口述。”
“根据这张相图,推导在临界点附近,吉布斯自由能对压力的二阶偏导数变化规律,并说明它对相变级数的影响。”
这是一道纯粹的理论推导题。
不拿笔,全靠脑子进行多重偏微分方程的变换。
吴建华死死盯着江梦瑶。
他不信有人能在脑子里凭空建构这么复杂的微积分推演。
江梦瑶看了一眼相图。
只看了一秒,视线便收了回来。
“在临界点附近,系统的等温压缩率趋于无穷大。”
她的声音很平稳,语速不快不慢。
“根据热力学基本方程,吉布斯自由·····”
吴建华的视线死死盯着期刊的答案解析页上。
“继续。”
“代入范德华状态方程,在临界点处,体积对压力的一阶和二阶偏导数均为零。”
江梦瑶看着吴建华的眼睛。
“这意味着吉布斯自由能的二阶偏导数在临界点发生突变,表现为发散。”
“因此,这属于连续相变,也就是二级相变。”
吴建华狠狠的倒吸了好几口凉气。
江梦瑶的回答和期刊上的答案非常相似。
连推导的逻辑链条都和期刊上那位普林斯顿教授给出的解析完全吻合。
而且,她没有打草稿。
所有的公式变形,全在她那个脑子里瞬间完成。
吴建华合上期刊。
他转过头,看向罗成文。
罗成文也正看着他。
两个教了半辈子书的教授,在这一刻,从对方的眼睛里看出了同一种荒谬感。
这不是记忆力好。
这是恐怖的逻辑重构能力和信息处理速度。
罗成文突然转过身,快步走到门边的沙发前,抓起自己的公文包。
他拉开拉链,从里面抽出一叠打满草稿的A4纸。
纸页边缘有些卷曲,上面密密麻麻全是修改的痕迹。
罗成文拿着这叠纸,走回办公桌,直接拍在江梦瑶面前。
“你看看这个。”
吴建华看清那叠纸上的标题,脸色变了。
“老罗,你疯了?
这不是你研究生手里那个课题吗!”
罗成文没理他,眼睛只盯着江梦瑶。
“这是一个关于非牛顿流体在多孔介质中渗流的偏微分方程组模型。”
罗成文指着第二页的一个边界条件。
“模型建出来了,但在数值求解的时候,只要时间步长稍微放大,结果就会发散。”
“我查了所有参数,没找到原因。”
“你既然能秒解巴拿赫空间,你来看看,这问题出在哪。”
吴建华觉得罗成文已经失去理智了。
虽然这个课题只是研究生手里的课题,对他们这些教授来说非常简单。
但用这个课题去考一个刚入学几天的大一新生。
在吴建华看来,这就有些太过超纲了。
江梦瑶没有拒绝。
她把那叠草稿纸拉到面前,低头看起来。
这一次,她没有立刻给出答案。
她看得很仔细,视线在每一行公式上扫过。
办公室里只剩下纸张翻动的声音。
一分钟。
三分钟。
五分钟。
罗成文站在旁边,手心开始出汗。
他其实不指望江梦瑶能解出来。
他只是想看看,这个学生的极限到底在哪里。
只要她能看出模型中非线性项的耦合难度,他就决定不管用什么办法,也要把她弄到数学系来。
第九分钟。
江梦瑶翻到了最后一页。
第十分钟。
她拿起桌上的铅笔,在第三页的一个边界条件方程上画了一个圈。
“问题在这里。”
罗成文凑过去。
那是整个方程组里,最不起眼的一个狄利克雷边界条件。
“这个边界条件在物理意义上是合理的。”
罗成文开口。
“物理上合理,但在数学空间里,它造成了奇点。”
江梦瑶用笔尖点着那个方程。
“多孔介质的孔隙率在这里被设定为常数,但在微观尺度下,流体剪切变稀会导致局部雷诺数突变。”
“这个常数假设,让方程在迭代时产生了一个不可积的奇异项。”
罗成文一边听,一边连连点头,他有些兴奋的开口
“怎么解?”
