他倒不懷疑洪范的能力,只是覺得此人畢竟年輕,卻草草看了一遍就下定論,太過狂妄。
“可以一試。”
洪范對他一笑,拾起桌上的碳筆,在空白處開始書寫。
勢能與動能定理都是現成的,所以有了第一個等式。
v=(2gy)^0.5
而后從質點運動關系易得第二個等式。
v=ds/dt=(1+y’^2)^0.5*dx/(2gy)^0.5
兩者聯立,對dt積分,自然有了第三個等式。
t=∫(1+y’^2)^0.5*dx/(2gy)^0.5
(公式編輯器發不出來,打不出積分角標)
這樣,糧食質點整個運動的時間t便是y(x)的函數,問題的解就是滿足邊界條件
y(0)=0,y(p)=q
的所有連續函數y(x)中,使得上述泛函式取最小值的函數y。
洪范寫完上述語句,直起身子。
這時候,所有四位學士都已經圍在桌旁。
“這樣問題就清楚了。”
洪范說道,滿臉輕松。
程茂德皺了眉頭。
“洪范公子,你這幾個式子我們也早就列出來了。”
他明顯失望。
“但是這東西沒有辦法求解。”
莊立人同樣搖頭。
“洪公子,你的過程列得確實清楚漂亮,但要求出這個極值函數,我們尚沒有趁手的工具。”
這是器作監內常常遇到的狀況——從典型的物理現象得出問題,嘗試尋求數學解決,卻沒有合適的數學工具。
不過洪范卻沒有放下筆。
“各位,既然沒有工具,那便創造工具。”
這話是如此的狂妄,以至于莊立人與程茂德都聽得愣住。
碳筆在白紙上留下無數一蹴而就的字符,順暢得好似作畫。
對于泛函
s=∫l(f(x),f’(x),x)dx
固定兩個端點,在泛函s取到極值時的函數記作g(x),
定義與這個函數“靠近”的一個函數……
靜謐的書房內,一時只有書寫的沙沙聲。
洪范一邊聆聽,一邊推導。
仿佛那些久遠到斑駁褪色的記憶,又在靈魂中流淌起來。
半晌后,他完成全過程,在新定理上方寫下名字。
歐拉方程。
歐拉-拉格朗日方程(euler-lagrangeequation)簡稱e-l方程,在力學中則往往被稱為拉格朗日方程,是變分法的關鍵定理。
“現在,我們有工具了。”
洪范檢視紙上定理,心中略有些羞愧。
但他很快壓下雜念,用e-l方程開始解最速降線的泛函。
結果被輕松得出。
x=r*(t-sint),y=r*(1-cost)
正是擺線。
直到洪范輕輕放下碳筆,室內依然沒有人說話。
時間已偷偷溜走。
但那種摧枯拉朽的力量感,仍回蕩在莊立人心中。
譬如水獺所見,橫攔在溪流中、風雨難摧的石壩,被蛟龍一碾而過。
譬如松鼠所棲,聳立于森林間、永恒不壞的大樹,被巨象一撞而開。
莊立人沒有想到。
在進入器作監數十年后,在這一個毫無預料的晌午,他竟久違地感受到了生而為人的渺小。
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