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《紫薇聖人傳奇》第一百十五章 星球守護名天罡
張力量聽從了王惠和儲波的意見,決定用剛學會的F語言,將文獻中的力學模型模擬出來。

張力量見文獻中的力學系統含有上千顆微小的球形顆粒,並排成N層M列規則的六角密排結構的熱力學系綜。每個顆粒都與6個最近鄰的顆粒相互接觸,因此可能存在6個相互作用力,還要考慮實際過程中6個力矩繞圓心的轉動平衡。因此這是一個非常大,相互製衡的力學方程組,要得到最終的解。如果採用代數解析的方法,就必須用迭代法,可是自己顯然還沒學過這種方法;而另一種有效的方法就是用F語言對其進行數值計算,再用繪圖軟體將結果繪製出來。

張力量憑藉深厚的數學功底,知道求解這麼一個包含上千個力學平衡的方程組,使用矩陣的方法進行數值求解,效率是最高的!於是他把方程式變數前的係數,寫成係數矩陣的形式,並將等式後面的結果寫成同維列向量。

張力量本來以為:只需用F語言把這個矩陣的求解過程編程出來,就可以得到數值結果,但是他發現了更大的困難,就是方程組中未知數的數量超過了方程數,因此得不到唯一的解。要想得到唯一的解,還必須考慮系綜的邊界條件。

張力量又用了一個月的時間,假定整個顆粒系統被裝載在不同邊界的容器中,並考慮了不同的邊值條件,計算出不同的數值結論。

兩個月後,已是12月中旬,張力量帶著文獻和初步的計算結果,如約來到歐陽教授的辦公室。

歐陽春對張力量這麼快就看懂文獻,得出新結論,感到非常的滿意,急忙讓張力量將自己的這些天的科研進展說一說。

張力量一手拿文獻,一手拿白板筆,向歐陽春講解自己對文獻的理解和思考。

歐陽春一邊聽,一邊點頭說:「張力量,你很會思考!你才研一,就能想到這些,已經非常不容易了!其實我給你這篇文獻,並不是想讓你做這個模型,而是對你科研入門的一個考驗!你用了短短兩個月的時間,看懂了文獻,提出了改進方法,並計算出結論,已經具備一名碩士生從事科研應有的素質,看來你的確沒讓我失望!」

張力量驚訝地問道:「歐陽老師,您說這次只是對我科研入門的一次考驗?」

歐陽春笑道:「是的!張力量,你先坐下,聽我慢慢跟你說!」

張力量應了一聲:「好的,歐陽老師!您請說!」

歐陽春首先問道:「力量,你知道我為什麼讓你做這個模型嗎?」

張力量搖頭道:「對不起!老師,我不知道!」

歐陽春解釋說:「這是一個最簡單的力學系統,從微觀來看,每個顆粒個體之間都有相互作用力,邊界顆粒與外界之間會存在一些未知的作用力。所以系統中每個顆粒之間的力不僅取決於外界,也取決於與它有聯繫的其他顆粒!所以這個系統可以做很多有趣的工作,例如:可以優化矩陣的維度,提高計算效率;也可以如你思考的那樣,做不同外界因素下系統的力學穩定性,但是它是一個大的系統,你僅僅計算一次特殊情況是遠遠不夠的,你還需要考慮不同幾何結構和力學結構下的統計平均結果,這樣的效果才有可能更接近於實際!」

張力量聽到這裡,提出了自己在計算上的困難:「可是老師,因為整個系統有成千上萬個粒子,因此計算矩陣的維度就會很大,這很佔計算內存,計算速度也是非常慢的!我隻計算了300個粒子,用實驗室最快的電腦,耗費了8天的時間!如果要計算上千個粒子,可能需要幾個月的時間,如果計算中出現程序錯誤,其改正的時間成本也是非常高的!」

歐陽春安慰道:「力量,你所擔心的這些都不是問題!因為你說的這樣困難,我們可以通過優化計算方法,通過計算機CPU的並行計算,來提高計算效率!一句話概括,我們課題組有世界一流的超算中心,所以我們不怕計算成本和效率的問題,隻擔心在科研中發現不了具體的科學問題!就如你這次所發現的:該系統在結構上存在局限性,方法上需要改進,結論也需要完善一樣,這些問題的發現要遠比我們的計算結果重要的多!」

張力量見歐陽春不斷地開導自己在科研上要善於發現問題,善於完善方法,不停點頭道:「歐陽教授,您的話我都牢牢記住了!」

歐陽春沉默了好一會,似乎在做什麼為難的決定,他突然問道:「力量,你認真想一想,如果在這個力學系統中考慮更多的生物和社會屬性,它像什麼呢?」

張力量沒有想到歐陽春會突然問這樣的問題,他沒有心理準備,隻好問道:「歐陽教授,你讓我想一想,可以嗎?」

歐陽春點頭道:「當然可以了,你認真想一想,再回答我!」

張力量想了一會,回答道:「歐陽老師,如果這個系統中的每一個顆粒,都給它們賦予生命和社會關係的話。那他們就是一個個獨立的生命體,那麼整個系統就可以放大成一個生物圈!」

