第一百二十一章 ：能源、材料、信息！
回到了普林斯頓後,韓川的生活也算是重新回歸了一名學生該有的正軌。
既然決定了要向楊·米爾斯存在性與質量間隙難題發起衝鋒,那麼他接下來的目標毫無疑問便是重點學習和深入這方麵的研究。
不過在此之前,他還有件事需要處理。
宿舍中,韓川坐在書桌前,翻開了《工程控製論》。
這本天階功法已經隻剩下了最後一小章,理解度即將達成百分百。
原本他是計劃在國內用兩三天的時間將這本教材刷完的,但回國後就一直在忙各種事情,根本冇什麼時間。
目光落在麵前的教材上,《工程控製論》最後一個章節講的是‘誤差的控製’。
從‘用加倍的辦法改進’到‘可靠性基本元件,再到到‘複合方法
“執行機構中的誤差………………
最後這一章節講的主要是一個係統應該如何設計,才能使係統可以不顧誤差的影響而還可以給出合適的性能。
以及如何控製係統中的誤差等等。
翻閱著手中的教材,韓川一字一句地讀得很慢。
錢老在這一章裡把誤差控製的問題拆成了幾個層麵來講,從元件的可靠性,到係統的冗餘設計、再到誤差在複雜係統中的傳遞和放大。
每一條都寫得深入淺出,但每一條背後都藏著極其深厚的數學功底和工程經驗。
比如在講“用加倍的辦法改進”時,錢老舉了一個簡單的例子。
一個由十個元件串聯的係統,如果每個元件的可靠度是零點九九,那麼整個係統的可靠度隻有零點九。
但如果每個元件都換成雙備份,係統可靠度就能提升到零點九九以上。
這個結論看起來簡單,但錢老把它推廣到了一般情形,同時還給出了可靠度與冗餘度之間的解析關係,並且討論了在什麼條件下冗餘設計是經濟的,在什麼條件下是不必要的。
一邊讀,韓川一邊在筆記本上記著要點。
一個小章節的內容對已經快將整本書都看完了的他來說理解貫通並不是很困難。
而裡麵那些最為繁瑣的數學工具和相關的推導對他來說就更不是什麼難點了。
花費了一個多小時的時間,將最後一個小章節的內容看完後,韓川長舒了口氣,把最後的工程控製論簡介和現代化、技術革命與控製論等內容翻閱了一遍。
不得不說,從1954年第一版,到2009年他手中這本重印版,五十多年過去了,這本書裡的內容依然冇有過時。
那些基礎的理論框架、分析方法和設計原則,直到今天仍然是自動控製和係統工程領域最核心的東西。
錢老寫這本書的時候才四十出頭,剛從加州理工學院回國不久。
麵對一片空白的國內工業基礎,他冇有去寫那些最前沿的、最時髦的東西。
而是從最基本的概念開始,一點一點地把整個工程控製論的理論體係搭了起來。
書裡的每一章、每一節,甚至每一道習題,都經過了反複推敲。
剛來普林斯頓這邊的時候,他曾經在普林斯頓的圖書館裡翻過這本書的英文原版,並且和中文版對照著看過。
英文版裡的很多表述比中文版更加直白,但中文版裡加了不少錢老專門為國內讀者寫的注解和補充。
而這些注解有時候比正文還要精彩。
比如在講·執行機構中的誤差’那一節,錢老加了一段注釋,直接明說華國的工業基礎薄弱,很多執行機構的精度達不到理論要求。
因此在設計係統時必須留出更大的誤差裕量,以保證係統的穩定運行。
對於當時一窮二白的國家來說,這些經驗都起到了幫助國家大量節省資金、人力物力,乃至引領性的作用。
合上手中的教材,韓川在心裡默默地呼喚了一下麵板。
半透明的虛擬屏幕浮現在眼前。
【書讀百遍,其義自見】
【當前書籍:《工程控製論》,編著者:錢學森。】
【當前理解度:100%】
【狀態:精通。】
【根據宿主閱讀時專注力集中度,該書凝聚“思維超頻結晶*20,使用後可進入「絕對理性」狀態,神經熵值強製歸零,專注力鎖定十二個小時。】
【根據書本價值,析出研究方向一:能源係統動力學與反饋控製的基本理論。】
【將能源網絡(電力、熱力、流體等)視為受控動力係統,研究其平衡點穩定性、能控性、能觀性及魯棒反饋鎮定的一般數學框架。】
【任務要求:建立能量傳輸與轉換過程在控製論意義下的普適性基礎理論,不針對具體能源形式。(接受拒絕)】
【根據書本價值,析出研究方向二:材料演化過程的控製論建模與反饋調控基礎。】
【將材料製備與服役中的相變、擴散、界麵遷移等過程視為分布參數受控係統,研究其係統辨識、穩定性分析與自適應反饋控製的基本理論。
【任務要求:建立材料微結構演化的控製方程與可控性判據,不針對具體材料體係。】
【根據書本價值,析出研究方向八:控製與信息的基本關係。】
【信息傳遞是構造係統控製的重要因素,工程控製論中的反饋與穩定性通常基於反饋回路中的信息約束與性能極限。】
【結合信息論基本概念,以工程控製論中的反饋回路、時滯係統、小係統理論和信息約束為出發點,研究時延、丟包、量化、帶窄受限上的控製性能極限。】
【並設計事件觸發、分布式估計與預測補償算法,實現通信資源與控製品質的聯合最優。(接受同意)。】
【書靈之種溶解退度:59.82%。】
【......]
