第172章 韋神,意外的靈感
第172章 韋神,意外的靈感
上京大學,上京國際數學研究中心。
每次來到這裡,林葉都要感慨一聲這裡還真是適合做理論學術。
如果提起外國的那些知名大學或者是研究所的建築,人們可能能夠聯想起一些哥德式的建築;而換回到國內,這裡的中式古典園林建築的風格,大概就是國人最理想的搞理論學術的地方了。
林葉走進之後,熟練地穿過迴廊,徑直向陳景明的辦公室走去。
一直來到那個深處的院落後,林葉就看到陳爺爺辦公室的門口站著兩個人。
其中一個穿著整潔的襯衫西褲,正低頭看著手機,林葉認識,正是陳院士的博士生周凱,之前也是這位師兄幫他介紹了沈柳律所的姚清揚律師。
而另一個人————
林葉的目光頓了頓。
那人看起來年紀不大,身材清瘦,然而頭髮蓬亂得像是剛睡醒沒打理,身上還背著一個有點磨損的斜挎式單肩包,眼神有些發直地盯著地面的青磚縫隙,嘴裡似乎在無聲地念叨著什麼。最有特點的是,他懷裡還揣著一個裝滿了白開水的礦泉水瓶,讓林葉想起了他還在上高中的時候,他們班上男生最喜歡用的喝水工具,也就是這樣的瓶子。
當初他從數學老師梁渠那裡獲得奶茶的獎勵之後,他的同桌龔泉就是用飲料瓶子找他分奶茶的。
不過現在進入大學之後,林葉早就買了新的杯子,自然是不會再用喝過的飲料瓶子當水杯了。
只是沒想到,在這裡也能看到將這種瓶子當水杯的人。
這形象,在精英雲集的上京大學裡,顯得格格不入,卻又有一種說不出的獨特氣場。
「周師兄。」林葉走上前打了個招呼。
周凱聞聲抬頭,見到是林葉,臉上頓時露出了熱情的笑容:「喲,林葉啊!怎麼有空來這兒?不用訓練嗎?」
「剛下課,遇到個問題想不通,來找陳爺爺請教一下。」林葉笑著解釋,隨即目光投向旁邊那個略顯邋遢的青年,「這位是?」
「哦,差點忘了介紹。」周凱一把拉過身邊的青年,笑著說道,「這位可是咱們數院的大神,韋東師兄。他今年剛畢業,現在在中心做博士後,雖然不是陳老師的學生,但也是咱們中心的重點培養對象。」
「你既然當初是搞數學競賽的,應該也聽說過韋神的大名吧?」
韋東?
林葉愣了一下,恍然大悟。
他就說這個人的形象給自己一種略微熟悉的感覺。
這個名字,在他們搞數學競賽的圈子裡,簡直就是傳說級別的存在,曾經的IM0滿分金牌,被無數後來者稱為「韋神」。
「原來是韋師兄!久仰大名!」林葉立刻伸出手,語氣中帶著幾分敬意。
韋東聽到林葉的名字,原本有些呆滯的目光突然聚焦,有些侷促地把拿著的礦泉水瓶換了一隻手,然後伸出右手和林葉飛快地握了一下,觸感有些濕冷。
「你————你好。」韋東的聲音不大,語速很快,帶著一點憨厚的口音,「我知道你,林葉。我看過你那篇————關於湍流聲源稀疏表示的論文。」
提到數學,韋東的社恐似乎瞬間消失了,眼神變得明亮而專註:「陳老師最近在學院裡經常提到那篇文章,我在arXiv上下載看了,寫得很好,真的很好,特別是裡面那個————利用微局部分析處理伴隨算子奇異性的技巧,非常巧妙。關於稀疏約束下的唯一性證明,我一開始沒看懂那幾步不等式是怎麼放縮的,後來鑽研了幾遍才弄明白,很佩服你。」
林葉無奈地笑了笑,雖然他知道陳爺爺已經將自己收到CPAM投稿邀請的事情吹遍了,畢竟當初那位702所的吳宏昌院士都聽說過,只是沒想到連韋東這樣兩耳不聞窗外事的人都專門去研究過。
「韋師兄過獎了,其實主要是為了解決工程上的反演問題,有些數學處理是為了湊結果,沒那麼嚴謹。」
「不,很嚴謹,很有想法。」韋東認真地搖了搖頭,夸完這一句後,他似乎就不知道該說什麼了,又恢復了那種木訥的狀態,低著頭看著腳尖,仿佛剛才那個眼神發光的人不是他。
周凱見狀,笑著拍了拍韋東的肩膀,接過話頭:「林葉,你可別被他這副樣子騙了,別以為咱們這位韋神只是搞競賽厲害,實際上人家做科研也是猛得一塌糊塗,你可能不知道,他今年也剛發了一篇CPAM,一作。」
