338章 座標
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“你最近,怎麼老愛激動呢?”歐葉望向電視機,已切到下一條關於醫保改革的新聞。

“北緯32度30分,西經117度19分。”沈奇在谷歌地圖中找到這個座標,位於美國西海岸城市聖迭戈附近的海域:“太玄乎了,真的是匪夷所思,在物理學上,我們稱為複雜性,它將看似無關的事情聯絡起來,分子結構和位錯運動、能量、動力、流體、納維-斯託克斯方程以某種神秘的規律組合在一起,挺複雜的。”

“我倆透過嚴謹的數學計算得到一個理論上正確,卻不存在實際意義的計算結果……這裡要修正一下,這個計算結果有可能具備實際意義,但我需要修改數學物理模型,並找到具體的參數值,諸如經緯度、地震強度等等,我也不知道該找些什麼引數,我得查詢一下資料。”沈奇興奮的搓搓手,地震學屬於物理學的一個分支,他欠缺的是地質學方面的理論知識。

“你……難道要預測地震?”歐葉驚呆了,也有些害怕:“這,真的好嗎?”

不怕和人爭,就怕和天鬥。

歷史上大凡對抗老天爺的人物,要麼被天收了,要麼被其餘人類抓起來。

歐葉擔心大數學家沈奇深入物理研究後,走上一條瘋狂的不歸路。

“好了好了,本故事純屬虛構,預測地震什麼的理論漏洞百出,洗洗睡了。”沈奇露出一副“我純屬YY你不要太認真”的表情。

“奇,你一定要,忘記這個危險的想法。”歐葉進入臥室,施施然解開了睡袍的帶子,半掩著門露出腦袋,紅著臉難得主動了一次:“快點沖涼哦,等你……”

他肯定是憋壞了,才會胡思亂想……歐葉褪去睡袍,將臥室燈光調暗,她鑽進被窩,身子情不自禁的發燙……

……

睡在同一張床上的男女,做了不同的夢。

女人夢到了她的老爸,老爸特別喜歡她的男票,還將祖傳的一塊玉送給男票。

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男人在半夢半醒的神遊狀態中,似乎得到了某種指引,他將地理等級升到了5級。

次日清晨沈奇醒來,去到辦公室繼續他的計算,為此他查詢了一些基礎性的地質學文獻。

“除了數學,其他科目都是坑。”

沈奇為了學好物理,已將化學升到了7級,現在將地理升到5級。

地震學屬於物理學旗下的品牌,是固體地球物理學的一個分支。

沈奇將地理升到5級的職業級,多瞭解一些地質學方面的常識,對於地震學乃至固體地球物理學的深入研究會有幫助。

“地球巖流圈內部的對流取決於地球內核裂變反應產生的能量,這個過程導致板塊邊緣壓力的產生,由於邊緣的摩擦,壓力能量間歇性釋放而非持續性,巖板塊相互擠壓而非滑動,這種突發的擠壓造成了我們所說的地震。”

“我需要一些地震指標引數,以建立一種全新而有效的數學模型。”沈奇有目的性的開始查閱資料。

地震強度m定義為m=lgs,這個指標非常關鍵,mark。

在美國南加州地震網的官網上,可以查到1983年至今的地震時序。

對於尺寸為lgs>1.5的地震,符合一個極其簡單明瞭的冪律衰減規律:N(S>s)∝s^-B,s≥10^1.5,B>0.95.

對於菲獎得主沈奇而言,這個定律太過簡單,這是著名的關於地震尺寸頻率的古登堡-裡克特定律,里氏XX級地震中的里氏,就是古登堡-裡克特定律中的美國地震學家裡克特。

地震強度lgs<2的地震通常被稱為微震,人類難以感知,只能透過地震儀記錄。

美國南加州地震網上的絕大部分資料採集來自微震,微震也會產生能量,能量是另一個重要指標,沈奇mark能量指標,以及美國南加州地震網所記錄的,自1983年以來每一次地震發生的具體時間和座標經緯度。

孕震過程的流體具有不可忽視的重要性,只不過流體運動在其孕震、發震、餘震的過程中,難以採集精確資料,這是困擾地震界及物理界的一大難題。

沈奇忽然間清醒了,以微積分方式描述流體運動的N-S方程不僅適用於天空和海洋,它同樣適用於地表之下!

