第一百十五章 星球守护名天罡（1 / 1）

张力量听从了王惠和储波的意见，决定用刚学会的F语言，将文献中的力学模型仿真出来。 张力量见文献中的力学系统含有上千颗细小的球形颗粒，并排成N层M列规则的六角密排结构的热力学系综。每一个颗粒都与6个最近邻的颗粒相互接触，因此可能存在6个相互作用力，还要斟酌实际过程中6个力矩绕圆心的转动平衡。因此这是一个非常大，相互制衡的力学方程组，要得到最终的解。如果采用代数解析的方法，就必须用迭代法，可是自己显然还没学过这种方法；而另一种有用的方法就是用F语言对其进行数值计算，再用绘图软件将结果绘制出来。 张力量仰仗深厚的数学功底，知道求解这么一个包含上千个力学平衡的方程组，使用矩阵的方法进行数值求解，效率是最高的！于是他把方程式变量前的系数，写成系数矩阵的形式，并将等式后面的结果写成同维列向量。 张力量原本觉得：只需用F语言把这个矩阵的求解过程编程出来，就可以得到数值结果，但是他发现了更大的困难，就是方程组中未知数的数量超过了方程数，因此得不到唯一的解。要想得到唯一的解，还必须斟酌系综的边界条件。 张力量又用了一个月的时间，假定整个颗粒系统被装载在不同边界的容器中，并斟酌了不同的边值条件，计算出不同的数值结论。 两个月后，已经是12月中旬，张力量带着文献和初步的计算结果，如约来到欧阳教授的办公室。 欧阳春对张力量这么快就看懂文献，得出新结论，感到非常的满意，急忙让张力量将自己的这些天的科研进展说一说。 张力量一手拿文献，一手拿白板笔，向欧阳春讲解自己对文献的理解和思考。 欧阳春一边听，一边点头说：“张力量，你很会思考！你才研一，就能想到这些，已经非常不容易了！其实我给你这篇文献，并不是想让你做这个模型，而是对你科研入门的一个考验！你用了短短两个月的时间，看懂了文献，提出了改善方法，并计算出结论，已经具备一名硕士生处置科研应有的素质，看来你的确没让我失望！” 张力量惊讶地问道:“欧阳老师，您说这次只是对我科研入门的一次考验？” 欧阳春笑道:“是的！张力量，你先坐下，听我渐渐跟你说！” 张力量应了一声:“好的，欧阳老师！您请说！” 欧阳春首先问道：“力量，你知道我为什么让你做这个模型吗？” 张力量摇头道：“对不起！老师，我不知道！” 欧阳春表明说：“这是一个最简单的力学系统，从微观来看，每一个颗粒个体之间都有相互作用力，边界颗粒与外界之间会存在一些未知的作用力。所以系统中每一个颗粒之间的力不仅取决于外界，也取决于与它有联系的其他颗粒！所以这个系统可以做许多有趣的工作，例如：可以优化矩阵的维度，提高计算效率；也可以如你思考的那样，做不同外界因素下系统的力学稳定性，但是它是一个大的系统，你仅仅计算一次非凡情况是远远不够的，你还需要斟酌不同几何结构和力学结构下的统计平均结果，这样的效果才有可能更接近于实际！” 张力量听到这里，提出了自己在计算上的困难：“可是老师，因为整个系统有成千上万个粒子，因此计算矩阵的维度就会很大，这很占计算内存，计算速度也是非常慢的！我只计算了300个粒子，用实行室最快的电脑，耗费了8天的时间！如果要计算上千个粒子，可能需要几个月的时间，如果计算中出现程序错误，其改正的时间成本也是非常高的！” 欧阳春安慰道：“力量，你所担心的这些都不是问题！因为你说的这样困难，我们可以通过优化计算方法，通过计算机CPU的并行计算，来提高计算效率！一句话概括，我们课题组有世界一流的超算中心，所以我们不怕计算成本和效率的问题，只担心在科研中发现不了具体的科学问题！就如你这次所发现的：该系统在结构上存在局限性，方法上需要改善，结论也需要完善一样，这些问题的发现要远比我们的计算结果重要的多！” 张力量见欧阳春不停地开导自己在科研上要善于发现问题，善于完善方法，不停点头道：“欧阳教授，您的话我都牢牢记住了！” 欧阳春沉默了好一会，似乎在做什么为难的决定，他突然问道：“力量，你认真想一想，如果在这个力学系统中斟酌更多的生物和社会属性，它像什么呢？” 张力量没有想到欧阳春会突然问这样的问题，他没有意理准备，只好问道：“欧阳教授，你让我想一想，可以吗？” 欧阳春点头道：“当然可以了，你认真想一想，再答复我！” 