巴黎科學(xué)院的晨間，春日的陽光穿過古典主義風(fēng)格的窗欞，將斑駁的光影投射在磨光的大理石地板上，猶如一幅鑲嵌著金色邊框的油畫。

    窗外，古老的梧桐樹在微風(fēng)中輕輕搖曳，嫩綠的新葉與湛藍(lán)的天空交相輝映，為這座知識(shí)的圣殿增添了幾分生機(jī)與寧靜。

    在梧桐樹下的林蔭小道上，兩位法國(guó)紳士正在結(jié)伴前行。

    他們行進(jìn)的速度并不算快，步伐不疾不徐，伴隨著樹葉被微風(fēng)刮過的沙沙聲，偶爾還能聽見幾聲他們此起彼伏的談笑聲。

    年紀(jì)稍顯年輕的那位紳士大約四十出頭的樣子，他的面頰瘦削而剛毅，鼻梁高挺，眼窩中綴著一雙深邃的藍(lán)眼睛。頭戴一頂黑色絲質(zhì)禮帽，帽檐下露出一頭梳理得一絲不茍的銀灰色頭發(fā)，身穿一件深藍(lán)色雙排扣燕尾大衣，質(zhì)地厚實(shí)，剪裁合體，脖子上系著的一條暗色絲綢領(lǐng)帶，更加凸顯其學(xué)者風(fēng)范。內(nèi)搭一件白色高領(lǐng)襯衫，袖口處精致的蕾絲邊則透露出他對(duì)細(xì)節(jié)的講究。

    至于年長(zhǎng)一些的紳士則簡(jiǎn)單的套著一件黑色羊毛長(zhǎng)袍，寬大的袖口和寬松的下擺隨風(fēng)輕輕擺動(dòng)，盡顯他沉穩(wěn)與從容的學(xué)術(shù)氣質(zhì)。

    他們的身邊偶有助教路過，幾乎每一位助教路過他們身邊時(shí)，都會(huì)禮貌地摘下帽子道一聲：“早安，納維先生。早安，科里奧利先生?！?br/>
    假設(shè)：

    科里奧利開口道：“我暫時(shí)還沒有做到那一步，這陣子我一直在用水車之類的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)做相關(guān)實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，這個(gè)假設(shè)極有可能是正確的。如果您不介意的話，我想要邀請(qǐng)您與我一起研究類似轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒關(guān)系。畢竟您也知道的，不是人人都是歐拉、傅里葉、泊松和柯西，數(shù)學(xué)表達(dá)式這種東西對(duì)于大部分研究者來說，也許要花費(fèi)足足數(shù)年的時(shí)間才能摸到一些門檻?！?br/>
    納維聽了這話，倒也沒有深究，而是邁步進(jìn)門道：“罷了，關(guān)心這個(gè)做什么呢？我們還是來談?wù)動(dòng)幸馑嫉氖虑榘?。你先坐，我去找找那篇稿子被我丟在哪兒了。”

    第一種，納維認(rèn)識(shí)，因?yàn)槟鞘强挛魍茖?dǎo)出的方程組。

    科里奧利聞言，忽然想起了什么：“??！這么說，您提出的那個(gè)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法——容許應(yīng)力法，就是在這座橋梁建設(shè)失敗后才歸納總結(jié)出來的？”

    “早。”

    對(duì)于巴黎科學(xué)院的大部分人來說，只需要簡(jiǎn)單的兩個(gè)姓氏，便足以令人了解到這兩位先生顯赫的學(xué)術(shù)能力與任職經(jīng)歷。

    “恭敬不如從命?！?br/>
    納維剛剛想拉開圖書室的門，卻發(fā)現(xiàn)門自己從里面推開了。

    從現(xiàn)實(shí)經(jīng)驗(yàn)來看，壓力并沒有明顯的影響運(yùn)動(dòng)流體各部分之間的分子作用所產(chǎn)生的阻力，而這些阻力更多的來源于相鄰分子的速度大小或方向差異。所以，基于這個(gè)前提，我進(jìn)一步在歐拉方程的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了相鄰分子的運(yùn)動(dòng)作用在分子上的力的分類表達(dá)式。