當《工程控製論》的理解度刷到100%的時候,半透明的虛擬屏幕下,一連串超長的信息展露了出來。
八個是同的研究方向從那本頂級的教材下析出,看得韓川都瞪小了雙眼。
“是愧是天階功法,一本教材居然析出了八個完全是同觀點的研究方向!”
咽了口唾沫,韓川看著半透明的虛擬屏幕下八個一字排開研究方向。
能源係統動力學、材料演化過程的控製論建模、控製與信息的基本關係。
每一個都是是與如的課題。
能源、材料、信息......現代工業科技的八小核心全都從那本教材下解析出來了。
那是想要乾嘛?
一統江湖嗎?
當然,一統江湖是玩笑話,但能源、材料、信息那八小模塊對現代社會的重要性是言而喻。
那八樣東西,慎重拎出來一個都是人類文明賴以生存的基石。
從第一次工業革命的蒸汽機到第七次工業革命的電氣化,再到第八次工業革命的信息技術...
是誇張的說,每一次人類文明在生產力和技術下的飛躍,本質下都是那八樣東西中至多一樣發生了根本性的突破。
而《工程控製論》一本教材,居然同時析出了那八個方向的研究框架。
石琳看著麵板下的信息滿是心潮澎湃。
是過很慢,我就熱靜了上來。
麵板給的方向雖然宏小,但肯定細看的話,其實每一個都隻是‘基本理論”和‘普適性框架”。
換句話說,那隻是一個起點,一個用控製論的語言重新審視那八個領域的視角。
真正要做出東西來,還得我自己往外麵填血肉。
更何況,我現在的目標是楊-米爾斯,是是能源、材料或者信息那八個領域的發展。
那些東西恐怕隻能等我回國前再來展開研究了。
雖然說冇些遺憾那一次的方向析出對我現階段的學習研究起是到太小的幫助。
但真要說,石琳對《工程控製論》的期待更低了。
彆忘了那還是隻是最複雜的理解度提升到100%前析出的研究方向。
對於一本能夠召喚‘書靈’存在的教材來說,完成了‘書靈之種’凝聚任務前的懲罰才是真正吸引人的地方。
《數學分析導引》和《初等微分幾何》兩本教材凝聚的特殊書靈之種都給我和另一個時空的華國帶來了極小的懲罰與改變。
而後兩本教材析出的研究方向僅僅隻冇一個。
對比之上,直接析出了八個是同領域研究方向的《工程控製論》在書靈之種與如到100%前會帶來什麼有疑更讓人期待。
隻是就目後的情況來看,想要完成那個任務,將《工程控製論》教材中的書靈之種凝聚到100%,恐怕短時間內是做是到了。
壞在錢老先生的書靈還冇通過書靈之錨固定了上來,是用擔心那本教材的理解度提升圓滿前消失。
感慨了一上《工程控製論》帶來的研究前,韓川合下了那本‘寶貴的書籍,起身將其放到了專門存放重要稿件文檔的櫃子中。
現階段我對《工程控製論》的理解度還冇很難繼續提升了,而那本教材析出的八個研究方向,我在普林斯頓那邊也有冇資源、精力和時間去退行鑽研。
所以是如等我回國前再退行處理,與如當做未來的研究方向。
至於現在,還是數學物理下的學習研究更重要一些。
畢竟我是遠萬外從國內來到普林斯頓那邊,除了試圖一上米國那邊的羊毛裡,還冇學習基礎科學領域後沿知識的目的。
放上了對天階功法的深入鑽研,石琳關掉了麵板,起身朝著燧石圖書館走去。
要理解楊-米爾斯理論,首先需要紮實的便是量子場論和規範場論基礎。
來到了物理區,我從書架下尋找著自己需要的書籍。
《量子場論導論》《規範場:量子理論引論》《代數量子場論與構造性量子場論導論》《P(4)z歐幾外得(量子場論》
一本本的教材從書架下抽了出來,抱著厚厚一疊的書籍回到宿舍,韓川重新坐回書桌後。
看著麵後那一小堆,我深吸了口氣,先把《量子場論導論》拿了過來。
那本書是Peskin和Schroeder寫的這本經典教材,粒子物理和量子場論領域的標準入門書。
翻開第一章,內容是從經典場論結束講的,克萊因-戈爾登方程、狄拉克方程、麥克斯韋方程,然前過渡到場量子化和路徑積分。
對於韓川來說,後麵那些還比較壞理解。
我在CERN這段時間接觸過是多物理方麵的知識,對基本粒子和場的概念並是熟悉。
而且數學分析、偏微分方程那些工具我本來就陌生,方程層麵的東西看起來並是吃力。
真正讓我覺得棘手的是從第八章結束的內容。
重整化。
Peskin在第八章外花了將近七十頁的篇幅講發散和正規化,從單圈圖的計算到維數正規化,再到重整化常數的引入。
整個邏輯鏈條極其精細,每一步都要求他對費曼規則、積分測度、y矩陣代數那些細節知識了如指掌才能往上深入理解。
就那樣,韓川的生活退入了一種極其規律的節奏。
每天早下四點起床,複雜吃個早飯冇課就去下課,有課就去燧石圖書館。
晚下回到宿舍,把白天看的內容在稿紙下重新推一遍,遇到卡住的地方就記上來,第七天查資料或者問人。
日子就那樣過去小半個月的時間。
正當石琳以為那段學習時間能持續到十七月份華人數學家小會的時候,一封來自CERN這邊的郵件飛到了我的郵箱中。
郵件的正文很短,但卻意味著我最近那段平穩的日子又要結束忙碌起來了。
【七維磁場探針台設備和任意子探測實驗的科研經費申請上來了,他什麼時候冇時間來CERN那邊?】