說著,周凱報出了那個讓林葉都感到驚訝的標題:「我記得標題是叫做————《Linar
inviscid damping for a class of monotone shear flow in Sobolev spaces》(索伯列夫空間中一類單調剪切流的線性無粘阻尼)來著,這篇論文我聽說還解決了一個學術界的未解難題呢,有個菲獎大佬都非常稱讚。」
林葉確實驚訝了。
他自己那篇被CPAM邀請投稿的論文水平如何,他很清楚,而韋東也能夠發表一篇上去,足以說明其學術水平也十分高。
而且聽這個題目的意思————似乎涉及的是流體穩定性中的無粘阻尼問題,這是近年來流體力學數學理論中最熱門、最硬核的方向之一,與朗道阻尼密切相關。
「厲害!這個方向很難做的。」林葉由衷地讚嘆道,「回頭我一定找來拜讀一下。」
韋東靦腆地笑了笑,小聲說道:「還好————其實導師和其他教授給了我不少幫助。」
寒暄了幾句,周凱看了看緊閉的辦公室門,對林葉說道:「你也是來找陳老師的吧?
不巧,老師正在裡面開個視頻會議,估計還得有一會兒才能結束。我們也是在這兒等著的。」
「你們也是找老師討論問題?」林葉問。
「對。」周凱點點頭,神色變得稍微嚴肅了一些,「雖然韋師兄不是陳老師的學生,但我們最近在合作一個課題,關於二維歐拉方程在特定擾動下的非線性不穩定性。我們在構造一個不穩定的本徵函數時,卡在一個奇異積分項的估計上了,想來問問陳老師有沒有什麼思路。」
說到這裡,周凱眼睛一亮,看向林葉:「對了,林葉,既然你也在,反正閒著也是閒著,要不你幫我們參謀參謀?你那篇聲學反演的論文裡對算子理論的應用很深,直覺應該很敏銳。」
林葉也沒推辭,反正等著也是等著,而且他對韋東研究的東西也很感興趣:「行啊,但我未必能幫上忙,我就聽聽。」
三人也沒講究,直接就在辦公室門口的台階旁,周凱從包里掏出了幾張寫滿公式的草稿紙遞給林葉。
「你看,問題在這裡。」
周凱指著紙上的一行算式:「我們在處理這個渦度方程的線性化部分時,遇到了這個非定域的積分算子。我們想證明這個算子的範數是受控的,但是因為核函數的奇性,用常規的Hardy—Littlewood極大函數定理估計出來的界太大了,沒法閉合。」
林葉仔細看了看。
韋東這時候也湊了過來,整個人的狀態仿佛都隨著開始討論數學而活躍了起來。
他指著那個積分項,語速飛快地補充道:「是的,這裡的奇性是1/y類型的,如果直接積分,在這個邊界層附近會發散。我嘗試引入一個加權空間,但是權重因子的指數很難確定————」
三人就這樣站在走廊里,對著幾張草稿紙討論了起來,時間也悄然過去。
「這個算子————」林葉盯著那個讓他有些眼熟的結構,腦海中【數學通感】的能力悄然運轉,「它看起來很像是一個希爾伯特變換的變種。」
「對,就是希爾伯特變換!」韋東點頭如搗蒜,「但是它帶有一個變係數的擾動,這破壞了交換性。」
「那如果我們不直接估計它呢?」林葉沉思片刻,忽然說道,「既然直接估計很難,能不能利用交換子的性質?我看過Coifman—Rochberg—Weiss的一個定理,關於奇異積分算子和乘法算子的交換子在BMO空間的有界性————」
林葉的話還沒說完,韋東的眼睛猛地亮了,他甚至激動地把自己的礦泉水瓶放在了地上,從兜里掏出一支短短的鉛筆,直接在周凱的草稿紙上畫了起來。
「交換子————對!就是交換子!」韋東一邊寫一邊喃喃自語,「如果我們把這一項拆成一個主部和一個交換子項————主部可以用譜方法控制,而交換子項————雖然它看起來複雜,但在正則性上其實比主項更好!」
「因為交換子可以磨平一部分奇異性!」林葉補充道。
「沒錯!就是這樣!」韋東興奮地抬起頭,看著林葉的眼神仿佛在看知己,「利用交換子估計,就可以繞過那個發散點!太妙了!」
