看着佩頓提交的一項項數據,以及實驗的結論,斯坦門不時點點頭。
裏面得出來的各方面實驗數據在精确度方面和他們的結論已經相差無幾。
而佩頓短時間之内能做出這樣的結果,自然令他滿意。
他能夠将11号材料給佩頓研究,自然是因爲這是得到充分研究數據的,已經被徹底掌握的“材料”,這一材料種種效果已經在實驗之中得到了無數次的驗證。
這是沒有秘密的材料,用來作爲新手研究材料恰恰合适。
不多時,從佩頓的實驗結論上,看到活性金屬幾個字,斯坦門心中一陣欣賞:“不錯,居然發現了這11号材料的本質!”
當初他們在發現流體形态的11号材料的時候,由于其表現出來的性質,可是走了一個大彎道,花了不小的功夫在發現材料的本質。
當然,那已經是半個世紀之前的事情,考慮到當時的實驗條件,加上佩頓表現出來的天賦,這還算是正常。
“不過天才也是有局限的,等會我給你好好上一課!”
斯坦門教授心中露出笑容,準備好好給佩頓上一課。
他把這一材料丢給佩頓,即是爲了檢驗佩頓目前的狀态,更是想要挫一挫佩頓的銳氣。
一個年紀輕輕就要在數學曆史上留下名字的天才,自傲是理所當然的。
但是過度的自傲對于研究更高文明的東西都沒有好處,對于更高文明的成就,他們這些研究人員需要抱着更加謙虛、甚至是虔誠的心。
或許佩頓在數學的領域已經走到了盡頭,但是在物理學等領域還有很長的一段路要走。
爲了避免佩頓爲了在實驗室造成不可挽救的結果,挫一挫銳氣,是每一個天賦型研究員進入實驗室都将經曆的一步。
而這一步的開頭也大都是11号材料,誰叫這一材料存在一個大坑呢?
心中暗暗想着,組織着語言,突然,斯坦門臉上一變,仔細确認着上面的内容。
良久之後才放下手中的實驗報告,沉默一陣,開口道:“你怎麽發現11号材料和植物的相性?”
佩頓自然不會說是系統的結成,稍稍組織一下語言,他說道:“因爲一個模型!”
“模型?什麽模型?”
“導師,你了解計算材料學嗎?”
斯坦門點點頭,作爲材料物理學的大佬,他自然是了解這個新興的材料領域。
甚至他們所在的實驗室本身就具備處理大規模數據的計算機,也有這一方向的研究員,作爲前沿的材料學大佬,他已經習慣使用超級計算機來處理數據。
所謂的計算材料學putational Materials Science),是材料科學與計算機科學的交叉學科,是一門正在快速發展的新興學科,是關于材料組成、結構、性能、服役性能的計算機模拟與設計的學科,是材料科學研究裏的“計算機實驗”。
它涉及材料、物理、計算機、數學、化學等多門學科,屬于新興的一門學科。
随着科學技術的發展,科學研究的體系越來越複雜,傳統的解析推導方法已不敷應用,甚至無能爲力。
計算機科學的發展和計算機運算能力的不斷提高,爲複雜體系的研究提供了新的手段。
以材料這樣一個典型的複雜體系爲研究對象的新學科—計算材料科學也應運而生,并迅速得到發展。
對于複雜體系,由于理論研究往往不能給出解析表達,或者即使能夠給出解析表達也常常不能求解,因此也就失去了對實驗研究的指導意義。
反之,失去了理論指導的實驗研究,也隻能在原有的工作基礎上,根據科研人員的經驗理解、分析與判斷,在各種工藝條件下反複摸索,反複實驗。
之所以造成理論研究和實驗研究相互脫節的根本原因并不在于理論和實驗本身,而是由于人們爲了追求能夠全面而反映客觀實際,使得理論體系變得複雜,需要龐大的數據支撐。
當然,現在的計算材料學随着計算機的發展而誕生,還處于新興的狀态,遠遠沒有日後重要。
現在斯坦門卻不明白,自己這個學生提及計算材料學做什麽?
目前計算材料學雖然在有機合成領域已經取得了初步的進展,但是主流的做法依舊是不斷的的重複試驗,分析材料的各項性能,然後去做試驗,再分析,最後磨合出一個合适的結果。
他不認爲這對于研究11号材料和植物的相性存在必然的聯系。
因而此時的斯坦門臉上充滿了好奇,這是學者本能對于未知知識的求知欲,更别說這一知識關乎着自己的研究方向。
看着臉上滿是好奇的斯坦門,佩頓突然意識到自己發現了一個大項目。
或者說一個全新的領域,還未被發展的領域,他的天賦在這個領域能發揮出最大的效果。
“一個數學模型!”佩頓開口說道。
“數學和計算機?”斯坦門隐約意識到什麽,但是心中依舊充滿了困惑。
看到自己導師的模樣,佩頓選擇了原諒,這是一個數學界大佬對于學渣本能的原諒本能。
爲什麽數學研究,特别是理論數學能夠始終站在鄙視鏈的最頂端,最重要的原因就是這門學科站在智商的頂端,大數學家都有一種本能的優越感。
其餘學科都是智商不夠用的人去學的,我研究的東西,你看都看不懂!