    我剛剛做完這些工作，第二天便興沖沖的拿著我的這份最新研究成果給柯西過目，他正好也對(duì)這方面很感興趣，而且還一眼就看出了公式的美中不足之處——這僅僅是一組描述不可壓縮流體動(dòng)力平衡和運(yùn)動(dòng)的方程，它顯然不足以描述宏觀層面的流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。我也知道這個(gè)缺陷，可是以我的能力，推導(dǎo)到這一步便已經(jīng)是極限了。

    劉維爾看見兩位學(xué)術(shù)大佬，先是一愣，旋即脫帽致敬道：“?。晌幌壬?，早??！”

    亞瑟見狀，也同樣道一聲早安：“早安，先生們?！?br/>
    古斯塔夫·科里奧利，師從奧古斯丁-路易·柯西的法蘭西科學(xué)界中堅(jiān)學(xué)者，法蘭西科學(xué)院力學(xué)部委員，前中央高等工藝制造學(xué)校幾何分析及普通物理學(xué)教授，現(xiàn)任法蘭西國(guó)立路橋?qū)W院應(yīng)用物理學(xué)教授。

    科里奧利聞言無奈道：“納維先生，您也知道，那是不可能的。您和柯西先生是老朋友，柯西先生是我的導(dǎo)師，我們倆都了解他的脾氣和立場(chǎng)，他是一個(gè)不折不扣的正統(tǒng)王朝派，畢生都致力于支持波旁王朝。雖然拿破侖同樣可以讓他愿意為之效力，但是目前我們的國(guó)王陛下是路易·菲利普，他對(duì)柯西先生顯然不具備拿破侖一樣的吸引力，所以柯西先生是永遠(yuǎn)不可能對(duì)七月王朝宣誓效忠的?！?br/>
    2.流體靜止時(shí)，法向應(yīng)力等于靜壓強(qiáng)。

    科里奧利問了句：“頒獎(jiǎng)嘉賓是誰？”

    “亞瑟·黑斯廷斯爵士，一位年輕的不列顛電磁學(xué)研究者。我聽說他和法拉第先生關(guān)系非常不錯(cuò)，而且也經(jīng)常參與法拉第實(shí)驗(yàn)室的工作，在目前的不列顛青年電磁學(xué)研究者當(dāng)中，他應(yīng)當(dāng)算是佼佼者了。可惜我對(duì)電磁學(xué)研究的不多，要不然我肯定會(huì)拉著他給我講講目前不列顛電磁學(xué)研究的近況和突破?！?br/>
    說到這里，納維忽然停下腳步問道：“話說回來，你今天怎么突然有空到科學(xué)院來？今天既不是周三也不是周六，力學(xué)部應(yīng)該沒有什么會(huì)議要開吧？難道說你是有什么新成果？”

    納維聞言放下手里的書朝著科里奧利走來，他從對(duì)方手中接過演算紙。

    “嗯，那間圖書室位置太偏僻，所以很少有人去。不過像是我、安培、柯西，我們都喜歡安靜的地方，所以都希望往那里扎堆。你覺得如何？”

    他側(cè)開身子讓開道路，目送著劉維爾帶著亞瑟離開，剛想進(jìn)門便聽見納維開口道：“那小伙子是新助教？”

    劉維爾領(lǐng)著一位他們不認(rèn)識(shí)的紳士從圖書室里走出，正好撞見了他們倆。

    那張本該只存在他的個(gè)人推導(dǎo)過程的演算紙上，赫然多出了三種推導(dǎo)方程組，而在每種方程組的最上門，還貼心的注明了它們的適用范圍。

    納維詫異道：“如果是助教的話，我怎么可能不認(rèn)識(shí)他呢？我在巴黎綜合理工大學(xué)教了那么多年書，每一屆的每一個(gè)數(shù)學(xué)與自然哲學(xué)系的學(xué)生我都認(rèn)識(shí)，但是剛剛這個(gè)人我居然一點(diǎn)印象都沒有?！?br/>
    納維對(duì)此同樣無可奈何，不過出于對(duì)老朋友的關(guān)心，他還是向科里奧利打聽起來柯西的近況：“柯西他現(xiàn)在還在布拉格嗎？還在做波旁王朝王儲(chǔ)‘波爾多公爵’的家庭教師？”