歐陽春聽完張力量的分析,又提醒道:「力量,那系統的結構又可以表示什麼呢?」

張力量回道:「歐陽教授,我覺得如果把該顆粒系統比作星球的生物系統,那顆粒的結構層次就代表了各生命體之間的依存關係!」

歐陽春點頭道:「張力量,你講的不錯,有道理!」,隨後又問道:「那模型遇到的外力和邊界條件又可以看作是什麼呢?」

張力量見自己的胡思亂想,沒有遭到導師的否定,反而得到了他的贊同,於是更大膽地猜測說:「歐陽教授,如果把系統看成是藍色星球,其中的顆粒單元代表一個個生命,顆粒的結構代表生命體之間的依存關係,那麼系統的外力必然代表了星球外未知力量的入侵,而邊界顆粒則表示星球的守護者,它們首先受到外界的影響,我們可以從邊界顆粒的受力情況,感知外力的大小和作用點,預判出系統內的顆粒受力情況,就如星球守護者可以擋住外星球的入侵一樣,使得人間免受魔界的侵擾一樣。」

歐陽春聽到這裡,突然輕輕叩了一下桌子,贊道:「力量,你說的真好!我終於明白了:天罡守護系統的關鍵節點,在於它與外界相接觸的邊界!只有把邊界問題解決了,才能讓該系統真正發揮預警和禦敵的作用!」

張力量不明白歐陽春在說什麼,輕聲問道:「歐陽老師,您說的天罡守護系統是什麼?」

歐陽春沒有直接回答,而是笑道:「力量,你這麼富有想象力,玄幻仙俠小說一定沒少看?」

張力量不好意思道:「是的,歐陽老師!我小時候特別喜歡看科幻電影和小說,不過現在我更喜歡真實的物理和歷史!」

歐陽春笑道:「力量,沒想到我們師生倆小時候的興趣愛好是相同的。我小時候也喜歡胡思亂想,常常問許多讓大人難以回答的問題:例如,人生前是怎樣的?死後又會怎樣?世上會有仙和鬼嗎?天上是不是住著神仙?燦爛的銀河岸邊真住著牛郎織女嗎?埃及的金字塔是不是外星人的傑作?美洲的百慕大三角是不是地獄的入口?」

張力量見歐陽春講起小時候的事,面帶微笑,似乎又回到了久遠的過去。

歐陽春繼續講述道:「後來我頭腦裡的問題越來越多,大人們已經沒有辦法回答這些古怪的問題!他們為了應付我,就開始編造一些陰暗,負面,有關鬼的故事來嚇唬我,試圖讓我永遠不要問這些不可思議且難以解釋的問題!」

張力量聽到這裡,也想起了自己小時候的往事,插話道:「老師,真湊巧!我小時候也曾遇到過這樣的裱事:聽我爸媽說,我小時候在清明節那天,在墳堆裡糊裡糊塗睡了一覺,回家後就發高燒了,當時昏迷了好幾天,米水不進,已經奄奄一息了!後來我爸爸請來了一名驅鬼的道長,用桃木劍做法,在我額頭貼了咒語,方才救了我一命!從那以後我再也不敢到處亂跑了!」

歐陽春一邊喝茶,一邊聽張力量講完故事,點頭道:「看來所有孩子的童年都有這樣的經歷,大人們為了不讓我們到處亂跑,總是用鬼故事來嚇唬我們!後來鬼故事聽多了,我會感到黑暗中有一雙可怕的眼睛盯著我,我會感到非常害怕,不敢一個人走夜路,不敢一個人半夜起來上廁所……,我那時就幻想自己能有一雙孫悟空的火眼金睛,和無所不摧的超能量,識破入侵魔怪的偽裝,拯救人間無數的生命。我就和夥伴一起玩星球守護戰的遊戲,我稱自己為天罡超人,是藍色星球一切生命的守護者。」

「後來我長大了,選擇了科研道路,我就決定按照自己兒時的想法,打造出一套星球守護系統來,並將其命名為「天罡」!不幸的是我的想法因為太超前,太複雜,充滿太多未知的不確定因素,所以國家對天罡計劃沒有給予支持。直到前不久,國家通過天眼射電望遠鏡發現了遙遠的太空中可能存在巨大可怕的神秘力量,方才通知我重提天罡計劃。我知道這個好消息後,非常興奮,可是人類社會和自然界是一個非常龐大的相互依存系統,千頭萬緒,我也不知從何處下手,隻好建議國家在全國1000多座城市的地下,建立涵蓋當地地表,水文,氣象,植被,動物,人文所有信息的計算機超算系統!」

張力量聽到這裡,問道:「我們N市也有這樣的天罡守護系統嗎?」

歐陽春見張力量對此事將信將疑,笑道:「當然有了,就在我們N市J山的地下,佔地約100000m,有10000台主伺服器,10000000台YH-100型超級計算機聯網組成。我們現在就去那看看我們C國最先進、最龐大的地下科研工程吧!」
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