《学霸系科学家系统》第112章 克莱因瓶、莫比乌斯带

    这是一间很大的包间，有三百多平方。
    入门靠左边，放着一排长桌子，上面放着很多食物、酒水和饮料。
    入门靠右面，放着一些白色塑料圆桌，圆桌旁放着四把或三把椅子，很多人坐在这里边吃边交谈，或站在一起三五成群的交谈。
    这样带有学术性质的聚会，很少有人会抱在一起跳舞。
    再说，这里也没多少女性，而且很多人都是年龄偏大的人。
    在场所有学者中，卓越是最年轻的。
    当然，在场还有一些不是学者，而是一些商界人士，有一些年龄和卓越相仿，他们是跟着家里人过来的。
    卓越端着酒杯和一些人交谈。
    卓越笑道：“贝建中先生，您父亲我早就听说了，一位世界知名建筑师，他在苏城的园林建筑，我以前还专门去看过，确实非常精美，独具匠心。”
    “廖赞了。”贝建中摇头笑道：“今天能见到你这样的国际著名学者，真的很荣幸。”
    “贝先生以前是学物理的吧！”
    “是的！”
    “那后来为什么改行做建筑设计师？”
    贝建中和卓越碰了下杯子，喝了一口杯中红酒，道：“一是我父亲让我做建筑师，二是在物理这一领域，我智商不高，又没天赋，所以只能去做建筑设计师。”
    说完他有点羡慕的看着卓越，道：“你喜欢物理吗？”
    “当然！”卓越点头道。
    “那我挺羡慕你的。”贝建中声音有点低落，“我也喜欢物理，但是能力不足啊，想要在物理领域走出名气，不是靠努力就行的。”
    “但你在建筑这一行业也走出名头了啊，放弃物理对你来说可能更加的好。”
    “是的！”贝建中点头，“对我来说更加的好，但是我去失去了梦想。”
    说完他扫视一眼在场的学者们，“所以我经常去看一些物理学家的讲座，就算我不在物理领域，但心中还是保持对物理的热爱。”
    卓越目光闪烁，神秘笑道：“其实你可以进入物理领域，只是以另一种方式。”
    “嗯？”贝建中疑惑的看向卓越。
    “你听说过四维建筑吗？”
    “四维建筑？”贝建中摇头失笑道：“这我倒是听过，早就有人提出过四维建筑，但那只是存在于理论中，现实中不可能出现。”
    “不！”卓越摇头道：“我觉得它是可行的。”
    “卓先生，你是搞物理的，我想你应该比我清楚，我们生存的世界是三维世界，只有上下、左右和前后，而四维空间，你就要在这里面添加一元素，请问你要添加什么？你怎么做到？”
    卓越道：“上下是一维、左右是一维、前后是一维，这三个组合起来是三维，在三维的基础上增加一维，是四维，而一般这第四维是时间维，我说的对吧！”
    “嗯！”贝建中点头。
    “其实时间维度并不是让你改变时间，而是改变方向感。”
    “以不规则的建筑改变方向感？”贝建中问道。
    “是的！”卓越点头。
    “那要怎么做？”
    “我不懂建筑，所以无法给你答案。”卓越无奈的道。
    他经过这段时间学习，发现想要改变时间，人力和现代地球上的科技是无法做到的，所以只有从方向感上去改变，让人们以为建筑中的时间是停止，或者倒退。
    比如在电视上看到的鬼打墙，在鬼吹灯上看到的悬魂梯，那都是四维建筑。
    他想了想道：“但是咱们可以从拓扑学上寻找到答案。”
    “你有把握吗？”贝建中问道。
    “有没有把握，我不知道，但是可以尝试一番，尝试一番又不需要钱，你说对吧，贝先生。”
    “我们合作吧，贝先生，我用我的数学和物理知识，你用你的建筑知识，你看怎么样？”
    系统给他的任务是设计出四维空间建筑，自己不懂建筑，所以需要和他人合作。
