第304章 拓撲重整化群,這系統最精了

  看到這個問題,林葉瞬間就意識到了什麼。

  他靠在椅背上,大腦開始飛速地對這短短的一句話進行著極其深度的拆解和分析。

  「連續哈密頓系統……有限時間異性爆破……離散網格模擬……」

  林葉在嘴裡反覆咀嚼著這幾個核心的數學和物理名詞。

  僅僅過了不到半分鐘,他眼底的疑惑瞬間消散。

  「這玩意兒……」

  林葉猛地坐直了身體,死死盯著紙上的那行字,「這玩意兒不就是把顧為民他們那個模型現在遇到的三維拓撲磁結的物理外衣給扒光了之後,露出來的純數學內核嗎?!」

  太像了!不,這在最底層的數學邏輯上,根本就是一模一樣的東西!

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  林葉深吸了一口氣,腦海中極其清晰地理順了兩者之間的等價關係。

  無論是在現實的托卡馬克裝置里等離子體發生磁重聯,還是在這張紙上描述的哈密頓系統,它們在數學上都面臨著同一個極其致命的矛盾:【在連續的物理空間中,隨著能量的聚集,會在某一個無限小的點上產生趨於無窮大的極值,即異性爆破】。

  但是!

  計算機的算力是有極限的,它用來計算流體的網格是離散的、有限的,當我們試圖用有限的網格,去強行計算一個真實的無窮大時,浮點數據就會瞬間溢出,超算就會像顧為民他們的那個模型一樣,直接死機 。

  這就是兩者在本質上完全一致的死結!

  當然,林葉也很清楚,這兩者雖然本質相同,但在具體的表現形式上,還是存在著極其巨大的差異的。

  現實中顧為民他們搞出來的那個關係到MH方程的模型,裡面充斥著各種複雜而又麻煩的物理雜音——比如等離子體的碰撞、熱輻射、邊界效應等等。

  這樣的現象廣泛存在於各種實驗物理研究中,存在著相當多的干擾因素。

  就像是粒子對撞機,地球產生的磁場,甚至是重力,都能夠成為影響到實驗數據的干擾項,所以就有很多高能物理學家成天想著跑到月球上造一個粒子對撞機,因為那上面的這些干擾項都到了極大的降低。

  而系統現在給出的這個【純粹的哈密頓系統】,則是一個極其乾淨、極其優美的理想物理模型,它沒有任何能量耗散和雜音干擾。

  可以說,他在現實中嘗試解決的那個問題,就像是視圖在室外的狂風暴雨中做一場極其精細的手術;那麼現在修煉空間給出的這個題目,就是系統提供了一間絕對無菌、絕對安靜的頂級手術室,把那個名為【無窮大】的腫瘤,清清楚楚地擺在無影燈下,讓林葉去把它給完美切除!

  「看來,這次系統是不打算跟我繞圈子了啊。」

  林葉放下手裡的A4紙,看著窗外淅淅瀝瀝的小雨,嘴角不由勾起了一抹極其興奮的弧度。

  他算是明白了系統的用意。

  以前他碰到瓶頸進入修煉空間時,系統總是會給出一個看似風馬牛不相及,但實際上卻能在底層邏輯上給他帶來極大啟發的問題,就像是在教他用另一種解題思路去曲線救國。

  但這一次,情況截然不同。

  系統直接把那個最核心、最本源、也是最難啃的死結,就那樣擺在了他的面前!

  :

  可以說這是一場沒有任何取巧餘地,必須正面硬剛的終極攻堅戰!

  林葉在心中暗暗感慨。

  這系統能一反常態地給他出這樣一個直指本源的問題,或許也是在某種程度上,認可了他如今站在數學巔峰的實力吧,認為以他現在的能力,只要給他一個絕對安靜的環境和足夠的時間,他就一定能憑自己的本事把這個無窮大的問題給硬生生地解決了,就不需要再像以前那樣,去靠什麼額外的靈感來啟發了。

  當然,這種簡單粗暴的安排,林葉簡直求之不!

