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小米阅读 > 都市 > 一分之差,撞进你心里 > 第148章 《跨领域的灵感》

林暖暖那个关于“隐形减速带”的朴素比喻,像一颗投入深潭的石子,在江辰陷入僵局的思维中激起了不同寻常的涟漪。它本身并未提供答案,却微妙地扭转了他审视问题的角度,将他的注意力从反复研磨的“理想模型参数”上,引向了材料真实结构中可能存在的、被忽略的“不完美”。

那天自习室匆匆交流后,江辰几乎是以一种近乎偏执的专注,重新扎回了实验室。他暂时搁置了原有的模拟框架,开始大量检索和阅读关于拓扑材料中无序、缺陷、局域化效应对边界态影响的文献。这类研究相对小众,因为主流理论往往建立在完美周期性结构的假设之上。但江辰意识到,对于他们正在验证的这种制备工艺尚不成熟的新型材料,微观尺度的无序可能恰恰是导致理论与实验偏差的“魔鬼细节”。

与此同时,林暖暖也没闲着。郑教授那边的材料可视化项目虽告一段落,但她从中获得了一种前所未有的信心和启发。她开始更加有意识地训练自己用“视觉思维”去拆解和理解复杂问题,不仅仅是科学问题,甚至包括日常生活和学习中的难题。她发现自己这种将抽象关系转化为空间和图像进行思考的习惯,似乎是一种独特的认知优势。

周四下午,她如约去计算机学院上《计算机图形学基础》课。王教授的课程果然如江辰所说,更偏向科学计算可视化而非游戏渲染。这节课讲的是“标量场与矢量场的可视化技术”,教授展示了许多用颜色映射、等值面、流线、流管来表现温度场、流速场、电磁场的实例。当看到屏幕上那些复杂物理场被转化成绚丽而清晰的动态图像时,林暖暖忽然心念一动。

课后,她鼓起勇气拦住了正要离开的王教授。

“王教授,请问……像电磁场、流速场这种‘场’的可视化技术,有没有可能……应用到更抽象的‘空间’中?比如,不是真实的三维空间,而是……”她努力组织着语言,“比如材料内部电子的某种‘状态空间’,或者描述某种‘概率’或‘关联’的抽象空间?”

王教授有些意外地看着这个选了自己课的物理系女生,推了推眼镜:“理论上,只要你能用数学定义出那个‘空间’的坐标和‘场’的属性,并且能计算出每个点的值,就可以用类似的方法可视化。关键在于如何建立有意义的数学映射。你是在做什么项目吗?”

“是……是受到一些研究问题的启发。”林暖暖含糊地说,心里那个念头却越发清晰起来。

晚上,江辰依旧在实验室熬夜。林暖暖给他带了宵夜过去。实验室里只有他一个人,屏幕上开满了文献和代码窗口,旁边的白板上写满了新推导的公式和潦草的关键词:“Anderson局域化”、“弱无序微扰”、“拓扑保护性阈值”……

“有新进展吗?”林暖暖把温热的云吞面放在他手边,轻声问。

江辰揉了揉布满血丝的眼睛,摘下眼镜,语气带着熬夜的疲惫,但比前几日多了些沉静的思索:“有一些头绪。文献表明,即使是弱无序,也可能在拓扑边界态中引入类似‘共振’的局域化效应,影响其输运性质。我正在尝试将一种描述无序势的随机项加入到哈密顿量中,重新设计模拟。”他顿了顿,“这比单纯调参数复杂得多,计算量也会剧增。”

林暖暖看着白板上那些她完全看不懂的符号,又看了看屏幕上那些冰冷的代码行。她想起下午图形学课上的内容,一个更大胆的想法冒了出来。

“江辰,”她试探着问,“你加入的这个‘无序势’,在计算机里,是不是可以看成是在一个原本很规整的‘格子’上,随机地给每个点加上一点点高高低低的‘起伏’?”

江辰点头:“可以这么理解,一种随机的能量扰动。”

“那……如果,我是说如果,”林暖暖的眼睛在灯光下显得格外亮,“你能计算出这些‘起伏’的具体样子,还有电子在这个有‘起伏’的格子上面运动时,哪些路变得好走,哪些路变得难走……有没有可能,把这些‘起伏’和‘路况’也变成一种……‘场’?然后用图像的方式画出来?不是画材料原子,是画你那个抽象的‘格子’和上面的‘起伏’。”

江辰愣住了,一时没理解她的意思。

林暖暖有些着急,拿起旁边一张草稿纸,用笔画了起来:“你看,这是你理想的、平整的晶格格子。”她画了一排整齐的小方格。“然后,你加入无序,就是在每个格点上随机加一点点高度。”她在一些格点上画了凸起的小点,高低不一。“电子在这些格点上运动,受这些‘高度起伏’影响,有些路径可能就被‘堵’得更厉害,有些可能影响小。这能不能算是一种……‘通行难度场’?”

她画得粗糙,比喻也幼稚,但江辰盯着那张草稿纸,瞳孔微微收缩。他脑中那些抽象的公式和随机变量,似乎突然被赋予了极其粗糙但异常鲜活的“空间形态”。

“你是说……将无序势的分布和其对电子波函数局域化的影响,进行空间化的可视化表达?”他的语速慢了下来,带着一种豁然开朗的震惊,“不仅仅是将最终的计算结果(如电导率)做成图表,而是将中间过程——无序的构型、波函数的空间分布、局域化长度——全部用图形学的方法渲染出来?形成一个动态的、可视的‘故事’?”