看著韋東在紙上飛速推導出的新不等式,困擾了他們許久的問題竟然真的露出了曙光。
周凱在一旁看得自瞪口呆,隨即沖林葉豎起了大拇指。
然而,此時此刻,林葉卻盯著韋東寫下的那個關於「交換子估計」的公式,整個人愣住了。
他的思緒瞬間從韋東的問題,跳回到了自己剛才在教室里死磕的那個問題上面。
「等等————」
林葉的心臟猛地跳動了一下。
「我剛才被難住,是因為壓力項的里斯變換是一個非定域算子,導致我無法用局部的幾何結構去控制它。」
「但是————里斯變換和希爾伯特變換在本質上是一樣的,都是奇異積分算子。」
「如果我也像剛才處理這個問題一樣,把渦旋拉伸項看作是一個交換子呢?」
「渦度ω與變形張量S的幾何對齊,實際上是在暗示這個交換子的某種代數結構發生了抵消!」
「我不需要去硬抗那個非定域性,我只需要證明,在特定的幾何條件下,壓力梯度項與對流項組成的交換子,在某種弱意義下是緊緻的,或者具有更好的衰減性!」
Coifman—Rochberg—Weiss定理!
交換子估計!
這一瞬間,林葉腦海中的迷霧被一道閃電劈開。
他苦苦尋覓的用來解決非定域關聯的方法,原來一直就藏在調和分析的深處,藏在這個名為交換子的數學結構里!
「林葉?林葉?」
周凱的呼喚聲將林葉拉回現實。
林葉回過神,看著面前的周凱和韋東,臉上露出了一個極其燦爛的笑容。
「周師兄,韋師兄,謝謝你們!」
周凱一臉懵逼:「謝我們幹啥?剛才不是你幫我們出的主意嗎?」
林葉搖了搖頭,眼中閃爍著興奮的光芒:「不,是你們幫了我大忙。我終於知道我的那個問題該怎麼解決了!」
正當周凱和韋東都一臉疑惑的時候,旁邊忽然傳來了一道聲音:「看樣子,你們都是有所收穫啊。」
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上京大學,上京國際數學研究中心。
每次來到這裡,林葉都要感慨一聲這裡還真是適合做理論學術。
如果提起外國的那些知名大學或者是研究所的建築,人們可能能夠聯想起一些哥德式的建築;而換回到國內,這裡的中式古典園林建築的風格,大概就是國人最理想的搞理論學術的地方了。
林葉走進之後,熟練地穿過迴廊,徑直向陳景明的辦公室走去。
一直來到那個深處的院落後,林葉就看到陳爺爺辦公室的門口站著兩個人。
其中一個穿著整潔的襯衫西褲,正低頭看著手機,林葉認識,正是陳院士的博士生周凱,之前也是這位師兄幫他介紹了沈柳律所的姚清揚律師。
而另一個人————
林葉的目光頓了頓。
那人看起來年紀不大,身材清瘦,然而頭髮蓬亂得像是剛睡醒沒打理,身上還背著一個有點磨損的斜挎式單肩包,眼神有些發直地盯著地面的青磚縫隙,嘴裡似乎在無聲地念叨著什麼。最有特點的是,他懷裡還揣著一個裝滿了白開水的礦泉水瓶,讓林葉想起了他還在上高中的時候,他們班上男生最喜歡用的喝水工具,也就是這樣的瓶子。
當初他從數學老師梁渠那裡獲得奶茶的獎勵之後,他的同桌龔泉就是用飲料瓶子找他分奶茶的。
不過現在進入大學之後,林葉早就買了新的杯子,自然是不會再用喝過的飲料瓶子當水杯了。
只是沒想到,在這裡也能看到將這種瓶子當水杯的人。
這形象,在精英雲集的上京大學裡,顯得格格不入,卻又有一種說不出的獨特氣場。
「周師兄。」林葉走上前打了個招呼。
周凱聞聲抬頭,見到是林葉,臉上頓時露出了熱情的笑容:「喲,林葉啊!怎麼有空來這兒?不用訓練嗎?」
「剛下課,遇到個問題想不通,來找陳爺爺請教一下。」林葉笑著解釋,隨即目光投向旁邊那個略顯邋遢的青年,「這位是?」
「哦,差點忘了介紹。」周凱一把拉過身邊的青年,笑著說道,「這位可是咱們數院的大神,韋東師兄。他今年剛畢業,現在在中心做博士後,雖然不是陳老師的學生,但也是咱們中心的重點培養對象。」
「你既然當初是搞數學競賽的,應該也聽說過韋神的大名吧?」
韋東?