  這就等於讓原本只能在現實中必須面對疲憊、飢餓這些問題的他,現在能夠坐在這間絕對靜止的圖書館裡,享受著修煉空間提供的一堆頂級Bff,去專心致志地解決這個問題。

  「既然路都鋪好了,那就沒必要再考慮那麼多了。」

  林葉收回目光,轉頭看向了書桌前那台計算機。

  而旁邊,還懸浮著一個倒計時面板:【54天23小時57分鐘】

  55天。

  這足以說明,哪怕是在剔除了所有物理雜音的純數學環境裡,想要徹底解決【離散網格中的異性爆破】這個問題,其難度也絕對堪稱地獄級,絲毫不下於他前幾次在修煉空間解決的那些問題。

  但那又如何?

  「戰勝恐懼的最好辦法就是直面恐懼。」

  「微笑著面對它吧!」

  「加油,奧利給!」

  一番在心中給自己加油打氣之後,林葉便開始打量起了眼前的電腦。

  從外觀上看,這玩意兒就是一台極其標準的高端工作站,並沒有什麼充滿科幻感的外星科技塗裝,但當林葉握住滑鼠,點開屏幕上的終端界面時,他立刻就發現了這台機器的恐怖之處。

  這台電腦沒有安裝任何多餘的民用作業系統,底層架構極其乾淨,是一個純粹為了計算物理而生的定製環境。

  最誇張的是,它的算力和內存似乎是無上限的。

  無論林葉在終端里輸入多大的浮點數矩陣,它的編譯和反饋速度永遠都是零延遲,就像是直接連接著宇宙最底層的運算中樞一樣。

  比如在現實中,西南物理研究院為了用超算驗證那個模型,單單模擬幾秒的時間就跑好幾個小時,而在這台計算機上,哪怕是模擬一萬年,都能在一瞬間給出答案。

  這就相當於幫他節省了驗證的時間。

  摸清了吃飯的傢伙,林葉也沒有去管書桌邊緣堆放的那些學習資料。

  他直接拉過鍵盤,憑著肌肉記憶,開始飛速敲擊代碼。

  他打算先拿自己在現實中剛剛推導出來的那套局部代數隔離的方法,在這個純粹的哈密頓系統里跑一下,試試水深。

  「唰唰唰——」

  :

  一行行優雅的代碼在屏幕上跳動,林葉將自己那個能在西南物理院超算里硬抗四十多秒的算子,稍作修改後直接植入了進去。

  按下回車鍵,編譯,運行。

  「滴——!」

  不到兩秒鐘,屏幕上原本平穩的數據流瞬間卡死,緊接著彈出了一大片刺眼的鮮紅色亂碼——【: NaN 】。

  失敗了。

  而且敗極其乾脆利落。

  看著屏幕上的溢出 ,林葉並沒有感到氣餒,反而露出了一絲瞭然的神色。

  通過這一次堪稱秒跪的失敗,他徹底意識到了這次問題的根源所在。

  在現實的核聚變模型中,他的那個隔離算子之所以能起作用,是因為現實物理中存在著熱輻射、粒子碰撞等各種耗散項,這些雜音在某種程度上給了算子一個緩衝的餘地。

  但現在他面對的可是絕對純粹的【連續哈密頓系統】!

