反复翻看的是欧拉在1757年的《柏林学院回忆录》上发表的一篇名为《流体运动的一般原理》的文章。
这是数学史上第一次用偏微分方程模拟流体流动,被称为“无粘性流体力学领域最重要的基础方程”。
虽然当时欧拉为了能求得一些假,他假设了流体是不可压缩、没有粘度的,这也使得欧拉版的流体流动偏微分方程在如今已没太大的实用价值,但从学术的意义来说,这依然是值得反复研读的参考文献,对于运用数学来模拟、解决流体力学问题有着不可忽略的作用。
砝国的工程师、物理学家克劳德·路易·纳维正是从欧拉的这套理论里获得了灵感,并在欧拉的基础方程里加入了分子间相互作用力的考虑,即增加了一个粘性常数,并推导出一套粘性流体流动的偏微分方程组。
二十年后,爱尔兰数学家和物理学家乔治·加布里埃尔·斯托克斯爵士,又从连续统假设模型出发,在纳维的偏微分方程组基础上,再推导出了具有两个粘性常数的流体力学方程,才最终形成了纳维-斯托克斯方程,即简称的n-s方程。
现在宁青筠钻研欧拉这篇被称为“流体力学的开山之作”的文献,就要是从源头开始研究纳维-斯托克斯方程,走的是最正宗的道路。
正是因为这篇文章,让宁青筠再次深刻地意识到数学与物理的关系是如此的密不可分,几乎一切的物理现象乃至物理定理,都能用数学表达出来。
这时听秦克说起纳维-斯托克斯方程,宁青筠不由生出了高山仰止的感叹来:“想到这是近两百年前推导出来的公式,更是让人觉得难以置信。”
秦克对n-s方程的了解已超越了绝大多数人,他鼓励道:
“n-s方程的难度在于用微分之间的变化率关系来表达流体速度,压力,密度,粘性等变量,使得它在什么情况下有解、这些解的光滑性问题如何,都很难判定。不过它虽然很难,一旦将它完全