张力量想了一会，答复道:“欧阳老师，如果这个系统中的每一个颗粒，都给它们赋予生命和社会关系的话。那他们就是一个个独立的生命体，那么整个系统就可以放大成一个生物圈！” 欧阳春听完张力量的分析，又提醒道:“力量，那系统的结构又可以透露表现什么呢？” 张力量回道：“欧阳教授，我觉得如果把该颗粒系统比作星球的生物系统，那颗粒的结构条理就代表了各生命体之间的依存关系！” 欧阳春点头道:“张力量，你讲的不错，有道理！”，随后又问道:“那模型遇到的外力和边界条件又可以看作是什么呢？” 张力量见自己的胡思乱想，没有遭到导师的否认，反而得到了他的赞同，于是更大胆地猜测说：“欧阳教授，如果把系统看成是蓝色星球，其中的颗粒单元代表一个个生命，颗粒的结构代表生命体之间的依存关系，那么系统的外力必然代表了星球外未知力量的入侵，而边界颗粒则透露表现星球的守护者，它们首先受到外界的影响，我们可以从边界颗粒的受力情况，感知外力的大小和作用点，预判出系统内的颗粒受力情况，就如星球守护者可以挡住外星球的入侵一样，使得人间免受魔界的侵扰一样。” 欧阳春听到这里，突然轻轻叩了一下桌子，赞道:“力量，你说的真好！我终于清楚了：天罡守护系统的关键节点，在于它与外界相接触的边界！只有把边界问题解决了，才能让该系统真正发挥预警和御敌的作用！” 张力量不清楚欧阳春在说什么，轻声问道:“欧阳老师，您说的天罡守护系统是什么？” 欧阳春没有直接答复，而是笑道：“力量，你这么富有想象力，玄幻仙侠小说一定没少看？” 张力量不好意思道：“是的，欧阳老师！我小时候迥殊喜欢看科幻电影和小说，不过现在我更喜欢真实的物理和历史！” 欧阳春笑道:“力量，没想到我们师生俩小时候的兴趣爱好是相同的。我小时候也喜欢胡思乱想，常常问许多让大人难以答复的问题:例如，人生前是怎样的？逝世后又会怎样？世上会有仙和鬼吗？天上是不是住着神仙？灿烂的银河岸边真住着牛郎织女吗？埃及的金字塔是不是外星人的杰作？美洲的百慕大三角是不是地狱的入口？” 张力量见欧阳春讲起小时候的事，面带微笑，似乎又回到了久远的过来。 欧阳春继承讲述道:“后来我头脑里的问题越来越多，大人们已经没有办法答复这些古怪的问题！他们为了应付我，就起头编造一些阴暗，负面，有关鬼的故事来吓唬我，试图让我永远不要问这些不可思议且难以表明的问题！” 张力量听到这里，也想起了自己小时候的往事，插话道：“老师，真凑巧！我小时候也曾遇到过这样的裱事：听我爸妈说，我小时候在清明节那天，在坟堆里糊里糊涂睡了一觉，回家后就发高烧了，当时昏迷了好几天，米水不进，已经岌岌可危了！后来我爸爸请来了一名驱鬼的道少，用桃木剑做法，在我额头贴了咒语，方才救了我一命！从那以后我不再敢到处乱跑了！” 欧阳春一边品茗，一边听张力量讲完故事，点头道:“看来所有孩子的童年都有这样的经历，大人们为了不让我们到处乱跑，总是用鬼故事来吓唬我们！后来鬼故事听多了，我会感到黑暗中有一双可怕的眼睛盯着我，我会感到非常害怕，不敢一个人走夜路，不敢一个人半夜起来上茅厕……，我那时就理想自己能有一双孙悟空的火眼金睛，和无所不摧的超能量，识破入侵魔怪的伪装，拯救人间无数的生命。我就和伙伴一起玩星球守护战的游戏，我称自己为天罡超人，是蓝色星球一切生命的守护者。” “后来我少大了，选择了科研道路，我就决定按照自己儿时的想法，打造出一套星球守护系统来，并将其命名为“天罡”！不幸的是我的想法因为太超前，太复杂，充满太多未知的不确定因素，所以国家对天罡打算没有给予支持。直到前不久，国家通过天眼射电望远镜发现了遥远的太空中可能存在宏大可怕的神秘力量，方才通知我重提天罡打算。我知道这个好消息后，非常兴奋，可是人类社会和自然界是一个非常庞大的相互依存系统，千头万绪，我也不知从何处下手，只好建议国家在全国1000多座城市的地下，建立涵盖当地地表，水文，气象，植被，动物，人文所有疑息的计算机超算系统！” 张力量听到这里，问道:“我们N市也有这样的天罡守护系统吗？” 欧阳春见张力量对此事将疑将疑，笑道:“当然有了，就在我们N市J山的地下，占地约100000m，有10000台主服务器，10000000台YH-100型超级计算机联网组成。我们现在就来那看看我们C国最先进、最庞大的地下科研工程吧！”