林葉愣了一下,恍然大悟。
他就說這個人的形象給自己一種略微熟悉的感覺。
這個名字,在他們搞數學競賽的圈子裡,簡直就是傳說級別的存在,曾經的IM0滿分金牌,被無數後來者稱為「韋神」。
「原來是韋師兄!久仰大名!」林葉立刻伸出手,語氣中帶著幾分敬意。
韋東聽到林葉的名字,原本有些呆滯的目光突然聚焦,有些侷促地把拿著的礦泉水瓶換了一隻手,然後伸出右手和林葉飛快地握了一下,觸感有些濕冷。
「你————你好。」韋東的聲音不大,語速很快,帶著一點憨厚的口音,「我知道你,林葉。我看過你那篇————關於湍流聲源稀疏表示的論文。」
提到數學,韋東的社恐似乎瞬間消失了,眼神變得明亮而專註:「陳老師最近在學院裡經常提到那篇文章,我在arXiv上下載看了,寫得很好,真的很好,特別是裡面那個————利用微局部分析處理伴隨算子奇異性的技巧,非常巧妙。關於稀疏約束下的唯一性證明,我一開始沒看懂那幾步不等式是怎麼放縮的,後來鑽研了幾遍才弄明白,很佩服你。」
林葉無奈地笑了笑,雖然他知道陳爺爺已經將自己收到CPAM投稿邀請的事情吹遍了,畢竟當初那位702所的吳宏昌院士都聽說過,只是沒想到連韋東這樣兩耳不聞窗外事的人都專門去研究過。
「韋師兄過獎了,其實主要是為了解決工程上的反演問題,有些數學處理是為了湊結果,沒那麼嚴謹。」
「不,很嚴謹,很有想法。」韋東認真地搖了搖頭,夸完這一句後,他似乎就不知道該說什麼了,又恢復了那種木訥的狀態,低著頭看著腳尖,仿佛剛才那個眼神發光的人不是他。
周凱見狀,笑著拍了拍韋東的肩膀,接過話頭:「林葉,你可別被他這副樣子騙了,別以為咱們這位韋神只是搞競賽厲害,實際上人家做科研也是猛得一塌糊塗,你可能不知道,他今年也剛發了一篇CPAM,一作。」
說著,周凱報出了那個讓林葉都感到驚訝的標題:「我記得標題是叫做————《Linar
inviscid damping for a class of monotone shear flow in Sobolev spaces》(索伯列夫空間中一類單調剪切流的線性無粘阻尼)來著,這篇論文我聽說還解決了一個學術界的未解難題呢,有個菲獎大佬都非常稱讚。」
林葉確實驚訝了。
他自己那篇被CPAM邀請投稿的論文水平如何,他很清楚,而韋東也能夠發表一篇上去,足以說明其學術水平也十分高。
而且聽這個題目的意思————似乎涉及的是流體穩定性中的無粘阻尼問題,這是近年來流體力學數學理論中最熱門、最硬核的方向之一,與朗道阻尼密切相關。
「厲害!這個方向很難做的。」林葉由衷地讚嘆道,「回頭我一定找來拜讀一下。」
韋東靦腆地笑了笑,小聲說道:「還好————其實導師和其他教授給了我不少幫助。」
寒暄了幾句,周凱看了看緊閉的辦公室門,對林葉說道:「你也是來找陳老師的吧?