“三种思路。”
江梦瑶竖起三根手指。
“第一种,最常规的,改用自适应网格的有限元法,在奇点附近加密网格。
但计算量会呈指数级增加,如果单靠手算,肯定是没办法算出来的。
我估计得动用计算机,而且是算力比较强的大型计算机。”
罗成文连连点头。
江梦瑶的说法非常正确。
他之前就使用过院里面的那台超级计算机计算过,确实能通过这个方法得到答案。
“第二种,用切比雪夫谱方法,把方程投影到正交多项式空间,避开奇点。
这样的计算量会大幅度降低,不过计算量仍然很大。”
罗成文眼睛亮了,这确实是个可行的方向。
整体的计算量大概是第1种的1/10,只要愿意花时间,一台普通的家用计算机勉强就能运算了。
“第三种。”
江梦瑶放下笔。
“放弃传统的欧几里得空间建模。”
罗成文愣住。
“引入分形几何的拓扑结构。”
江梦瑶看着纸上的方程。
“多孔介质本身就具有分形特征。
用分数阶微积分重构渗流方程,那个奇点就不再是奇点,而是分形空间里的一个常规节点。”
办公室里死一般的寂静。
罗成文的脑子在疯狂运转。
分数阶微积分。
分形拓扑。
他顺着这个思路在脑海中进行沙盘推演。
如果把原方程改写成分数阶偏微分方程,所有的非线性耦合项都会在新的拓扑结构下自然解耦。
计算量不仅不会增加,反而会大幅减少。
这是他之前完全没想过的思路。
虽然目前还不能确定是否正确,但仅凭现在的推断,他找不到问题点。
而且按照这种方法,只需要一台普通的电子计算器就可以了。
计算量相比起第2种又进一步的压低了。
完美。
无懈可击。
“啪嗒。”
吴建华手里的红色水性笔滑落,滚到桌沿,掉在地砖上。
清脆的响声打破了死寂。
罗成文双手撑在办公桌上,死死盯着江梦瑶。
他看了足足半分钟。
“这不是天才。”
罗成文喃喃出声,像是在自言自语,又像是在对吴建华说。
“老吴,这不是天才。”
“这是个怪物。”
吴建华没有反驳。
他弯腰把笔捡起来,手指还在发抖。
他教了三十年书,见过无数聪明的脑袋。
但他第一次在一个十八岁的学生身上,感到了一种让人窒息的降维碾压。
罗成文突然直起身。
“江梦瑶,转系报告我来替你写。”
他语气急促,带着一种不容拒绝的强硬。
“你来数学系。”
“不用等大二,明天你就进我的实验室,我立刻就帮你申请保研。”
“只要你大一大二做出成绩,别人要4年才能升研究生,你两年,不,一年半!”
“我保证你一年半之内就能晋升研究生!”
“我手里还有两个国家级项目,你直接进来做二作。”
“研究生也不用考试,我手里有博士名额,我直接保你直博!”
吴建华猛地拍了一下桌子。
“老罗你放屁!”
他指着罗成文的鼻子。
“这是我们生物科学学院的学生!”
“她把有机化学和物理化学都吃透了,这是做生物医药的顶级苗子!”
“国内目前的生物医药有多落后,你不是不知道!”
“现在好不容易出这么个天才,只要正常成长,说不准,十几年后就能成为国内的生物医药的领头人!”
“那些不治之症,说不准就能被她攻克!!!!”
吴建华转头看向江梦瑶,语气立刻缓和下来,甚至带上了一丝讨好。
“江同学,你别听他的。
数学那是算数字的,枯燥得很。”
“而且这家伙还是纯数方面的,想要用到实际,还差太远了!”
“你来我这。
生科院的实验室你随便挑,你要什么设备我给你批什么设备。”
“高分子合成、靶向药研发,这才是造福人类的大方向!”
“你才放屁!”
“你这老小子怎么骂人”
“数学是一切学科的基础!”
“没有数学,什么生物化学都得通通靠边站!”
·········
两个平时互相谦让的教授,此刻在办公室里红了脸。
江梦瑶站在原地,看着两人争抢。
她要的就是这个效果。
展示价值,然后拿到规则之外的特权。
“罗老师,吴老师。”
江梦瑶开口,打断了他们的争执。
两个教授同时停下来,看着她。
“我不转系。”
江梦瑶看着罗成文。
罗成文刚想说话,江梦瑶继续往下说。
“但我也不想只做传统的生物实验。”
她转头看向吴建华。
“我对单纯的化学合成兴趣不大。”
两位教授都愣住了。
“那你到底想干什么?”吴建华问。