第227章 解开ns方程的钥匙

办公室中，陈辉两人激烈的讨论着，虽然不断有新的灵感迸发，但两个关键问题却一直无法解决。

一阵激烈的讨论之后，办公室中再次陷入沉寂，两人都看着白板，陷入了沉思。

两人已经困在这个问题上有一段时间了，想要短时间内解决的可能性已经不大了。

丹尼斯遗憾的指着白板上的涡度方程旁边画的纠缠涡管示意图：“看，涡管像橡皮筋，拉伸、扭转、甚至断裂重联，拓扑的辫群、同调类能描述状态，但怎么刻画这种‘形变’过程本身？直接对应到方程右边这些项……”

陈辉看着涡管图，又看看自己笔记本上画的纤维丛联络示意图，忽然脑中闪过一道灵光，“形变？纤维丛的联络定义了平行移动，本质上描述了纤维如何随底流形变化，如果我们把涡线看作纤维丛的纤维……”

丹尼斯眼睛一亮，立刻在白板上画了一个扭曲的圆柱体（平凡丛的变形），“就像这样！底空间是流体域，纤维是涡线方向，但ns方程驱动的形变太剧烈，普通的联络……”

陈辉断他，语速加快：“普通的联络可能不够！但如果我们考虑带‘挠率’的联络，在广义相对论里，挠率可以描述微观结构的畸变，在这里，挠率也许能刻画涡管拉伸、扭转导致的局部旋转效应，这直接对应(w·)u项！”

丹尼斯猛地拍了下桌子，发出一声巨响，咖啡杯晃了晃：“挠率！对！(w·)u就是涡度被速度梯度‘拖着走’，产生旋转和变形，这本质上是非完整位移，正是挠率描述的对象！把涡旋丛的联络定义成带特定挠率的形式……天啊，这可能是个框架！”

两人都沉默了十几秒，快速在各自的笔记本上写着关键公式和草图，空气中只有笔尖摩擦纸张的沙沙声。

一阵推演之后，两人几乎同时抬起头，都从对方眼中看到了璀璨的光芒。

他们很可能无意间推开了一扇崭新的大门，一扇通往ns方程奥秘的终极之门。

定义涡旋纤维丛e，底空间m流体域，纤维≈vortex line direction，联络包含挠率张量t，设计t以匹配涡度输运方程中的形变项(w·)u……

丹尼斯补充，“关键在于如何将物理的涡度场w和速度场u映射到这个几何结构上，w应该关联到纤维的方向，截面？，u定义了底空间的移动，形变(w·)u被编码到联络的挠率部分t。”

各自推演之后，两人再次进行激烈的讨论，很多时候就是如此，他们或许会因为一个瓶颈困住好几年，可一旦捅破这层纸，接下来便能水到渠成，势如破竹。

“我们需要一个映射，将物理的u提升为丛上的一个‘水平提升，这个提升定义的平行移动，其产生的挠率效应，要能精确对应(w·)u对涡线方向的改变。”

陈辉在白板上做出自己的补充。

丹尼斯点头，擦掉部分白板，开始画一个更复杂的示意图，底空间、纤维、一个代表u的向量场、以及它在丛上引起的“流动”路径，“这个提升映射需要满足相容性条件，也许可以从涡度守恒或亥姆霍兹定理出发来定义它？”

陈辉眼前一亮，“对！亥姆霍兹定理说涡管随流体运动，这正是纤维丛中‘联络’定义平行移动的核心思想——保持纤维‘不变’，对应此处的涡管物质性，我们可以利用这个来构造那个提升映射！”

接下来的几小时，两人在白板前激烈讨论，不断定义、否定、修正数学对象，丛的结构群、联络形式w、曲率Ω、挠率t的显式表达。

草稿纸堆满了桌面。

核心任务是将w/t+(u·)w-νΔw=(w·)u这个物理方程，转化为他们定义的涡旋丛上的某个几何方程。

晚上十点，陈辉办公室外，

王启明看着紧闭的大门，还有从门内时不时传来的激烈交流声，一阵忧愁。

丹尼斯是来江城大学访问交流的学者，同时也是数学界德高望重的前辈，本身更是六十多岁的高龄，这两个家伙一讨论就是七八个小时。

要是丹尼斯出了什么问题，他们江城大学可不好交代。

但他也不敢这个时候敲门进去，他知道两人在讨论什么东西，万一因为自己的打扰，让两人断了灵感，那罪过可就大了。

一时间，站在门外的王启明进退两难。

办公室内，一直到凌晨三点，激烈讨论的两人停了下来，相视一笑，然后哈哈大笑起来。

这个框架的构建距离彻底解决ns方程或许还有很长的距离，但光是这个框架，就已经是他们智慧碰撞结出的第一个重要果实。

使用这个框架可以潜在绕过某些奇点、统一描述拓扑变化，可以用来连接量子拓扑方法，或者应用于特定湍流结构分析。

“你真是个天才！”

丹尼斯由衷感叹到，“当初与你合作，是我这辈子做过最英明的决定！”

“没有你我也无法完成这个工作！”

陈辉也开心的笑道，“丹尼斯，你在拓扑上的研究和直觉有很多我需要学习的地方。”

“哈哈，我们就不要互相吹捧了。”

丹尼斯兴奋得手舞足蹈，“我们可以整理一下，这个框架也足以发表一篇顶刊，或许能对其他人也有些帮助。”

“至于我们接下来，就是利用这个框架去破解ns方程了。”

“辉，你可能会成为这个世界上唯一一个破解两道千禧年难题的人了！”

陈辉摇头，“现在说破解ns方程还为时尚早，丹尼斯，你应该去休息了。”

他可没有半场开香槟的习惯，并且，凌晨三点对他来说不过是家常便饭，但丹尼斯已经六十多岁，这经不起这般折腾。

“哈哈哈，放心吧，老头子我身体硬朗着呢！”

丹尼斯摆摆手，他平时可是很注重锻炼的，偶尔熬熬夜，无妨。

不过他也的确该休息了。

推开办公室门，

“王院长，你这是？”

看着站在办公室外的王启明，丹尼斯有些莫名其妙。

现在可是凌晨三点啊！

“丹尼斯教授，走吧，我带你去休息的地方。”

王启明谢天谢地，看到丹尼斯没事儿他悬着的心也终于放了下来。

丹尼斯恍然，感情这是担心他年老体衰呢。

给丹尼斯准备的住处就在珞珈山庄，他也没有开车，骑着小电驴把丹尼斯送了过去。

丹尼斯也是入乡随俗，在巴黎时他自己也是骑电动自行车上下班的，倒也不陌生。

送丹尼斯去酒店安顿下后，王启明又骑着电驴回了陈辉办公室。

让他气不打一处来的是，陈辉竟然没有回去休息，而是就在办公桌后坐下，埋头正认真的推演公式。

“你以后不能这样了！”

王启明也是太气了，也顾不上会不会打断陈辉的灵感，厉声斥责到。

“？”

陈辉回头，茫然的看向王启明，不明所以。

“丹尼斯教授什么年纪了？你们熬夜讨论，要是有个三长两短怎么办？”

陈辉点头，“放心，以后我会注意的。”

今天的确是因为有了新的突破，两人都太兴奋，一时忘了时间，后面就不会了。

“不止是丹尼斯，你也是！”

王启明看着陈辉桌上厚厚一迭的草稿纸，从陈辉手中夺过笔，“你还有大好几十年的人生，何必去争这一时的长短？”