《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。
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