不巧,老師正在裡面開個視頻會議,估計還得有一會兒才能結束。我們也是在這兒等著的。」
「你們也是找老師討論問題?」林葉問。
「對。」周凱點點頭,神色變得稍微嚴肅了一些,「雖然韋師兄不是陳老師的學生,但我們最近在合作一個課題,關於二維歐拉方程在特定擾動下的非線性不穩定性。我們在構造一個不穩定的本徵函數時,卡在一個奇異積分項的估計上了,想來問問陳老師有沒有什麼思路。」
說到這裡,周凱眼睛一亮,看向林葉:「對了,林葉,既然你也在,反正閒著也是閒著,要不你幫我們參謀參謀?你那篇聲學反演的論文裡對算子理論的應用很深,直覺應該很敏銳。」
林葉也沒推辭,反正等著也是等著,而且他對韋東研究的東西也很感興趣:「行啊,但我未必能幫上忙,我就聽聽。」
三人也沒講究,直接就在辦公室門口的台階旁,周凱從包里掏出了幾張寫滿公式的草稿紙遞給林葉。
「你看,問題在這裡。」
周凱指著紙上的一行算式:「我們在處理這個渦度方程的線性化部分時,遇到了這個非定域的積分算子。我們想證明這個算子的範數是受控的,但是因為核函數的奇性,用常規的Hardy—Littlewood極大函數定理估計出來的界太大了,沒法閉合。」
林葉仔細看了看。
韋東這時候也湊了過來,整個人的狀態仿佛都隨著開始討論數學而活躍了起來。
他指著那個積分項,語速飛快地補充道:「是的,這裡的奇性是1/y類型的,如果直接積分,在這個邊界層附近會發散。我嘗試引入一個加權空間,但是權重因子的指數很難確定————」
三人就這樣站在走廊里,對著幾張草稿紙討論了起來,時間也悄然過去。
「這個算子————」林葉盯著那個讓他有些眼熟的結構,腦海中【數學通感】的能力悄然運轉,「它看起來很像是一個希爾伯特變換的變種。」
「對,就是希爾伯特變換!」韋東點頭如搗蒜,「但是它帶有一個變係數的擾動,這破壞了交換性。」
「那如果我們不直接估計它呢?」林葉沉思片刻,忽然說道,「既然直接估計很難,能不能利用交換子的性質?我看過Coifman—Rochberg—Weiss的一個定理,關於奇異積分算子和乘法算子的交換子在BMO空間的有界性————」
林葉的話還沒說完,韋東的眼睛猛地亮了,他甚至激動地把自己的礦泉水瓶放在了地上,從兜里掏出一支短短的鉛筆,直接在周凱的草稿紙上畫了起來。
「交換子————對!就是交換子!」韋東一邊寫一邊喃喃自語,「如果我們把這一項拆成一個主部和一個交換子項————主部可以用譜方法控制,而交換子項————雖然它看起來複雜,但在正則性上其實比主項更好!」
「因為交換子可以磨平一部分奇異性!」林葉補充道。
「沒錯!就是這樣!」韋東興奮地抬起頭,看著林葉的眼神仿佛在看知己,「利用交換子估計,就可以繞過那個發散點!太妙了!」
看著韋東在紙上飛速推導出的新不等式,困擾了他們許久的問題竟然真的露出了曙光。
周凱在一旁看得自瞪口呆,隨即沖林葉豎起了大拇指。
然而,此時此刻,林葉卻盯著韋東寫下的那個關於「交換子估計」的公式,整個人愣住了。
他的思緒瞬間從韋東的問題,跳回到了自己剛才在教室里死磕的那個問題上面。
「等等————」
林葉的心臟猛地跳動了一下。
「我剛才被難住,是因為壓力項的里斯變換是一個非定域算子,導致我無法用局部的幾何結構去控制它。」
「但是————里斯變換和希爾伯特變換在本質上是一樣的,都是奇異積分算子。」
「如果我也像剛才處理這個問題一樣,把渦旋拉伸項看作是一個交換子呢?」
「渦度ω與變形張量S的幾何對齊,實際上是在暗示這個交換子的某種代數結構發生了抵消!」
「我不需要去硬抗那個非定域性,我只需要證明,在特定的幾何條件下,壓力梯度項與對流項組成的交換子,在某種弱意義下是緊緻的,或者具有更好的衰減性!」
Coifman—Rochberg—Weiss定理!
交換子估計!
這一瞬間,林葉腦海中的迷霧被一道閃電劈開。
他苦苦尋覓的用來解決非定域關聯的方法,原來一直就藏在調和分析的深處,藏在這個名為交換子的數學結構里!
「林葉?林葉?」
周凱的呼喚聲將林葉拉回現實。
林葉回過神,看著面前的周凱和韋東,臉上露出了一個極其燦爛的笑容。
「周師兄,韋師兄,謝謝你們!」
周凱一臉懵逼:「謝我們幹啥?剛才不是你幫我們出的主意嗎?」
林葉搖了搖頭,眼中閃爍著興奮的光芒:「不,是你們幫了我大忙。我終於知道我的那個問題該怎麼解決了!」
正當周凱和韋東都一臉疑惑的時候,旁邊忽然傳來了一道聲音:「看樣子,你們都是有所收穫啊。」
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