理論上來說是這樣的。

沈奇未加證實的理論。

一直到現在,沈奇幾乎是依靠直覺在做一些有可能毫無意義的事情。

複雜性的表象需要嚴密的數學語言給出定量化的內在支撐。

沈奇重新梳理昨天的計算結果,全新而有效的數學模型需要一些核心工具作為靈魂。

這具靈魂應該是一個或一組數學公式、表示式、等等。

N-S方程尚未找到通用的求解公式,以得到通解。

特解倒是有一百多個,基於其中一個特解,沈奇花費數週時間,瞞著歐葉和所有人,一個人推導、計算、驗證,最終得到一個複雜的等式:

1/2d/dt∫Ω∣A^s/2ω∣^2dx+v∫Ω∣A^s+1/2ω∣^2dx+α∫Ω∣A^s/2ω∣^2dx+……(B(u,u),A^s;lt;χ1,χ2>

根據這個核心等式,建立一個新的數學模型,沈奇編寫了一個計算機程序。

系統中沒有單獨開通計算機科目,數學中的一些分支包含部分計算機知識與技能。

沈奇用基礎的Fortran90語言編寫程序,分為設定引數個數及其誤差範圍的主程序和利用模型計算<χ1,χ2>的子程序,來擬合從美國南加州地震網上下載的引數資料。

“激動人心的時刻,到了。”

沈奇深呼吸一口,重重敲擊回車鍵,啟動程式。

程式開始執行,沈奇自編自導的構想是否具備實際意義,答案即將揭曉。

程式瞬間生成大量的矩陣、常微分方程和偏微分方程!

沈奇倒吸一口冷氣!

靠他自己手動計算這些矩陣和方程,不吃不喝不睡,至少需要連續計算十年以上。

加上歐葉,兩人一起幹,也得五年。

主機CPU風扇急速轉動,CPU快要被玩壞了。

“堅持,再堅持一會兒啊!”

沈奇大吼到,他這臺高性能電腦剛換不久,好幾萬美元的機器不可能這麼弱雞。

好幾萬美元的機器汗流浹背、淚流滿面。

大量的原始數據洪流還在洶湧的傾瀉進來,它們是美國南加州地震網自1983年以來採集到的所有真實地震資料,以及沈奇獨家發明的基於N-S方程的流體虛擬資料。

嗚嗚嗚!

風扇狂轉,它已超越五檔,直奔八檔而去。

CPU在哭泣、哀嚎,它正處於一生中最難熬的時刻。

艱難時光持續了半個小時,CPU終於解脫了。

機箱猛然抖動了一下,遂恢復平靜。

微觀、宏觀、分子、地殼,流體、能量、間歇性的摩擦,看似無關的事情卻又遵循某種神秘規律,沈奇自編自導的這出數理戲劇落下帷幕。

程式啟動之前,沈奇甚至懷疑這是荒誕劇。

程式結束之後,沈奇鼓起了掌,這是寫實題材,真實感人。

大資料計算最終得出一個極其簡單的結果:<55,167>

沈奇早已購置了地球儀,就擺在他的辦公桌上。

“緯度55,經度167,目前我只能得到這種程度的計算結果,畢竟我用的是N-S方程的特解。”

很快的,沈奇找到四組座標:

北緯55度,西經167度,這個座標位於白令海域,屬於美國的領海,在阿留申群島中的烏尼馬克島西北約200公里處的北太平洋上。

北緯55度,東經167度,這個座標同樣位於白令海域,屬於俄羅斯的領海區域,距尼科爾斯科耶島僅有50公里。

南緯55度,西經167度,這個座標位於廣闊的南太平洋上,離這個座標最近的大洲是南極洲,最近的國家是紐西蘭,此處距紐西蘭約2000公里。

南緯55度,東經167度,這個座標同樣位於南太平洋上,它離紐西蘭更近了,距紐西蘭最南端的坎貝爾島只有100公里。

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