第一百十五章 星球守護(hù)名天罡

　　張力量聽從了王惠和儲(chǔ)波的意見，決定用剛學(xué)會(huì)的F語言，將文獻(xiàn)中的力學(xué)模型仿真出來。

　　張力量見文獻(xiàn)中的力學(xué)系統(tǒng)含有上千顆微小的球形顆粒，并排成N層M列規(guī)則的六角密排結(jié)構(gòu)的熱力學(xué)系綜。每個(gè)顆粒都與6個(gè)最近鄰的顆粒相互接觸，因此可能存在6個(gè)相互作用力，還要考慮實(shí)際過程中6個(gè)力矩繞圓心的轉(zhuǎn)動(dòng)平衡。因此這是一個(gè)非常大，相互制衡的力學(xué)方程組，要得到最終的解。如果采用代數(shù)解析的方法，就必須用迭代法，可是自己顯然還沒學(xué)過這種方法；而另一種有效的方法就是用F語言對其進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，再用繪圖軟件將結(jié)果繪制出來。

　　張力量憑借深厚的數(shù)學(xué)功底，知道求解這么一個(gè)包含上千個(gè)力學(xué)平衡的方程組，使用矩陣的方法進(jìn)行數(shù)值求解，效率是最高的！于是他把方程式變量前的系數(shù)，寫成系數(shù)矩陣的形式，并將等式后面的結(jié)果寫成同維列向量。

　　張力量本來以為：只需用F語言把這個(gè)矩陣的求解過程編程出來，就可以得到數(shù)值結(jié)果，但是他發(fā)現(xiàn)了更大的困難，就是方程組中未知數(shù)的數(shù)量超過了方程數(shù)，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(gè)月的時(shí)間，假定整個(gè)顆粒系統(tǒng)被裝載在不同邊界的容器中，并考慮了不同的邊值條件，計(jì)算出不同的數(shù)值結(jié)論。

　　兩個(gè)月后，已是12月中旬，張力量帶著文獻(xiàn)和初步的計(jì)算結(jié)果，如約來到歐陽教授的辦公室。

　　歐陽春對張力量這么快就看懂文獻(xiàn)，得出新結(jié)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(jìn)展說一說。

　　張力量一手拿文獻(xiàn)，一手拿白板筆，向歐陽春講解自己對文獻(xiàn)的理解和思考。

　　歐陽春一邊聽，一邊點(diǎn)頭說：“張力量，你很會(huì)思考！你才研一，就能想到這些，已經(jīng)非常不容易了！其實(shí)我給你這篇文獻(xiàn)，并不是想讓你做這個(gè)模型，而是對你科研入門的一個(gè)考驗(yàn)！你用了短短兩個(gè)月的時(shí)間，看懂了文獻(xiàn)，提出了改進(jìn)方法，并計(jì)算出結(jié)論，已經(jīng)具備一名碩士生從事科研應(yīng)有的素質(zhì)，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(yàn)？”

　　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(yīng)了一聲:“好的，歐陽老師！您請說！”

　　歐陽春首先問道：“力量，你知道我為什么讓你做這個(gè)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(gè)最簡單的力學(xué)系統(tǒng)，從微觀來看，每個(gè)顆粒個(gè)體之間都有相互作用力，邊界顆粒與外界之間會(huì)存在一些未知的作用力。所以系統(tǒng)中每個(gè)顆粒之間的力不僅取決于外界，也取決于與它有聯(lián)系的其他顆粒！所以這個(gè)系統(tǒng)可以做很多有趣的工作，例如：可以優(yōu)化矩陣的維度，提高計(jì)算效率；也可以如你思考的那樣，做不同外界因素下系統(tǒng)的力學(xué)穩(wěn)定性，但是它是一個(gè)大的系統(tǒng)，你僅僅計(jì)算一次特殊情況是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，你還需要考慮不同幾何結(jié)構(gòu)和力學(xué)結(jié)構(gòu)下的統(tǒng)計(jì)平均結(jié)果，這樣的效果才有可能更接近于實(shí)際！”

　　張力量聽到這里，提出了自己在計(jì)算上的困難：“可是老師，因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)有成千上萬個(gè)粒子，因此計(jì)算矩陣的維度就會(huì)很大，這很占計(jì)算內(nèi)存，計(jì)算速度也是非常慢的！我只計(jì)算了300個(gè)粒子，用實(shí)驗(yàn)室最快的電腦，耗費(fèi)了8天的時(shí)間！如果要計(jì)算上千個(gè)粒子，可能需要幾個(gè)月的時(shí)間，如果計(jì)算中出現(xiàn)程序錯(cuò)誤，其改正的時(shí)間成本也是非常高的！”

　　歐陽春安慰道：“力量，你所擔(dān)心的這些都不是問題！因?yàn)槟阏f的這樣困難，我們可以通過優(yōu)化計(jì)算方法，通過計(jì)算機(jī)CPU的并行計(jì)算，來提高計(jì)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(jì)算成本和效率的問題，只擔(dān)心在科研中發(fā)現(xiàn)不了具體的科學(xué)問題！就如你這次所發(fā)現(xiàn)的：該系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上存在局限性，方法上需要改進(jìn)，結(jié)論也需要完善一樣，這些問題的發(fā)現(xiàn)要遠(yuǎn)比我們的計(jì)算結(jié)果重要的多！”

　　張力量見歐陽春不斷地開導(dǎo)自己在科研上要善于發(fā)現(xiàn)問題，善于完善方法，不停點(diǎn)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(huì)，似乎在做什么為難的決定，他突然問道：“力量，你認(rèn)真想一想，如果在這個(gè)力學(xué)系統(tǒng)中考慮更多的生物和社會(huì)屬性，它像什么呢？”

