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文章里充斥着这样的词汇。
Sobolev范数估计, 弱解的全局存在性,先验能量不等式,空间正则性的提升……
这些词,江临在自学高等数学和泛函分析时隐约看过。
只勉强能在草稿纸上默写出内积空间或完备性的定义。
可当这些干瘪的定义,被硬生生地塞进一个极其复杂的非线性MHD方程组里,用来作为砖块,推动一条长达三十页的证明链往前走时,江临第一次清楚地感觉到,他站在一堵高耸入云的光滑铁墙门外。
他能凭借强大的代数功底,去机械验算论文里的某一个积分不等式是否放缩正确。
但他完全不能判断,作者为什么必须从左边这个空间跳到右边那个空间?
为什么这里要用一个弱收敛,那里又要用一个紧性定理?
这条逻辑的桥,为什么必须这么修?
机械验算,只能证明他这步算术题没算错。
它完全不能证明他理解了这套庞大而精密的高阶数学工具。
那天晚上,江临坐在屏幕前,看着那篇满是积分号的论文,自嘲地摇了摇头。
果断关掉了文献阅读器。
在工作站的根目录下,新建文档夹。
然后熟练地调出三本在纯数学界大名鼎鼎,足以让无数研究生熬秃头的神书。
Evans的《Partial Differential Equations》。
Brezis的《Functional Analysis, Sobolev Spaces and Partial Differential Equations》。
Te《Navier-Stokes Equations: Theory and Nurical Analysis》。
三本电子书的图标在桌面上排开,象三块表面长满青笞的拦路石,压在了他通往真理的门坎上。
江临在纸笔记本上,翻开新的一页,重重写下。
【这是我离独立在数学上严格证明一个磁重联领域定理,距离最近的一次。】
【但我可悲地发现,我缺少了一整套用来修桥的现代数学工具。】
【别废话了,先去学怎么造工具。】
接下来的整整一年多时间里,废土石屋里的节奏,变得单调到了近乎自虐的地步。
象一个孤独的数学信徒,一头扎进Evans和Brezis构建的那个抽象的拓扑世界里。
Evans把他按进偏微分方程的泥地里反复摩擦。
在那里,江临的世界观被重塑了。
以前,方程有解就是算出
物理直觉告诉他,波就是这么传的。
但在Evans的世界里,对于非线性方程,有没有解根本不是显式写出一个公式。
那是一条由无数个极其脆弱的逻辑拼凑起来的窄桥。
第一步,先构造一系列平滑的近似解。
第二步,利用极度精妙的先验估计,比如让某项乘以方程本身,然后分部积分,证明这些近似解的某种能量是被控制住的。
第三步,利用这种能量的有界性,引出弱收敛。
第四步,再利用紧性定理,在弱收敛的串行中抽出一个强收敛的子列。
最后一步,让极限量取极限,证明这个影子般的极限,竟然真的满足原方程。
这桥上的每一步,只要有一个不等式放缩漏掉了一丁点误差,整座桥就会轰然坍塌。
没有任何糊弄过去的空间。
江临第一次真正地理解了,为什么一个看似毫无物理意义的数学能量不等式,竟然能拥有如此巨大的权力。
能决定一整族近似解,到底有没有资格活到极限那个彼岸里去。
而卡他卡得最久的,是Brezis里的Sobolev嵌入定理。
以前,它只是课本上几条排版难看的定理。
现在,它在江临眼里,变成了一整张等级森严的废土边界地图。
“在这个世界里,你想拥有某种特权,就必须用另一种资源来交换。”
江临在手写板上画着图,喃喃自语。
空间维度不同,可微性指数k不同,可积指数p不同,你所能嵌入的空间性质就截然不同。
哪怕你只差了一丁点指标,越过那条线,数学就会毫不留情地甩给你一个发散的反例,告诉你此路不通。
江临是个极其固执的人。
他用了整整两个月的时间,把所有高维低维情况下的常用嵌入定理,全部推导一遍,并列成了一张巨大的表格。
在这个表格里,每一种嵌入定理的后面,他都硬生生地附上了一个自己构造的,或是书上找来
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