    贝建中眼神闪烁，心中有点意动。
    四维空间建筑一直都是只存在于理论中的建筑，至今还没人设计出来。
    如果他和卓越合作，并设计出四维空间建筑，那么他在建筑行业的名气一炮而红，并且能成为普利兹克建筑奖得主，达到他父亲一般的高度。
    而且四维空间建筑里面需要很强的数学和物理知识，他无法做到，可是面前的卓越应该有能力做到。
    当然，他也不肯定。
    但是，和别的学者合作，人家有可能不乐意，再说，他也找不到和卓越一样有才华的人。
    卓越看他在思索，知道他在犹豫，卓越也不催他。
    如果他不乐意合作，他可以找别的建筑设计师。
    卓越端着酒杯平淡的喝着，不时的有人过来和他打招呼，他也礼貌的回复。
    许久后，贝建中抬头看向卓越，沉声道：“那就试试！”
    卓越端起酒杯道：“贝先生，合作愉快！”
    贝建中端起酒杯，和卓越的酒杯碰了一下，笑道：“合作愉快！”
    说完两人喝了一小口酒，卓越道：“互相留个名片，之后我们联系。”
    “好！”
    说完两人互相留了名片。
    聚会结束后，卓越带着小雪回到剑桥。
    接下来一个月时间，他去领了卡斯特勒奖，到牛津大学做讲座，认识了许多学术界人士和一些社会知名人物。
    时间不知不觉到了八月中旬！
    卓越书房中，卓越坐在电脑前，和贝建中正在视频通话。
    卓越道：“贝先生，经过我这段时间的计算，我觉得整体建筑可以用克莱因瓶代替，楼梯用莫比乌斯带代替。”
    贝建中坐在电脑前，手中拿着笔，面前放着一张白纸。
    他道：“我也知道克莱因瓶和莫比乌斯带，它们是四维空间的理论模型。”
    “是的！”卓越道：“我正是因为考虑到这点，才想到它们，而且它们完全可以设计成建筑。”
    “你给我详细说说你的想法，我再根据你的想法设计成建筑。”贝建中双目放光的道。
    “首先是克莱因瓶，从拓扑学上来说，克莱因瓶是一个没有边的曲面，像球面一样封闭，但它却只有一个面。”
    “当然，我们的建筑不能这么做，在底部有一个门，而门的颜色我建议设计成和墙面为一体，仿佛就和墙一摸一样。”
    卓越拿起纸，纸上画着一个克莱因瓶，放到摄像头前，道：“你看，这是克莱因瓶，而我的想法是，能不能把这一段设计成莫比乌斯带。”
    说着用手指在克莱因瓶的颈部画一个圈。
    “你看莫比乌斯带是不是很像楼梯，一根纸条扭断一百八十度，两头再粘接起来做成的纸带圈，就是莫比乌斯带。”
    “当然，我知道，这样的楼梯无法走人，所以咱们还有经过一番设计。”
    贝建中眼中思索片刻后道：“可以是可以，楼梯向后拉，上下坡度为三十度角，在转折点放上门，这样就可以走人了。”
    “三十度角！”卓越在一旁的本子上记录下来，这是要之后进行公式计算的。
    贝建中继续道：“在建筑学中，几何图形的垂直方向上赋予高度值，使其转化为几何形体时，图形的边数L与形体的面数S存在S=L+2的变量关系。”
    “其实我们还可以参照彭罗斯阶梯，它就是通过莫比乌斯带转变过来的。”
    “还有，我觉得这设计的建筑中不能只有走廊，还应该有房间，我认为房间结合克莱因瓶和莫比乌斯带而设计，它只有前后门，一直走下去不会有尽头。”
    “这也可以。”卓越想了一下道。
    确实，一个建筑中只有走廊，而没有房间，这就不是一个完整的建筑，而是空中悬廊。
    两人聊了许久各自的想法，之后关闭聊天。
    卓越心道：“克莱因瓶和莫比乌斯带，好像陶哲轩也在研究这问题，但是失败了。”
    这是前段时间他和陶哲轩聊天时，听他说的。
