見陳家川拿到了研究課題,曾廣平和何殷華也都目光灼灼的期待起來。
“何老師。”
林墨看向何殷華。
“何老師你是搞數學建模的,我這裏有個關于建模的課題。”
林墨将一份項目立項報告交給何殷華。
“水分子多尺度建模與計算?”
水分子看似簡單,但是要建立質量高、計算量小的模型并不是一件容易的事。在水分子的典型尺度上(0.3納米),量子效應已經不能忽略。所以,基于量子力學的第一原理計算對于水分子的模拟來說是必須的。
但是量子模型的計算量太大,目前報告的模拟體系中水分子個數都不超過100。由于體系太小,常常無法得到有意義的統計量。而真實世界中1克水中分子的個數是10的22次幂量級的,模拟中分子個數當然是越接近這個量級越好。
目前最常用的水分子計算模型是經典原子模型。典型的原子模型中氫原子帶正電,氧原子帶負電,原子間的靜電相互作用模拟了氫鍵。
原子模型的特點是計算簡單,量子作用被經典原子間作用等效表達,計算兩個水分子之間的相互作用隻需計算10次原子之間的相互作用。
并且由于不考慮三體作用,這樣的模型在模拟中可以高效率地計算,目前的模拟規模可以達到10的5次幂量級個分子。這是利用原子模型計算能夠達到的上限。
但這遠遠不夠,距離10的22次幂還差的很遠。
因此多尺度水分子的建模便成爲了最新的研究方向。
林墨之所以選擇這個課題,也是想要爲以後做準備,水分子是最基礎的分子之一,研究水分子,能夠爲日後基點很好的基礎,隻要将水分子研究明白了,才能更近一步的研究其他分子,這對日後無論是開展量子理論研究還是向材料科學延伸探索,都是最重要的一步。
單從這個研究課題上,就可以看出林墨所說的規劃,并不是單純的畫餅,喊喊口号,而是切切實實的在朝着這個方向努力。
何殷華看到這個題目的瞬間,已然想明白了很多事情。
可是,這個問題真的要交給自己?
何殷華感覺到壓力山大,他半點信心也沒有。
他突然明白剛才陳家川拿到題目時,爲何是那般表情。
如果說陳家川面對最大阿貝爾擴域隻是沒有方向,那麽何殷華現在的感覺就是迷茫。
是的,迷茫,他面對林墨給出的題目,他感到很迷茫,他迷茫的不是看不懂課題,而是迷茫這樣的課題自己真的可能研究的出結果嗎?
這題目看起來很簡單,小學生都能理解,可是做起來,卻是世界級的難度。
數學界通常有一個不成文的規則。
那就是,題目越簡單,難度越大。
就像之前的克拉茨猜想,就像被稱爲“1+1”問題的哥德巴赫猜想。
水分子的建模并不是一件容易的事,确切的說是,非常困難的一件事。
首先,如何确定模型中的參數就是一個很有講究的問題,譬如氫氧原子的帶電量、Lennard-Jones勢能參數、氫氧鍵長、鍵角等等,目前很多模型的做法是在設定參數的時候以某些物理量的試驗結果爲根據,比如密度溫度曲線、徑向分布函數、氣化熱等等。
這裏面存在的問題是,雖然模拟結果對于建模參考的那些物理量來說比較精确,但是,對其他物理量的精度就不能保證,甚至給出完全錯誤的結果。
目前學界給出了46種水的原子模型,卻沒有一種能夠同時正确地給出水的所有物理性質。
全世界這麽多學者都沒能解決的問題,讓我來解決?
你是不是太看的起我了?
何殷華張了張嘴,本想跟陳加川一樣,問問有沒有什麽研究方案,但是想到林墨剛才對陳加川說的話,何殷華将到嘴邊的話咽了下去。
他知道現在開口,林墨肯定不會給什麽研究方案,而且還會被林墨看輕自己,自己初來,寸功未立,急需要證明自己。
“怎麽樣?何老師,這個課題可以嗎?”
見何殷華不說話,林墨不由開口問道。
何殷華知道自己不能再猶豫了,隻能咬着後槽牙說道。
“好的,這個課題我接了!我會努力作出成果來的!”
這種時候,表态是第一位的,至于課題如何解決,還是等接下來做說吧。
見何殷華答應下來,林墨滿意的點了點頭。
随後,林墨的目光放到了最後以爲曾廣平曾老師的身上。
剛才何殷華和陳加川的課題他都看了,那看的叫一個心驚肉跳。
這都是什麽魔鬼課題?
這真的是我們現在該研究的課題嗎?
我們這剛剛加入,要不先找兩個簡單的課題,先打個底?
這一上來就給我們上這麽大難度,難道說這是要給我們下馬威?
林墨要是知道此時曾廣平的想法,一定會告訴他想多了。
在林墨眼裏,這些都是小研究,就是讓他們來練手的。
至于下馬威什麽的?林墨根本沒想過,之前的聚餐上,林墨就說過,既然加入了數學研究中心,那麽大家一視同仁,爲了一個目标而努力,沒有那麽多虛頭巴腦,陰謀詭谲的東西。
“曾老師,剛才給陳老師和何老師的算是小研究,您這邊,傅院士一直跟我誇獎您,所以我這有一個稍微有點難度的課題交給你……”
林墨看向曾廣平的目光有些不好意思。
曾廣平心裏咯噔一下。
有點難度?那就是比剛才給陳家川和何殷華的還要難?
曾廣平心裏有一種不好的預感。
而一旁的陳家川和何殷華聽到林墨的話,心中都在咆哮,你管這叫小研究?!
林墨沒有注意三人的表情,将手中的最後一份課題立項遞了過去。
曾廣平手指有些顫抖的伸手接過,一旁陳家川和何殷華也都充滿好奇的将頭湊了過去,他們也想知道,比自己的課題難一點的,會是什麽樣的課題。
三個腦袋都湊到了那張紙前,看向了紙上的内容,然後,三個人同時瞪大了雙眼,眼中充滿了震驚!
(本章完)