周三傍晚,六点刚过,燕大最大的阶梯教室之一已经排起了蜿蜒的队伍。
抢到课的150名幸运儿怀着激动的心情陆续进入教室,当然也有些没选上课的同学想要过来蹭课的。
结果刚进入教室,他们就傻眼了。
前排中央最好的位置,坐着的都是些头发已经花白的老年人或是气质儒雅的中年人。
他们有的戴着老花镜翻看着笔记本,有的低声交谈,神情专注而期待。
有不少学生认出,那其中有数学科学学院的副院长、微分方程领域的权威刘教授,有物理学院理论物理方向的资深教授陈教授,甚至还有几位来自隔壁学校的大佬。
“我的天,前排坐的都是大佬?”一个物理系的大三学生小声对同伴嘀咕,“那个陈教授,我上学期选他的《量子力学》差点没挂科!他也来听李神的课?”
“不止呢,你看那边,数院的周院士好像也来了,”同伴压低声音,语气充满敬畏,“这阵容太可怕了,李神这课牌面也太足了!”
很快,消息在挤得满满当当的教室里悄然传开,学生们这才真切地感受到,李宸开设的这门《拓扑流体力学导论》,其分量远超他们的想象。
毕竟这不是一门普通的热门选修课,而是一场由该领域开创者亲自引领的、面向大众的科学启蒙,其学术价值和象征意义不可估量。
在这个全新的领域,李宸是当之无愧的第一人,他的导论,很可能就是未来这个学科的标准框架和入门路径。
李宸提前几分钟走进教室,他穿着一件简约的灰色毛衣,外搭休闲西装,步履从容。
身后跟着略显紧张但努力保持镇定的艾米莉和张景辉,两人手里抱着厚厚的讲义和演示用具。
教室内瞬间安静下来,所有目光齐刷刷地聚焦在讲台上,教室后方和两侧,B站的专业录制团队早已架设好多机位。
李宸走上讲台,目光平静地扫过座无虚席的教室,掠过前排那些熟悉或陌生的教授以及后方那些站着的学生身上。
他微微一笑,直接打开了麦克风:“同学们,晚上好。欢迎大家来到《拓扑流体力学导论》的第一堂课。”
在接下来的一个学期里,我将尝试和大家一起,推开一扇名为‘拓扑流体力学’的新世界的大门。”
“在开始之前,我想先问大家一个问题,”李宸没有立刻切入公式,而是如同聊天般提问,“当你们听到‘拓扑’这个词,第一反应是什么?或者,当你们想到‘流体’,脑海中浮现的又是什么景象?”
台下有些骚动,有学生小声回答“橡皮泥”、“莫比乌斯环”,也有说“水流”、“空气”。
李宸耐心地听了一会儿,点点头:“很好,拓扑研究的是物体在连续变形下保持不变的性质,比如一个咖啡杯和一个甜甜圈,在拓扑学家眼里是一样的,因为它们都有一个‘洞’。
而流体力学,研究的是液体和气体这些流动物质的运动规律,从江河湖海到大气环流,乃至我们血液的流动。”
他一边说,一边在艾米莉及时调出的电子白板上,画出了简单的示意图。
“那么,把这两个看似不相关的领域放在一起,拓扑流体力学研究的是什么?”李宸抛出了核心问题,停顿片刻后说道,“简单说,它关注的是流体运动中的拓扑结构——那些在流动中保持不变的、全局性的特征。比如一个漩涡,它中心的奇点和环绕的流线结构,就可能具有某种拓扑不变性。”
这番话通俗易懂,台下无论是数学物理基础扎实的,还是来自文史哲等其他专业的人都听得津津有味。
前排的教授们也不住点头,显然对这种深入浅出的讲述方式表示赞赏,这对于李宸这个新老师来说很难得,他们一开始还担心李宸讲的东西他们都会听不懂。
“为什么要关心这个?”李宸继续推进,“因为很多复杂的流体现象,比如湍流,其本质可能就隐藏在这些拓扑结构之中。理解并刻画这些拓扑特征,能为我们理解和预测复杂的流体运动,提供全新的、更本质的工具。这也是我当初研究NS方程时的一个重要出发点。”
他巧妙地将课程主题与他的研究成果联系起来,瞬间提升了课程的格局和吸引力。
接着,他开始引入一些最基本的数学语言,但依然保持着克制的节奏。
他介绍了“流形”、“同伦”、“亏格”等拓扑学基本概念的直观思想,并与流体中的“流线”、“涡旋管”、“涡环”等概念进行类比。
他通过精心设计的动画和示意图,展示了一个简单的涡环如何像一个“拓扑上的圆”,以及这种拓扑性质如何在一定条件下保持。
“这门课的目标,不是把你们培养成这方面的专家,”李宸坦诚地说,“而是希望为你们打开一扇窗,看一下基础研究前沿的风景。或许它会吸引你们中的一些人未来投身于此,或许它只是丰富了你看待世界的一个维度。无论哪种都是有价值的。”
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