    他当时研究的是内接方形问题，这是拓扑学上的问题，和莫比乌斯带有紧密的关系。
    1911年提出，至今未解决，将近百年的未解数学题。
    卓越拿出手机，拨打陶哲轩的电话，很快电话接通。
    “喂，老陶，现在做什么呢？”
    两人经过这么长时间经常聊天，关系融洽许多。
    “最近在研究球堆积问题。”
    陶哲轩此时正坐在办公桌前，面前放着一堆纸，上面写着很多公式，办公桌旁的垃圾桶里还放着许多揉在一起的废纸，右手用食指和中指夹着一支笔转动，左手拿着手机接电话。
    球堆积问题说的是球体紧密堆积问题，也是数学上至今未解问题之一，它对离子晶格的晶体结构有帮助，会用到数学上几何的知识。
    “你上次给我说的未解决的问题你还研究吗？”
    陶哲轩身体坐直一些，问道：“你问这个做什么？怎么？你也感兴趣了？我上次可是邀请你一起和我研究的。”
    “呵呵……”卓越笑两声道：“我是感兴趣了，我最近研究的东西刚好和这个问题有关，所以想研究这个问题。”
    “你研究什么问题？”
    “四维空间！”
    “要不你来我这？我们两一起研究。”
    陶哲轩也没问卓越为什么研究四维空间，像他们这样的人，当然是有问题就研究，没有任何理由。
    “你在美利坚除了教学和研究，还有其他事做吗？”
    “没了。”
    “那来我这吧，我每天还要去研究所看一下。”
    “行吧，等着我，我后天就到。”
    “OK！”
    挂断电话后，卓越下楼，坐车去研究所。
    “教授！”一位研究员道：“我们的研究已经进入下半段，但这里有一个问题需要您解决。”
    “什么问题？”卓越问道。
    “根据我们最近这两天的实验发现，数字图像处理的时候会出现噪声。”
    “噪声？”卓越皱眉，“怎么会出现噪声？”
    “教授，我实验一遍给您看吧！”
    “行！”
    说完他跟着研究员来到一个机器前，像电脑，但是它的主机比普通的电脑要大五倍。
    研究员坐在电脑前，快速在上面输入一些代码，然后出现一张图片，图片渐渐的变清晰。
    但图片快要处理完的时候，突然机器上出现嘶嘶的声音。
    “教授，就是这样！”研究员转头看向卓越。
    “是不是机器原因？”卓越问道。
    “不是。”研究员摇头道：“我们检查了三遍，并且在电脑上运行其他程序，没有任何问题。”
    “好，你过去，我来看看。”
    研究员站起身到一旁，卓越坐到电脑前，最后的结果和之前的一样。
    卓越想了一下，在程序中加入一些除噪代码，但是不管用。
    他皱眉，摆弄了许久，他脸上露出一丝笑容，心道：“原来是过滤器出问题了。”
    卓越转头看向身旁的研究员道：“你用的过滤器不行，换一种吧！”
    “用哪种？”
    过滤器分为三种，分别是均值过滤器、自适应维纳过滤器和中值过滤器。
    卓越想了一下，道：“用中值过滤器。”
    三种过滤器中，中值过滤器的效果最好。
    “好的！”
    卓越站起身向其他地方走去，一些人不时的来问他问题，他帮忙解决。
    第二天下午，剑桥机场！
    卓越坐在停在机场门口的车里面，手里拿着笔和纸，在计算一些东西，项阳坐在驾驶座看向机场门口。
    这时，卓越的手机响起，他拿出接通，“你人到了，好，我就在机场门口，你从机场里走出来我就会看到你。”
    五分钟后，卓越就看到陶哲轩拉着行李箱出现在机场门口，卓越下车向他挥手。
    “哈哈……”陶哲轩远远的伸出手，走到卓越面前与他握手，笑道：“好久不见！”