比如現在,即便佩頓詳細的将自己的研究發現告訴斯坦門,對方也會因爲那“淺薄”的數學知識而表示無能爲力。
似懂非懂!
也就是一片茫然。
不要懷疑這一點,佩頓關于霍奇猜想的論文,能真正看懂的人,全世界不到二十個,大多是都是頂級的數學家,其中絕對沒有斯坦門。
準确說,現在大多是諾比爾的獲得者都是數學一般的人,即便是物理獎得主,也隻能說有一定的數學功底。
終究說來,在許多非數學研究者看來,數學隻是一項工具。
他們隻需要會使用,卻不一定需要了解,至少不需要深入的了解。
斯坦門這位諾獎大佬也不具備領悟佩頓思想的底蘊.
數學是所有學科的基礎,作爲一個大數學家,在研究材料物理學的時候.
佩頓心中就本能的建立數學模型,利用數學模型配合大數據分析,推導材料的結果,縮小實驗範圍,這在實驗之中能夠發揮出來無比強大的效果。
甚至成爲日後材料學的趨勢。
雖然這個材料和植物的關系,是從系統之中得知的……
“建立一個數學模型,利用計算機的思索,縮小實驗的範圍……”
佩頓簡單的說道。
斯坦門似懂非懂的點點頭:“給我詳細說說。”
看着自家一臉不死心的老師,佩頓搖搖頭,本來不想打擊你的,你這不是自己送上門了嗎?
既然你想聽,也讓你死個明白。
“爲了整體的分析認知材料,同時避免其餘因素的影響,所以我,最初的思路,便是以凝聚态階段的初期爲切入點,判斷各種相性問題。”
“利用數學的思維,我們可以将這一流體的凝聚态看成一個在扁平基底上沉積的球形帽狀晶核,抽象來看就是一個三維球面。我們可以設θ是接觸角,r是曲率半徑,a是接觸面的半徑,γ是表面張力……”
有些東西光說是說不清楚的。
想了想,佩頓拿去桌面上的馬克筆,在白闆上闆書了起來。
【Sv=(π/3)(2+cosθ)(1-cosθ)】
【Gt=(Gf+zFη/Ω)Svr+γSAr+(γSN-γSE)πrsinθ】
白闆上的公式越寫越多。
筆尖在白闆上跳躍,一行行算式躍然而出。
整個數學模型就像一具精心構築的骨架,支撐着研究結果的血與肉。
對于它的每一處細節已經了然于心,即便沒有刻意背誦過,佩頓也能很流暢地進行現場推導。
而此時的斯坦門目光目光直直地釘在白闆上,生怕錯過一個細節。
隐約之間,他能意識到這是多麽重要的知識,能對他的實驗工作帶來多麽巨大的幫助。
保持着十足的注意力,就像是學習一門全新的知識體系一般。
斯坦門在四十歲之後,已經很少有過這樣的體會了。
那個時候,他已經功成名就,成爲這一領域的權威。
然而即便如此,他已經開始有些跟不上佩頓的思路。
“停!”
斯坦門教授深呼吸了一口氣,指着一個公式,開口道:“這個公式的推導詳細講解一下。”
佩頓掃了一眼這個公式的推導過程,其中涉及到量子方面的一些公式,間雜着拓撲學方向的一些理論,綜合了數學和物理學,即便是凝聚态方面的專家也不一定能快速體悟,的确不是一般的諾貝爾得主能明白的。
佩頓簡單的講了其中的轉換過程,斯坦門似懂非懂的點點頭。
佩頓的數學體系推導繼續,白闆上,一行行整齊的公式齊刷刷的擺在哪裏,充滿了數學的魅力,其中蘊含了無窮的奧秘。
“根據相關的結論,便能得出相性和植物的契合,做實驗之後,正式驗證了這一結果。”
佩頓輕松的說道,放下了手中的筆。
而斯坦門看着這一白闆的公式,心中卻充滿了無奈,腦子一片混亂。
佩頓的“數學模型”進行到現在這個階段,白闆上的很多東西,他已經開始看不懂了。
他倒不是不懂數學,隻是沒這麽深入的研究過。
畢竟材料學是一門基于實驗的學科,大多數的數據都是做出來的,而不是算出來的。
然而現在有人告訴他,一個數學模型居然能無中生有的,在實驗之前得出實驗結果。
他除了懷疑人生之外,似乎也沒有更好的辦法。
隐約之間,他能看出來佩頓的報告包含了拓撲學、流體學、幾何學等各方向的知識,很多都涉及到他的盲區。
或許,他得抽時間好好研究下了,斯坦門無奈的想到。
若是佩頓知道他的想法,一定會勸他放棄。
或許斯坦門是有這個天賦的,但是他的精力已經跟不上了。
“佩頓,你真是個天才,你重新定義了我對材料物理學的認識,關于信息材料學,你完全可以重新塑造這個學科,成爲他的奠基者。”
佩頓微微一笑:“不過是一些小把戲,小技巧,還不至于奠定一個學科。
(本章完)