「关于三维不可压缩纳维—斯托克斯(Navier—Stokes)方程整体光滑解的存在性问题,目前数学界和流体力学界并没有一个统一的定论。」
顾志钟笑着,顿了顿,好奇地望着面前的青年,说道:「我比较好奇,你是怎幺看的。」
「我...坦白来讲,我现在并没有深入研究,因此...算中立派吧。
许青舟耸耸肩说道。
顾志钟点点头,思索片刻之后说道:「从目前的文献来看,目前大多数数学家倾向于N—S方程解的存在光滑性。只有陶哲轩等极少数认为NS方程会爆炸的数学家了。」
「没错,我最近也和他聊了些,收获蛮多。」
许青舟通过邮件和陶哲轩聊过N—S方程解的存在性与光滑性的问题。
在这方面,陶哲轩绝对算大师。
三维不可压缩流体在给定初值下存在全局光滑解,此前数学家普遍认为该问题无法通过构造反例解决。
而陶哲轩则是提出「有限时间爆破」反例模型。
简单点说,陶哲轩没有直接攻击原始的N—S方程,而是构造了一个简化版的、
但保留了N—S方程核心非线性项包含输运项和涡度拉伸项的「模型方程」。
在陶哲轩之前,研究N—S方程奇点的主流思路是试图直接构造一个解,使其在有限时间内某个点的涡度趋于无穷大。
陶哲轩的论文虽然不是对原始N—S方程的最终证明,但他提供了一个非常有力的概念证明,他表明,一个保留了N—S方程许多关键特征的动力系统,确实可以产生有限时间的奇点。
陶哲轩在邮件里边,最后说道:「这就像在凶案现场发现了一个具有暴力倾向的嫌疑人,虽然无法直接定罪,但嫌疑很大。」
目前而言,陶哲轩的推算还是极大地增强了数学界一部分人的信念:原始的、三维的N—S方程可能真的不存在整体光滑解。
当然,许青舟仍然保持着中立,不可否认,陶哲轩的论文非常精彩,但在他看来仍然有亟待解决的问题。
比如,陶哲轩的模型在多大程度上真正反映了原始N—S方程的本质?
他的模型毕竟是简化的,模型在简化过程中,是否不经意间削弱或移除了这种潜在的「自我修复」机制?
这些都有待考证。