    “是啊！”卓越笑道：“好久不见，我们上车吧！”
    “行！”
    项阳帮他把行李箱搬到后备箱，然后开车带着他们回家。
    “你那个球堆积问题解决到哪步了？”上车后，卓越问道。
    “刚起步，没解决多少，数列的规律解决一半了。”
    卓越无语道：“就这还说没解决多少，数列你都解决一半了，再给你一段时间这个问题就解决了吧！”
    球堆积问题一共分为六步，分别是问题的引入，数列的规律，球心距、高度和体积，三棱锥与三角式的关系，球受力与二维正太分布图和模型的延伸与扩展。
    而其中最重要，也是最难的就是数列的规律。
    “没你想的那么简单，还早着呢！”陶哲轩笑道：“要解决这个问题，最起码还要有半年时间，而且能不能解决还是一个未知数。”
    不是人人都是卓越，至今遇到的所有问题都解决。
    即使是陶哲轩这样百年难遇的数学天才，也有一些数学问题无法解决。
    陶哲轩转头看向卓越，问道：“你对数列有研究吗？”
    卓越摇头笑道：“数列上你可别找我，我对它没什么研究。”
    “哎……”陶哲轩失望的摇头，要是卓越对数列有研究，两人可以讨论一番。
    卓越道：“这段时间住我家，我家有很多房间，你可以放心的住，对了，你对吃的有什么要求吗？”
    “没要求，中餐、西餐都可以。”陶哲轩摇头道。
    “嗯！”卓越点头。
    一路上聊天，很快他们就到家了，项阳把陶哲轩的行李搬到屋子里。
    “小雪，家里来客人了。”卓越看到小雪从楼上下来笑道：“叫陶叔叔好！”
    陶哲轩四十多了，小雪十二岁，小雪应该叫他为叔叔。
    说完转头看向陶哲轩道：“这是我妹妹。”
    “你好！”陶哲轩看向小雪笑道。
    “陶叔叔好！”
    “坐吧，老陶！”卓越走到冰箱前，“你喝什么？”
    “一瓶矿泉水就行。”
    卓越拿三瓶矿泉水放到茶几上，陶哲轩、项阳和自己各一瓶。
    小雪拿瓶酸奶坐到卓越身旁喝，卓越问道：“你老师们走了吗？”
    “嗯！”小雪点了点头。
    “作业写完了？”
    “哥！”小雪撒娇道：“我刚上完课，我想休息一下。”
    “那好吧！”卓越笑道：“休息半小时，之后就去写作业，作业写完才能再玩。”
    “好的。”
    卓越看向陶哲轩，笑问道：“我记得你有两个弟弟吧！”
    “是的！”陶哲轩点头，“我是家里老大，二弟叫陶哲渊，三弟叫陶哲仁。”
    “嗯！”卓越点头，“听说你二弟和三弟也都是天才。”
    他二弟是澳国国际象棋冠军，国际数学奥林匹克铜牌，澳国阿德雷德大学科学数学和音乐双学位，现在在澳国国防科技组织工作。
    三弟也是神童，获得经济学、数学和计算机科学领域的多个学位，现在在谷歌澳国分公司工作。
    “哪里？”陶哲轩笑道。
    “你们家一家都是天才！”卓越摇头笑道：“不知道你父母怎么教育你们的。”
    “难道你不是？”陶哲轩看向卓越笑道。
    说完看向小雪道：“你妹妹智商应该也不低吧！”
    卓越看一眼坐在不远处正在认真看电视的小雪，问道：“你怎么知道的？”
    “猜的。”
    “好吧，被你猜对了。”卓越自豪的笑道：“虽然我不知道她智商多少，但我妹妹确实是天才，他短短五个月时间，就学会别人三年才能学完的知识。”
    现在小雪已经学到五年级的知识，因为只有语数英，所以相当于别人三年学的知识。
    陶哲轩含笑点头，他能理解这样的学习速度，他小时候也是如此，甚至更快。
    从第二天开始，卓越就和陶哲轩一起研究内接方形问题。