想获得诺贝尔物理学奖?来研究流体力学啊!

2023年10月,诺贝尔物理学奖颁布,研究光脉冲的来自美国、德国和瑞典的三位物理学家获此殊荣。同时,他们三人将共享大约100万美元的奖金。

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面对如此高的荣誉,这么多的奖金。再加上现在各地吸引人才的政策,比如东莞就承诺,拿到诺贝尔奖,在东莞买房可以补贴1000万。

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难道,你没有眼馋吗?那么问题来了,获得诺贝尔奖的正确姿势是什么呢?

从1901年诺贝尔物理学奖设立开始,一共有225人获奖。他们的研究领域,涉及射线、磁场、热辐射、超低温、量子力学、光电效应、基本粒子、天体物理、无线电报、半导体、核反应、核磁共振、集成电路、光纤以及激光。

分析这些获奖领域不难发现,他们主要分布在两大块儿:

一是带领我们探求世界的本质,比如基本粒子;另一个,就是可以解决人类的实际需求,比如半导体和光纤。

那么你也可以从这两方面入手。解决实际需求,可以研究核聚变或者室温超导。搞定其中一项,奖牌就到手了。如果你想探求世界本质,该从哪儿发力呢?我给你指条路,绝对有前途,那就是流体力学。更具体一些,是流体力学领域的湍流。

首先,流体力学很重要。从人体内的血液流动,到飞机火箭上天,再到全球范围的天气变化,都离不开流体力学。

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然而,如此重要的领域,人类对它的认识还很有限。尤其在复杂的湍流领域,还需要更进一步的探索。

流体力学的动量方程,最著名的N-S方程,已经建立了将近200年。但直到今天,人们依然无法完美解释什么是湍流,为什么会有湍流,以及层流向湍流转捩的具体过程。

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我们在流体力学课本上看到的成果,基本都是简化再简化,或者经验性质的。美国著名物理学家、诺贝尔奖获得者费曼曾经说过:湍流是经典物理学中最后一个尚未解决的重要问题。传言,另一位著名物理学家,量子力学奠基人之一,诺贝尔奖获得者海森堡临终前曾在病榻上说过一句话:“当我见到上帝后,我一定要问他两个问题——什么是相对论,什么是湍流。我相信他只对第一个问题有了答案”。

由此可见,在流体力学领域,前人留给你施展才华的空间,非常大。湍流研究,更可谓是一片蓝海!回看过去100多届的诺贝尔奖列表,也没有出现过流体力学的影子。

近代流体力学之父普朗特,曾经被两次提名诺贝尔奖,但最后都落选了。最接近的一次,是在2017年,搞笑诺贝尔奖颁给了流体力学。研究者认真研究了“猫咪流变学”,证明了猫既可以是固体,也可以是液体。

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最近几十年,科学家们在对纸笔失望之后,开始求助新的工具:计算机。计算流体力学,也就是CFD的出现,成为推动流体力学发展和实用化的的强大力量。CFD也成为了工程领域的基本设计方法,出现了仿真工程师这一新职业。

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另外多说一下,研究湍流不但能获得诺贝尔奖,你还可能获得另一个大奖——美国克莱数学研究所悬赏的千禧年七大数学难题之一,就包括湍流问题。奖金同样高达100万美元,不亚于诺贝尔奖。

所以,你还等啥呢?好了,成名和发财之道已经传授给你。本期就到这里了,我们下期见~

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