第588章 CMS年会 八【NS报告会3-不爆破!】

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多的是极度的专注。
    “让我们仔细看看这方程里的每一项。”
    徐辰在白板上将方程拆解。
    “时间导数项6866u和非线性对流项(u·63)u,描述的是流体微团的加速度。这来源于牛顿第二定律F=ma。这是绝对普适的物理法则,没有问题。”
    “压力梯度项63p,它是一个拉格朗日乘子,用来维持流体的不可压缩性63·u=0。只要流速远低于音速,这个假设也是高度精确的。”
    “问题出在哪里?”
    徐辰的笔尖,重重地圈住了方程右侧的黏性耗散项:【νΔu】。
    “问题出在这里。”
    “我们都知道ν是运动学黏性系数,Δ是拉普拉斯算子。这一项描述了流体内部相邻层之间的摩擦力。它像一个冷却风扇,把流体的宏观动能转化为微观的热能。”
    “但请各位回忆一下,这一项是怎么来的?”
    徐辰停顿了一下,像是在给台下思考的时间。
    “它不是从什么第一性原理推导出来的。它是斯托克斯在1845年,基于一个经验假设,即流体的切应力与应变率成正比,直接凑出来的!”
    “这个假设就是所谓的牛顿黏性定律。”
    “它非常成功。”
    “成功到我们后来几乎忘了,它本质上并不是宇宙最底层的法则,而是一条宏观尺度上的有效理论。”
    “所谓有效理论,就是在某个尺度内极其准确,一旦超出适用范围,就必须让位给更底层的描述。”
    “就像经典力学在低速世界里几乎完美,可当速度接近光速时,爱因斯坦的相对论必须接管;经典电磁学在宏观尺度上无比准确,可当你把问题压缩到原子尺度,量子力学就要出来接管。”
    “只要是经验模型,必然有它的适用边界!”
    ……
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