第407節
又因為梯度是一個矢量——梯度有方向,指向變化最快的那個方向,所以可以再對它取散度▽·。 只要利用▽算子的展開式和矢量坐標乘法的規則,就可以把溫度函數t(x,y,z)的梯度的散度(也就是▽^2t)表示出來了。 非常的簡單,也非常好理解。 好了,純數學推導就先到此結束。(縮減的比較多,如果有哪個環節不好理解的可以留言,我盡量解答) 隨后徐云又看向了小麥,說道: “麥克斯韋同學,再交給你一個任務,用拉普拉斯算子去表示我們之前得到的波動方程?!?/br> 小麥此時的心緒早就被徐云所寫的公式吸引了,聞言幾乎是下意識的便拿起筆,飛快的演算了起來。 不過不知為何。 在他的心中,總覺得這個公式莫名的有些親切…… 甚至他還產生了一股非常微妙的、說不清道不明的感覺: 在看到徐云列出這個公式的時候。 他仿佛看到了自己的女朋友正牽著別人的手,在自己面前肆意擁吻…… 哦,自己沒女朋友啊,那沒事了。 而另一邊。 徐云如果能知道小麥想法的話,臉色多半會也會有些怪異。 因為某種意義上來說…… 自己這確實是牛頭人行為來著: 他所列出的公式不是別的,正是麥克斯韋方程組在拉普拉斯算子下的表達式之一…… 可惜小麥不會問,徐云也不會說,這件事恐怕將會成為一個無人知曉的謎團了。 隨后小麥深吸一口氣,將心思全部放到了公式化簡上。 上輩子徐云在寫小說的時候,曾經有讀者提出過一個還算挺有質量的疑問。 1746年的時候一維波動方程就出現了,為什么還要重新推導公式呢? 答案很簡單: 雖然達朗貝爾曾經研究出過一維的波動方程,但他研究出的是行波初解。 這種解也叫作一般解,和后世的波動方程區別其實非常非常的大。 徐云這次所列的是1865年的通解,所以并不存在什么“這個世界線里還沒推導出波動方程”的bug。 別的不說。 光是經典波動方程中需要用的傅里葉變化思路,都要到1822年才會由傅里葉歸納在《熱的解析理論》中發表呢。 視線再回歸現實。 此時此刻。 小麥像是個熱忱的純愛戰士一般,哼哧哼哧的在紙上做著計算: “兩邊都取旋度……” “▽·e=0……” 唰唰唰—— 隨著筆尖的躍動。 一項項化簡后的數據出現在紙上。 而隨著這些表達式的出現,現場諸多大佬的呼吸,也漸漸的變得粗重了起來。 除了威廉·惠威爾和阿爾伯特親王之外,唯獨小麥這個解題人還沒意識到問題的嚴重性。 畢竟目前他還只是個數學系的學生,尚未正式接觸電磁學,沒有足夠的物理敏感度。 他只是在數學層面對公式進行化簡計算,同時也沒有足夠的腦力去思考‘意義’這個問題。 不過隨著計算來到最后階段,在即將寫下答案之際,再遲鈍的人也該反應過來了。 只見這個蘇格蘭青年算著算著,筆尖驟然一頓。 訝異的抬起頭,看向徐云,臉色有些潮紅: “羅峰先生,這……這個公式不就說明……” 徐云輕輕朝他點了點頭,暗嘆一聲,說道: “沒錯,寫完它吧,某些東西也該到解除封印的時候了?!?/br> 咕?!?/br> 小麥干干的咽了口唾沫,視線飛快的從教室內掃過。 法拉第、湯姆遜、韋伯、焦耳、斯托克斯…… 此時此刻。 這些占據了后世高中物理課本三分之一厚度的大佬們,盡數目光凝重的盯著小麥的筆尖。 韋伯的嘴唇正在隱隱顫抖,法拉第的手中拽著一個小瓶,斯托克斯的拳頭悄然緊握…… 就連焦耳的那顆大光頭,折射出的反光似乎都亮了不少…… 他們在等待。 等待見證一個數學上的奇跡。 “呼……” 小麥腮幫子一鼓,深吸一口氣,在紙上做起了最后的演算。 “μ0、e0都是常數,那右邊自然就變成了對電場e求兩次偏導……” “再把負號整理一下,最后……” 幾分鐘后。 一個最終項的表達式出現在了羊皮紙上: ▽^2b=μ0e0(a^2b/at^2)。 ▽^2e=μ0e0(a^2e/at^2)。 前者是電場強度e的方程,后者是獨立的磁感應強度b的方程。 隨著表達式的寫出,教室內頓時變得落針可聞。 法拉第大大的喘著粗氣,又一次顫顫巍巍的拿出了硝酸甘油,舌下含服…… 看著幾個激動的跟帕金森患者似的大佬,一旁的威廉·惠威爾不由與阿爾伯特親王對視一眼,問道: “那個……幾位教授,冒昧請教一下,這個表達式有什么意義嗎?” 斯托克斯這才想起來現場有幾個鮮為人來著,便轉過頭,對威廉·惠威爾解釋道: “惠威爾先生,您是哲學領域的權威,所以在自然科學的專業知識上可能存在一些……唔,壁壘?!?/br> 說著他一指徐云早先推導出的經典波動方程,繼續道: “首先我們知道,羅峰同學……或者說肥魚先生,他推導出的這個經典波動方程,在數學上是絕對成立的?!?/br> “也就是符合這個數學公式的地方,就一定有波存在?!?/br> 徐云聞言眼觀鼻鼻觀口口觀心,沒有糾正斯托克斯的錯誤——畢竟這時候大家都還不知道量子概念來著。 此時斯托克斯又說道: “接著羅峰同學引入了電場和磁場的概念,經過計算后表達式依舊成立,您想想這說明了什么?” 威廉·惠威爾微微一愣,有些理解斯托克斯的意思了: “也就是說,電磁和磁場中都有……波?” 一旁的法拉第這時候也喘勻了氣息,沉重的點了點頭,補充說道: “準確來說,應該是在數學上驗證了電場、磁場都以波動的形式在空間中傳播,場內存在一種從未被發現的波……” “從未被發現……” 說道最后。 法拉第的語氣近乎喃喃。 到了現在,他現在算是聽懂徐云所說的那句“封印解除”的意思了: 自己研究了數十年的電磁場中,居然存在一種未知的波! 如此重要的東西,自己此前居然一無所知…… 看著表情陰晴不定的法拉第,徐云的心中也不由有些感慨。 他在上高中的時候,曾經偶然讀過一篇文章。 文章的名字叫做《法拉第的遺憾》。 當然了。 這篇文章倒不是發表在《讀者》或者《意林》上的雞湯。 而是連載在徐云讀書時常見的、一種叫做學習報上的小短文。 那種報紙一學期大概五十多塊錢,其中版面的90%都是各類題目,不過邊角處有些時候會刊印一些文章。 這種學習報和另一種叫《時事》的書籍,算是徐云讀書那會兒為數不多可以接觸到社會面新聞的渠道。 也不知道小二十年過去,這些東西還存不存在。 總而言之。 在《法拉第的遺憾》中。 筆者稱法拉第因為沒有受過良好的教育,語文水平很低,他寫的論文晦澀難懂。 所以他的一系列重大發現,在當時并沒有引起太大的震動。