  在這個系統里,能量是絕對守恆的,沒有任何損耗。

  這就意味著,當那個【有限時間異性爆破】發生時,它產生的無窮大能量是絕對冷酷且暴力的,自己之前那種把點關起來的代數隔離方法,在真正的數學無窮大面前,就像是紙糊的一樣,瞬間就被撐爆了。

  「看來,光靠現有的知識儲備想要硬吃這個題,確實還差了點火候。」

  林葉靠在椅背上,揉了揉手腕。

  想要在這個離散的計算機網格中,完美地把那個無窮大給處理掉而不引起崩潰,他就必須創造出一個比【局部代數隔離】更加高級、更加強大的全新數學工具。

  明確了這一點後,林葉果斷停下了漫無目的的思考。

  他轉過頭,將書桌邊緣那疊系統專門為他準備的學習資料抱了過來。

  林葉簡單翻看了一下這些書的封面。

  不出所料,全都是一些極其前沿且生僻的專著——《非線性動力學的高級網格重構》、《格點規範場論的數值方法》、《拓撲場論與量子態離散化》……

  各種計算物理與高維抽象數學最硬核的交叉領域。

  「,又當一回海綿了。」

  林葉深吸了一口氣,翻開最上面的一本厚重文獻,正式展開了新一輪的爆肝學習。

  窗外的雨還在淅淅瀝瀝地下著,整個圖書館裡只有紙張翻動的「嘩啦」聲和林葉偶爾做筆記的沙沙聲。

  他再次化為了一台不知疲倦的文本掃描儀,瘋狂地吞噬著這些平日裡極難接觸到的高階理論。

  在這個修煉空間裡,他的學習效率再次達到了令人髮指的地步。他一邊像海綿一樣吸收知識,一邊在大腦里飛速檢索,尋找能夠打破無窮大點與離散網格之間死結的關鍵鑰匙。

  :

  第一天,第五天,第十天……

  時間在這個沒有日夜交替的空間裡悄然流逝。

  直到半個多月後的某一刻。

  林葉翻開了一本名為《多體系統的異性與高維映射》的專著,目光掃過書頁角落裡的一個衍生概念時,他的動作猛地停住了。

  【拓撲重整化群】。

  看著【重整化】這三個字,林葉的眉頭下意識地挑了挑。

  對於重整化這個概念,他當然聽說過。

  但老實說,作為一個骨子裡流淌著純粹數學血液的學者,林葉一開始對這個概念其實是挺難接受的,甚至覺它有點離經叛道。

  原因很簡單。

  重整化,這是一種完完全全的物理流氓思維!

  當年物理學家在搞量子電動力學的時候,每次算電子的自能,算出來的結果都是無窮大,於是乎這些物理學家們就被逼急了。

  而他們被逼急了怎麼辦?

  他們直接大手一揮,說「咱們把這個算出來的無窮大,減去另一個無窮大,剩下的那個有限數值,就是咱們在實驗裡觀測到的質量」!

  這在物理學家眼裡叫「重整化」,能完美契合實驗數據。

  但在數學家眼裡,這就叫胡說八道!

  無窮大減無窮大等於一個常數?這在嚴謹的數學邏輯上簡直就是異端邪說!

  這特麼不就跟顧為民在模型里遇到無窮大,就直接搞個平滑算子強行平均掉一樣嗎?

  純粹是物理思維的和稀泥!

  不過,心裡雖然在瘋狂吐槽,林葉的手卻並沒有把書合上。

  「既然都翻到這兒了,好歹也是系統給的參考書,還是好好看一下吧。」

  林葉秉持著極其務實的態度。

  這玩意兒雖然太偏向物理思維了,但這並不代表他就要對此不屑一顧,如果真的看不起這種思維方式的話,那他跟當初的顧為民又有什麼區別?

  他雖然推崇數學的嚴謹思維,但是也並不拒絕物理思維,有用才是最重要的。

  更何況,林葉可沒忘記,自己在被系統綁定之前,自己最擅長的科目可就是物理!

  「我林葉,從沒背叛過物理!」

  :

  在心裡幽默地自我調侃了一句,他便拋開了純數學的潔癖,不僅沒跳過,反而拿起筆,開始極其認真地思考起這個所謂的【拓撲重整化群】。

  這一看,就是好幾個小時。

  隨著推導的不斷深入,林葉的眼睛越來越亮,甚至連呼吸都變有些急促起來。

  「這方法……這方法似乎還真的可以用來處理離散網格里的點!」

  林葉死死盯著草稿紙上的推導結果,腦海中豁然開朗。

  他終於意識到,這個加上了【拓撲】前綴的重整化群,和當年那種簡單粗暴的【無窮大減無窮大】有著本質的區別!

