第100章 彻底解决刚性方程的办法
之前通过系统对于【数学通感】这一能力的描述,林叶虽然能够猜到这个能力会非常厉害,但是没有体验过,所以他并不知道能有多厉害。
但是现在,林叶就完全意识到了。
他的脑海中浮现出了之前周文渊跟他说的,他们如今所面临的那个刚性方程,即带有刚性源项的双曲/抛物型守恒律方程组。
大概长这样:u/?t=f(u)+(1/e)s(u)。
在这个方程中,f就代表慢速流动项,s则代表着快速反应项。
而林叶惊讶地发现,这两个让他们整个课题组都感到头疼的物理算子f,以及s,在他的眼中竟然逐渐重叠成了两个抽象的代数符号:a和b。
一种前所未有的电流瞬间击穿了他的神经中枢。
「这不仅仅是方程————这是两个李代数的元素!」
林叶瞬间便意识到,这个a和b,并不是什么普普通通的字母。
他才在修炼空间里苦修了40天的记忆,那些关于bch公式、关于李括号、关于非对易几何的抽象知识,此刻开始在他的脑海中掀起了一道猛烈的风暴。
得益于他修炼完成之后,这些知识的记忆都在系统的帮助下直接打包进了他的记忆当中,所以这些知识都清晰地保存在他的脑子里面,想要忘记都难。
于是乎————
「刚性方程的难点在于快尺度和慢尺度的无法分离——」
「但如果是从李代数的视角看呢?」
林叶的童孔微微收缩,大脑飞速运转。
「传统的算子分裂方法之类,实际上是在强行假设这两个算子是可交换的,也就是(a+b)t
)≈e(at)&183;e(bt)。但实际上,流动和反应是高度耦合的,它们不可交换!也就是说,李括号[a,b]≠0!」
「正是这个非零的李括号,导致了巨大的误差,迫使我们不得不把时间步长缩得极小。」
「那么——」林叶的心跳开始加速,「既然通用的刚性求解器不存在,那为什么不针对这种「流动+反应「的特殊结构,利用bc州公式,专门构造一个只针对这类方程的指数积分器呢?」
「不需要解决所有问题,只需要利用李群的性质,把这两个算子的耦合误差,用高阶李括号项显式地修正回来——」
「虽然目前还不知道具体该怎么构建那