　　張力量沒有想到歐陽春會(huì)突然問這樣的問題，他沒有心理準(zhǔn)備，只好問道：“歐陽教授，你讓我想一想，可以嗎？”

　　歐陽春點(diǎn)頭道：“當(dāng)然可以了，你認(rèn)真想一想，再回答我！”

　　張力量想了一會(huì)，回答道:“歐陽老師，如果這個(gè)系統(tǒng)中的每一個(gè)顆粒，都給它們賦予生命和社會(huì)關(guān)系的話。那他們就是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的生命體，那么整個(gè)系統(tǒng)就可以放大成一個(gè)生物圈！”

　　歐陽春聽完張力量的分析，又提醒道:“力量，那系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)又可以表示什么呢？”

　　張力量回道：“歐陽教授，我覺得如果把該顆粒系統(tǒng)比作星球的生物系統(tǒng)，那顆粒的結(jié)構(gòu)層次就代表了各生命體之間的依存關(guān)系！”

　　歐陽春點(diǎn)頭道:“張力量，你講的不錯(cuò)，有道理！”，隨后又問道:“那模型遇到的外力和邊界條件又可以看作是什么呢？”

　　張力量見自己的胡思亂想，沒有遭到導(dǎo)師的否定，反而得到了他的贊同，于是更大膽地猜測說：“歐陽教授，如果把系統(tǒng)看成是藍(lán)色星球，其中的顆粒單元代表一個(gè)個(gè)生命，顆粒的結(jié)構(gòu)代表生命體之間的依存關(guān)系，那么系統(tǒng)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(hù)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(diǎn)，預(yù)判出系統(tǒng)內(nèi)的顆粒受力情況，就如星球守護(hù)者可以擋住外星球的入侵一樣，使得人間免受魔界的侵?jǐn)_一樣?！?p>　　歐陽春聽到這里，突然輕輕叩了一下桌子，贊道:“力量，你說的真好！我終于明白了：天罡守護(hù)系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，在于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(tǒng)真正發(fā)揮預(yù)警和御敵的作用！”

　　張力量不明白歐陽春在說什么，輕聲問道:“歐陽老師，您說的天罡守護(hù)系統(tǒng)是什么？”

　　歐陽春沒有直接回答，而是笑道：“力量，你這么富有想象力，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(shí)候特別喜歡看科幻電影和小說，不過現(xiàn)在我更喜歡真實(shí)的物理和歷史！”

　　歐陽春笑道:“力量，沒想到我們師生倆小時(shí)候的興趣愛好是相同的。我小時(shí)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？死后又會(huì)怎樣？世上會(huì)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杰作？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(shí)候的事，面帶微笑，似乎又回到了久遠(yuǎn)的過去。

　　歐陽春繼續(xù)講述道:“后來我頭腦里的問題越來越多，大人們已經(jīng)沒有辦法回答這些古怪的問題！他們?yōu)榱藨?yīng)付我，就開始編造一些陰暗，負(fù)面，有關(guān)鬼的故事來嚇唬我，試圖讓我永遠(yuǎn)不要問這些不可思議且難以解釋的問題！”

　　張力量聽到這里，也想起了自己小時(shí)候的往事，插話道：“老師，真湊巧！我小時(shí)候也曾遇到過這樣的裱事：聽我爸媽說，我小時(shí)候在清明節(jié)那天，在墳堆里糊里糊涂睡了一覺，回家后就發(fā)高燒了，當(dāng)時(shí)昏迷了好幾天，米水不進(jìn)，已經(jīng)奄奄一息了！后來我爸爸請來了一名驅(qū)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！從那以后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(diǎn)頭道:“看來所有孩子的童年都有這樣的經(jīng)歷，大人們?yōu)榱瞬蛔屛覀兊教巵y跑，總是用鬼故事來嚇唬我們！后來鬼故事聽多了，我會(huì)感到黑暗中有一雙可怕的眼睛盯著我，我會(huì)感到非常害怕，不敢一個(gè)人走夜路，不敢一個(gè)人半夜起來上廁所……，我那時(shí)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(shù)的生命。我就和伙伴一起玩星球守護(hù)戰(zhàn)的游戲，我稱自己為天罡超人，是藍(lán)色星球一切生命的守護(hù)者?！?p>　　“后來我長大了，選擇了科研道路，我就決定按照自己兒時(shí)的想法，打造出一套星球守護(hù)系統(tǒng)來，并將其命名為“天罡”！不幸的是我的想法因?yàn)樘埃珡?fù)雜，充滿太多未知的不確定因素，所以國家對天罡計(jì)劃沒有給予支持。直到前不久，國家通過天眼射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了遙遠(yuǎn)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(jì)劃。我知道這個(gè)好消息后，非常興奮，可是人類社會(huì)和自然界是一個(gè)非常龐大的相互依存系統(tǒng)，千頭萬緒，我也不知從何處下手，只好建議國家在全國1000多座城市的地下，建立涵蓋當(dāng)?shù)氐乇?，水文，氣象，植被，?dòng)物，人文所有信息的計(jì)算機(jī)超算系統(tǒng)！”

　　張力量聽到這里，問道:“我們N市也有這樣的天罡守護(hù)系統(tǒng)嗎？”

　　歐陽春見張力量對此事將信將疑，笑道:“當(dāng)然有了，就在我們N市J山的地下，占地約100000m2，有10000臺主服務(wù)器，10000000臺YH-100型超級計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)組成。我們現(xiàn)在就去那看看我們C國最先進(jìn)、最龐大的地下科研工程吧！”