  它不是在掩蓋問題!

  林葉迅速將這個概念和自己之前的那個局部代數隔離方法做了一個對比。

  他之前想的代數隔離,就像是在點周圍建一堵牆,只要能量無限變大,牆遲早會被炸塌。

  而【拓撲重整化群】幹的事情,是尺度變換!

  當網格逼近那個無窮大的點時,這個數學工具不是去建牆,而是直接在坐標系上進行一種拓撲意義上的縮放。

  它把原本在微觀網格里即將爆炸的無窮大能量,通過高維流形的映射,直接重整吸收到了一組全新的、更高尺度的背景參數裡!

  這就好比,看著一個氣球要吹爆了,不是去試著捂住它,而是直接把整個宇宙的尺度放大了億萬倍。

  在這個新的尺度下,那個原本要爆炸的氣球,自然也就變成了一個微不足道且穩定的有限數值!

  此時此刻,林葉終於有了一種醍醐灌頂的感覺。

  他看著手中那本專著上面的推導過程,意識到自己終於在這片知識的迷霧中,找到了那個能夠破開死結的最關鍵的方法。

  只不過,這種破局的方式,讓林葉的心情一時間有些微妙的感慨。

  畢竟當初的他還用純粹的數學思維,指出了顧為民他們為了讓工程跑下去而採用的物理平滑手段有多麼致命;結果現在,為了在計算機的離散網格里徹底解決這個異性爆破,他自己卻又不不在最底層的數學框架里,借用這種充滿了物理流氓思維的重整化方法。

  這算不算是屠龍少年終成惡龍?

  當然,這種感慨也只是在林葉的腦海中一閃而過。

  就像他剛才所想的那樣,不管是純正的數學思維,還是充滿了妥協的物理思維,在解決實際難題面前,有用才是真的。

  回想當初他在證明N方程全局正則性的時候,一開始也是極度奉行那種暴力強算的硬分析流派,但到了最後關頭,不也還是選擇了去研究抽象的軟分析,並最終做到了軟硬分析的完美結合才成功走到最後的嗎?

  對於一個真正的學者來說,實事求是才是唯一的真理,不管黑貓白貓,能抓到耗子的就是好貓。

  無論是嚴謹的數學邏輯,還是近似的物理重整,只要能把那個死結給解開,那就是好思維!

  感慨完思維的轉變,林葉又忍不住在心裡暗暗吐槽了一把系統。

  :

  這系統最精了,明明藏著這麼好的方法不直接拿出來,還非要給自己搬出這麼多專著出來,看了自己半個多月的時間,才終於從這樣一個可以說是角落的位置發現了這個方法,最後美其名曰是給他提供的學習資料。

  這哪裡是學習資料,這簡直就是一場大型的尋寶解謎遊戲!

  不過吐槽歸吐槽,不管過程有多噁心人,能提供這種好方法的系統,終究也是好系統嘛。

  收斂了發散的思緒,林葉不再浪費時間,立刻拿過一沓新的草稿紙,開始嘗試利用這個新發現的重整化工具,來對自己現在面對的那個純粹哈密頓系統的異性爆破問題進行深入研究。

  現有的拓撲重整化群理論,大多是用來處理量子場論里的紫外發散的,並不能直接套用到他現在面對的經典力學宏觀網格中。

  他還需要對這個工具進行大刀闊斧的修改和適配,直到最後,專門為眼前這個任務設計出一個能完美嵌合在離散網格里的全新數學算子才行。

  於是,時間就在這種極度專注的推導中,一天天地慢慢流逝了過去。

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