學霸的黑科技系統 第284章 球形問題

    普林斯頓高等研究所的辦公室。

    坐在辦公桌前的陸舟，正一絲不苟地盯著電腦屏幕中的三維圖形，右手圓珠筆時不時在紙上打著草稿，擱在鍵盤上的左手不停地按著縮放鍵。

    掃描槍收錄的數據，已經被他保存在了小艾的服務器中，而保存在他筆記本上的，只是他需要用到的部分。

    即，關於改性pdms材料下方的碳納米小球。

    那個碳納米小球的分子結構是現成的，但除此之外的一切對陸舟來說都是未知的。

    無論是力學、電學等各項物理性能，還是實驗室製備這個碳納米小球的方法，這些東西都需要他自己去摸索。

    從順序上來講，通過建立數學模型，分析該材料的力學、電學等物理性質，然後反推合成該碳納米小球可能用到的材料，並通過大量的實驗，摸索出一條正確的方法。

    不過關於如何製備，陸舟卻是一點頭緒都沒有。

    這就好像兩個相乘的大素數，做乘法很簡單，只要你夠無聊，超市里買個計算器都能做。但反過來將兩個大素數的乘積，拆解成兩個素數因子，如果這個數字的位數超過了一百，連超算都不一定能做到。

    停下了手中的筆，陸舟深呼吸了一口氣。

    乍一看，這個碳納米小球似乎與c60、c50、c240這些具有空心球形結構的籠狀碳原子簇類似，但如果仔細觀察的話，這玩意兒和這些富勒烯材料確實有著本質上的差異。

    首先一個它不是「規則的球體」。

    可能有人會說富勒烯也不規則，一群六元環中也會出現五邊形和七邊形的碳原子環。

    然而這種碳納米小球，它的差異性是體現在分子點群對稱性上，由於沒有平移對稱性，它甚至不能用傳統意義上的布拉維點陣表示。

    這個小球就好像是由兩種或者兩種以上的碳納米材料，拆解之後在不同的材料之間重新構建了新的化學鍵。

    舉一個形象的粒子便是，將兩個毛線團拆開之後重新揉在一起。

    如果真是這樣的話，他所面對的可能性將比量子力學中的混沌系統更具不確定性，也許只有薛定諤的貓才能解開這個問題。

    這還僅僅是幾何學上的問題。

    如果回歸到化學中，他所面臨的問題就更多了。

    嘆了口氣，陸舟拍了拍自己的額頭，使自己冷靜了下來。

    問題還是得一個一個解決。

    首先從他最擅長的數學開始。

    雖然幾何學並非他所擅長的領域，但對於這個領域的知識，他還是有所涉獵的。

    抽象的來看，這是一個拓撲學問題，他需要對這個不具備平移對稱性的「籠狀結構球體」進行拆解。

    站起身來，陸舟走到了辦公室的白板前，思索了片刻之後，在上面畫了一個由點、線構成的複合結構籠狀球體，並且在每個點旁邊標註上了已知的參數，同時建立簡單的數學模型。

    【設a∈x；f，g∈c（x，y），如果存在f到g的同倫，使得當a∈a，h（a，t）=f（a）……】

    【……】

    算式越寫越多。

    終於停下了筆，陸舟後退兩步，端詳著寫滿半個白板的算式，陷入了沉思。

    他能考慮到的情況有很多種，但總感覺每一種可能性都差了那麼一點。

    就在這時，辦公室外傳來了腳步聲。

    推開門，抱著一疊a4紙，薇拉走了進來。

    看到陸舟正盯著白板上思考，她猶豫了下，最終決定不打擾他的思路，輕手輕腳地走到了辦公桌旁邊，將文件放在了他的辦公桌上，然後去旁邊的咖啡機，幫他泡了一杯咖啡。

    聞到了咖啡的香味兒，陸舟這才意識到辦公室里還有一個人。

    回頭看向了薇拉，他隨口問道。

    「有什麼事嗎？」

    「教務那邊讓我將這份新生面試名單送給您。」薇拉指了指桌上的名單，小聲補充了句，「我怕打擾到您了，就沒敲門。」

    「沒事，我的思路不是那麼容易打斷的，只要別突然從背後拍我肩膀就行。」陸舟用開玩笑的語氣說道。

    得知自己並沒有打擾到他的思考之後，薇拉的臉上露出了舒心的笑容。

    好奇地看了眼白板上的方程和圖形，她繼續問道。

    「這是什麼？」

    「沒什麼，閒著無聊想的問題。」

    回到辦公桌前的陸舟，順手關掉了電腦中打開的軟體，拿起名單粗略地翻了翻。

    這一批新生的質量還算不錯，不過紙面成績不具備參考價值，他會抽個時間選幾個人面試。

    唯一讓陸舟比較意外的是，報他碩士的不只是本科數學專業相關的，還有非數學專業的學生。

    比如某個金大的師弟，本科學的應化專業，報的是他的泛函分析方向中的傅里葉反演變換問題。

    雖然碩士跨專業報考並不是什麼稀罕的事情，但一般都是從數學往化學跳，從化學往數學跳實屬罕見。

    就在陸舟翻閱著這些簡歷的時候，盯著白板看了半天的薇拉，忽然微微皺起了眉頭

    「這個三維結構很奇怪。」

    眉毛微微挑了挑，陸舟的視線從簡歷上挪開，看向了她：「說說你的觀點。」

    薇拉：「我可以用筆嗎？」

    陸舟欣然道：「當然。」

    得到了許可之後，薇拉拿起記號筆走到了白板前。

    思索了片刻之後，她在這個點線構成的籠狀球體上畫了幾筆，標出了其中的五邊形和七邊形，然後畫了一條不規則的曲線，對圖形進行了分割。

    緊接著，神奇的一幕發生了。

    經過三維空間上的拉升和拆解以及重組變化，不具備平移對稱性的籠狀結構球體，被拆解成了一個圓管狀的結構，以及一個平移對稱的球體！

    看著白板上的幾何圖形，陸舟微微愣了下，眼睛卻是越來越亮。

    他考慮過無數種可能性中，考慮過球體與面的結合，也考慮過對多個大小不一的球體進行結合，倒是唯獨忽略了這種情況。

    不過變換進行到這一步，似乎戛然而止了。

    薇拉皺著眉頭，似乎在困惑著該如何將這變換進行下去。

    不過對於陸舟來說，光是這條思路，便已經足夠了。

    「你簡直是個天才……」

    薇拉微微愣了下，看了看陸舟，又看了看白板上的方程和拓撲變換後的圖形，有些靦腆地笑了笑。

    「如果能幫上忙就好了……」

    事實上，她只是覺得這個圖形很有意思，雖然看起來像個一個規則的球體，但幾何上的不對稱性，讓它充滿了違和感。

    因為這違和感，薇拉試著對圖形進行了拓撲變換，最後發現這個圖形竟然是一個平移對稱的球體和一個圓柱體組合的。

    在初等幾何中，這是一個難以想像的命題。

    但在撲拓學中，這卻是一個很有意思的現象。

    雖然她並沒能完成這個變換。

    但即便如此，也已經足夠了！

    「何止是幫忙！簡直幫上了大忙。」思路如同泉水一般湧出，陸舟毫不吝嗇讚美之詞，拿出手機對著白板拍了張照，然後收起了筆記本電腦，「我會閉關幾天，這幾天辦公室的值班就拜託你了。」

    走到了辦公室門口，陸舟忽然想到了什麼，回頭看向了小姑娘，接著囑咐了一句，「對了，如果有人來找我，你直接告訴他我的住址，讓他去那裡找我。」