    科里奧利頗有些羨慕道：“這種等級(jí)的榮譽(yù)，估計(jì)科學(xué)院會(huì)專門替泊松先生召開一次頒獎(jiǎng)儀式吧？”

    再后來，柯西在聊天中又把我的這個(gè)新發(fā)現(xiàn)告訴了泊松先生，結(jié)果泊松同樣只花費(fèi)了幾個(gè)月的時(shí)間，便又在同等條件下，通過對(duì)歐拉方程的推導(dǎo)，建立了一個(gè)描述可壓縮流體的運(yùn)動(dòng)方程?！?br/>
    但是第三種……

    畢竟在法蘭西科學(xué)院，助教們天天進(jìn)進(jìn)出出，新人來舊人走，這也沒什么稀奇的。

    科里奧利開玩笑道：“難道您是想說，科學(xué)院招了一個(gè)不是從巴黎綜合理工大學(xué)畢業(yè)的助教嗎？您快別開玩笑了，納維先生。即便，只是巴黎科學(xué)院最普通的助教，也必定是同年齡研究者中最出色的那幾個(gè)，而每個(gè)年齡段最出色的學(xué)者幾乎都是巴黎綜合理工大學(xué)畢業(yè)的?？挛飨壬侨绱耍此上壬侨绱?，您和我是如此，甚至剛剛出門的劉維爾也是如此。您難道是想說，在我們這一群巴黎綜合理工大學(xué)的學(xué)生里，混進(jìn)了一個(gè)雜牌學(xué)校的畢業(yè)生嗎？我想科學(xué)院應(yīng)該還沒有昏聵無能到那種程度。”

    說到這里，納維一邊覺得高興，一邊又覺得腦袋疼，他開口道：“法蘭西科學(xué)院最大的幸運(yùn)，就是我們擁有了柯西和泊松這兩個(gè)數(shù)學(xué)怪物，所以在許多問題的研究過程中，他們有意無意的幫我們省了不少事。如果不是他們倆，我相信目前科學(xué)院的許多研究肯定還只是停留在假設(shè)和推導(dǎo)階段。而法蘭西科學(xué)院最大的不幸，則是這兩個(gè)數(shù)學(xué)怪物里有一個(gè)在去年出走了。相較于讓我重返橋梁建設(shè)委員會(huì)，我還是覺得政府應(yīng)當(dāng)首先想辦法把柯西給請(qǐng)回來?！?br/>
    第二種，納維同樣認(rèn)識(shí)，因?yàn)槟鞘遣此赏茖?dǎo)出的方程組。

    1.流體是各向同性的。

    幾乎每一位受過高等教育的家伙在這兩位先生面前都會(huì)生出敬畏之心，但是與大伙兒想象中的學(xué)術(shù)大拿之間的思維碰撞不同的是，他們倆在一起的時(shí)候也不總是討論些學(xué)術(shù)問題。

    克勞德-路易·納維，繼承導(dǎo)師讓-巴蒂斯特·約瑟夫·傅里葉衣缽的高徒，法蘭西科學(xué)院院士，前巴黎高等法院橋梁建設(shè)高級(jí)委員會(huì)委員，現(xiàn)任巴黎綜合理工大學(xué)微積分及力學(xué)教授與法蘭西國(guó)立路橋?qū)W院力學(xué)教授。

    納維一進(jìn)門便直奔后方的書架，他記得自己貌似是把那份演算紙塞在了哪本書里。

    而科里奧利則走向了那張還沒冷下來的椅子，他剛剛靠近，便發(fā)現(xiàn)了擺在橡木桌上寫滿了算式和推導(dǎo)過程的演算紙。

    科里奧利認(rèn)識(shí)劉維爾，但面前這位高大的小伙子卻是頭一次見，不過他倒也沒有追問對(duì)方身份的興趣。

    “三個(gè)假設(shè)？”

    科里奧利感受著清晨微涼的清風(fēng)，開口詢問道：“納維先生，你真的不考慮重回橋梁建設(shè)委員會(huì)任職嗎？”