“对!就是这个意思!”林暖暖用力点头,“就像我上次给郑教授做的,把温度变化、性能数据、微观结构演变放到一个画面里讲故事。只不过,你这里的‘角色’是‘无序起伏’和‘电子波’,‘舞台’是你那个抽象的格子空间。”

江辰靠向椅背,深深地吸了一口气,又缓缓吐出。他看向林暖暖的眼神变得极其复杂,有惊讶,有赞赏,更有一种发现了宝藏般的明亮光芒。

“这想法……太棒了。”他低声说,手指无意识地敲击着桌面,“我们通常只关注输入和输出,中间的黑箱用复杂的数学描述。但如果能‘看见’无序的具体空间构型是如何影响波函数、如何一点点‘腐蚀’拓扑保护性的……那不仅可能帮助我们直观地找到问题的关键模式,甚至可能启发新的理论分析思路!”

他立刻转向电脑,新建了一个文档,开始快速敲击:“需要修改模拟代码,在计算输运性质的同时,输出每一帧(或关键参数点)的无序势空间分布矩阵、波函数概率幅的空间分布矩阵……然后,用图形学方法,将势能高低映射为颜色深浅或高度,将波函数强度映射为透明度或发光强度……甚至可以做成动画,观察随着无序强度变化,波函数是如何从延展态逐渐被‘钉’在某个局域区域的……”

他完全进入了工作状态,语速飞快,思路如泉涌。林暖暖站在旁边,看着他专注的侧脸和屏幕上跳跃的光标,心里充满了难以言喻的成就感。这一次,她不仅仅是提供了一个模糊的比喻,而是将一个具体的、来自另一个领域的方法论工具,递到了他的手中。

“不过,这需要不少图形编程和数据处理的工作。”江辰停下打字,看向林暖暖,眼神中带着询问和一丝不易察觉的期待,“我对这部分不熟。你……有兴趣一起试试吗?这本身就是一个绝佳的‘科学可视化’实践项目,而且直接关联前沿物理问题。”

林暖暖的心跳骤然加速。和他一起做一个真正的、深入他核心研究领域的项目?不是旁观,不是辅助,是合作?

“我……我可以吗?”她声音有点干,“我编程和图形学才刚入门……”

“技术可以学,我可以教你框架和算法思路。”江辰的语气很肯定,“关键在于视觉设计和叙事逻辑,这是你的强项。而且,你对这个问题的‘图像化直觉’,本身就是最宝贵的贡献。”

他的话消除了林暖暖最后的犹豫。一股热流涌上心头,她用力点头:“好!我跟你一起做!”

接下来的几天,两人的自习室约会变成了名副其实的“联合项目攻坚”。江辰负责修改核心物理模拟代码,增加数据输出模块,并给林苒苒讲解需要可视化的物理量的数学意义。林暖暖则开始疯狂学习如何在python中调用更高级的可视化库(如mayavi、plotly 3d),学习如何将矩阵数据转换为三维体渲染、等值面或动态粒子流。

他们常常头挨着头,对着一行行代码或一张张测试渲染图讨论到深夜。

“这里,波函数在这个角落突然增强,颜色可以更亮一些,突出局域化的发生点。”

“无序势的起伏用冷暖色渐变好,还是用地形图式的高度图好?”

“动画节奏这里要慢一点,这是相变的关键帧。”

他们争论,尝试,失败,再尝试。江辰惊叹于林暖暖对色彩、节奏和构图近乎本能的敏锐,总能提出让最终效果更清晰、更富有表现力的建议。林暖暖则折服于江辰将复杂物理过程拆解成可计算、可渲染步骤的严密逻辑,以及他总能一针见血指出她技术实现中逻辑漏洞的能力。

这是一种前所未有的合作体验。他们不再是“学霸辅导学渣”,也不是“艺术家与科学家”的简单互补,而是两个不同思维领域的探索者,为了一个共同的目标,将各自的优势语言“翻译”给对方,共同锻造出一件前所未有的、融合了深刻物理洞察与卓越视觉表达的“作品”。

终于,在又一个通宵达旦的努力后,第一版完整的动态可视化程序跑通了。当屏幕上,抽象的“格子空间”随着控制滑块移动,从平整有序逐渐“长出”随机的高低起伏(无序势),而代表电子波函数的、半透明的发光“云团”,从一开始均匀弥漫整个空间,逐渐被那些“起伏”驱赶、分割、最终收缩凝聚成几个孤立的亮点(强局域化)时……整个实验室都安静了。

图像无声,却仿佛在诉说着一个关于“秩序如何在随机中瓦解,保护性如何被微观瑕疵侵蚀”的壮丽而残酷的故事。

江辰盯着屏幕,久久不语。林暖暖则捂住了嘴,眼眶发热。她知道,他们创造出的,不仅仅是一个解释问题的工具,更是一件兼具科学精确性与艺术感染力的“认知艺术品”。

江辰缓缓转过头,看向林暖暖,眼中充满了疲惫,但更多的是震撼与一种近乎温柔的激赏。

“我好像……有点明白你说的‘跨领域灵感’是什么了。”他低声说,伸手握住了她的手,“谢谢你,暖暖。你让我‘看见’了我的问题。”

林暖暖回握住他微凉的手指,笑容在晨曦透窗而入的光线中,无比明亮。

这一次,不是她走进了他的世界,也不是他理解了她的世界。而是他们共同创造了一个新的、只属于他们两人的、融合理性与感性的奇妙世界。

而灵感,就在这世界的交界处,璀璨绽放。

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