    我本以為對(duì)于歐拉方程的研究也就到此為止了，但是令我沒想到的是，幾個(gè)月以后的某天，柯西忽然拿著一疊紙走進(jìn)了我的辦公室。他說他在我給出的前提條件下，在歐拉方程當(dāng)中引入了一個(gè)流體微團(tuán)的應(yīng)力張量概念，然后就稀里糊涂的找到了一組式子，并且可以通過這組公式準(zhǔn)確反映流體運(yùn)動(dòng)與固體運(yùn)動(dòng)的不同之處。

    納維拄著手杖輕輕搖頭道：“不是我不考慮回去，而是橋梁建設(shè)委員會(huì)多半不會(huì)重新接納我。當(dāng)年我主持榮軍院橋設(shè)計(jì)時(shí)，因?yàn)闆]有在計(jì)算上留出一定的安全余量，結(jié)果導(dǎo)致了橋梁開裂并拆毀重建。從那以后，政府委員會(huì)就一直對(duì)我的設(shè)計(jì)能力抱有懷疑，他們覺得我的設(shè)計(jì)實(shí)在是過于依賴數(shù)學(xué)計(jì)算了，還諷刺我在工程建設(shè)方面有時(shí)候甚至不如一個(gè)普通的泥瓦匠符合實(shí)際。雖然七月革命以后，委員會(huì)進(jìn)行了改組，但是當(dāng)年的那批人大部分還是重新入選了，有他們?cè)?，橋梁建設(shè)委員會(huì)多半是不考慮讓我重新回去主持工程建設(shè)的?！?br/>
    科里奧利聽到這話，忍俊不禁道：“您說得對(duì)，柯西先生的暫時(shí)離開，是整個(gè)法蘭西科學(xué)界的不幸，但卻是所有法蘭西科學(xué)家的幸運(yùn)。他在科學(xué)院的時(shí)候，簡(jiǎn)直就像是阿爾卑斯山一樣，壓在所有人的頭頂。能夠?qū)λ麧M不在乎的，估計(jì)也就只有泊松先生這樣的同級(jí)別天才了?！?br/>
    “這也算是件好事吧。畢竟像是他那么用腦子，出論文，身體是撐不了太長(zhǎng)時(shí)間的。你不知道他年輕的時(shí)候，寫起論文來簡(jiǎn)直就和印刷機(jī)似的，就因?yàn)樗麑懙恼撐膶?shí)在太多太厚，學(xué)報(bào)的版面幾乎都要被他一個(gè)人給占完了，所以科學(xué)院專門通過了一項(xiàng)特別決議，規(guī)定以后發(fā)表論文每篇篇幅不得超過4頁。他能歇一歇，對(duì)于那些急于在舞臺(tái)上展現(xiàn)自己的年輕學(xué)者來說，也算是一件好事情吧?！?br/>
    科里奧利聳肩道：“多半是吧，科學(xué)院里難道還能有什么外人嗎？就算有，也是一些官員，但眾所周知，官員們是不會(huì)來圖書室的?！?br/>
    二人一路上說說笑笑的聊著天，很快便順著林蔭小道來到了圖書室的門前。

    “他還在做研究嗎？”

    納維微微撇嘴道：“管他呢，我反正不喜歡摻和這種事情，我只希望儀式能夠快點(diǎn)結(jié)束，別耽誤我們做正事。而且，比起頒獎(jiǎng)儀式，我顯然對(duì)那位倫敦來的頒獎(jiǎng)嘉賓更有興趣。”

    納維一邊走一邊開口道：“說起泊松先生，我聽說不列顛的皇家學(xué)會(huì)好像打算把今年的科普利獎(jiǎng)?wù)率谟杷?。昨天他們派來頒獎(jiǎng)的人還專程派人來科學(xué)院聯(lián)絡(luò)，詢問泊松先生什么時(shí)候有時(shí)間接受那枚獎(jiǎng)?wù)?。?br/>
    “是嗎？”納維看起來心情不錯(cuò)：“那我就帶你去看看吧，力學(xué)部的大部分人都認(rèn)為這是個(gè)冷門方向，你如果能感興趣也算是稀奇了。我研究流體運(yùn)動(dòng)方程組的手稿就放在圖書室那邊，你要是有興趣，我們現(xiàn)在就過去。順便，再好好聊聊你剛剛提到的，在轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中引入一個(gè)全新的力的問題?！?br/>
    科里奧利也笑著說道：“我也一樣，我覺得力學(xué)還是比電磁學(xué)更有意思一些。電磁感應(yīng)固然神奇，但是我對(duì)您剛剛提到的那個(gè)流體運(yùn)動(dòng)方程顯然更感興趣。”

    納維對(duì)此也頗為無奈到：“你說得對(duì)，如果柯西先生還在巴黎的話，只要你的假設(shè)是正確的，他要不了幾個(gè)月就能找到數(shù)學(xué)表達(dá)式的規(guī)律。當(dāng)初我在研究歐拉方程的時(shí)候，認(rèn)為歐拉方程之所以和現(xiàn)實(shí)流體運(yùn)動(dòng)情況對(duì)不上，是由于歐拉方程將流體視為分子集合，這種假設(shè)只適用于完全均勻的流動(dòng)，而現(xiàn)實(shí)中的流體運(yùn)動(dòng)通常是不均勻的。

    科里奧利聽到這話，不禁笑道：“真是什么事都瞞不過您，您還記得我之前和您提到的那個(gè)發(fā)現(xiàn)嗎？當(dāng)物體在旋轉(zhuǎn)的參考系內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于慣性的作用，物體會(huì)傾向于保持其原有的運(yùn)動(dòng)方向。然而，由于參考系本身的旋轉(zhuǎn)，物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)發(fā)生偏移。您當(dāng)時(shí)說我的這個(gè)發(fā)現(xiàn)很有意思，并且建議我一直鉆研下去。這陣子，我好好地琢磨了一下這個(gè)問題，為了解釋這個(gè)現(xiàn)象，我認(rèn)為在研究過程中引入一個(gè)額外的力來描述在旋轉(zhuǎn)參考系中的物體偏移應(yīng)當(dāng)是可取的?！?br/>
    “最近應(yīng)該做的少了，至少不像在巴黎的時(shí)候那么瘋狂。他現(xiàn)在把大部分心思都用在了教育波爾多公爵身上?！?br/>
    科里奧利問道：“您是說最東邊的那間圖書室？”

    科里奧利搖頭道：“不，前陣子他跟著波旁王室一起去了格拉茨，奧地利帝國(guó)的梅特涅下令把境內(nèi)所有的正統(tǒng)王朝派流亡者都搬到了那里。”

    納維聞言皺眉思索了一陣子：“引入一個(gè)全新的力嗎？這個(gè)設(shè)想確實(shí)很大膽，但在沒有被完全證偽之前，我倒也不能說這個(gè)思路是錯(cuò)的。嗯……伱找到這個(gè)力的數(shù)學(xué)表達(dá)式了嗎？”

    科里奧利拿起演算紙上下掃了一眼，很快便發(fā)出一聲贊嘆道：“納維先生，您應(yīng)該是在找這個(gè)吧，這個(gè)推導(dǎo)確實(shí)精妙。但是，您剛剛好像和我說漏了一些東西，您最近是又在推導(dǎo)的原有基礎(chǔ)上提出了三個(gè)假設(shè)？”

    納維微微點(diǎn)頭道：“同樣的錯(cuò)誤，犯一次是失誤，但犯兩次就是愚蠢了。我雖然稱不上聰明人，但也不愿意被別人當(dāng)成蠢貨，所以我當(dāng)然得吸取教訓(xùn)。畢竟我現(xiàn)在在國(guó)立路橋?qū)W校還有教職，雖然我可能沒有機(jī)會(huì)再次主持橋梁設(shè)計(jì)了，但至少不能讓學(xué)生們重蹈我的覆轍?！?br/>
    3.應(yīng)力與變形率成線性關(guān)系。

    根據(jù)上述假設(shè)便可推導(dǎo)流體應(yīng)力的本構(gòu)關(guān)系，并代入上述的流體運(yùn)動(dòng)微分方程，進(jìn)行下述推導(dǎo)，便可得到適用于可壓縮變粘度的粘性流體的運(yùn)動(dòng)方程組……

    (本章完)

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