ระบบปั้นอัจฉริยะ : Scholar's Advanced Technological System: ระบบปั้นอัจฉริยะ Scholar's Advanced Technological System ตอนที่ 46

บทที่ 432 เบิกใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์

หลังจากได้รับการตอบกลับของลู่โจว คาร์ลสันก็ไม่คาดหวังอะไรแล้ว พิธีมอบรางวัลปัญหามิลเลนเนียมถูกเลื่อนออกไป

แต่ว่ามีใครบางคนได้ปล่อยข่าวแผนพิธีมอบรางวัลดั้งเดิมของสถาบันเคลย์

จากนั้นข่าวลือแพร่ไปว่าลู่วโจวปฏิเสธรางวัล

ตั้งแต่สมการนาเวียร์-สโตกส์ถูกแก้ไขได้ สื่อก็ให้ความสนใจในรางวัลปัญหามิลเลนเนียมมูลค่าหนึ่งล้าน สำหรับคนที่ไม่ได้ศึกษาคณิตศาสตร์ รางวัลหนึ่งล้านเป็นที่น่าตกใจยิ่งกว่าคำตอบของสมการนาเวียร์-สโตกส์เสียอีก...

นักข่าวนิวยอร์กไทมส์ให้ความเห็นว่า

[… หลังจากเพเรลมาน นักคณิตศาสตร์ชาวรัสเซียปฏิเสธรางวัลหนึ่งล้านไป ลู่โจว นักคณิตศาสตร์ชาวจีนก็ปฏิเสธรางวัลเช่นกัน ดูเหมือนว่าจะมีคำสาปมนตราผูกติดกับปัญหารางวัลมิลเลนเนียม เพราะทุกคนที่ไขปัญหาได้ดูจะไม่สนใจในเงินรางวัล]

ฮาร์ดี้ยื่นบทความหนังสือพิมพ์ให้ลู่โจว เมื่อลู่โจวอ่านจบ เขาโยนมันทิ้งลงถังขยะและส่ายหน้า

“มันช่างไร้สาระสิ้นดี ผมปฏิเสธรางวัลไปตอนไหน? ผมแค่บอกสถาบันเคลย์ให้รอไปก่อน ก็ช่วงนี้ผมค่อนข้างยุ่ง ผมไม่มีเวลาจะบินไปปารีส"

ฮาร์ดี้ “ศาสตราจารย์ คุณปฏิเสธเงินรางวัลจากสถาบันเคลย์เพราะคุณไม่มีเวลาไปที่นั่นเหรอ?”

ลู่โจวพูดแก้ต่าง "ผมเลื่อนมันไป ไม่ได้ปฏิเสธ"

ฮาร์ดี้ยักไหล่แล้วพูดว่า "โอเค เลื่อนไป... ศาสตราจารย์ จริงๆ แล้วผมมีอะไรจะเสนอ ไม่รู้ว่าควรพูดไปดีไหม"

ลู่โจวมองฮาร์ดี้แล้วถามว่า "เสนออะไรล่ะ?"

ฮาร์ดี้เกาหัวและยิ้มออกมาก่อนจะพูดขึ้น "ผมจะบอกว่า ถ้าคุณไม่มีเวลา ผมไปรับรางวัลที่ปารีสให้คุณได้ คุณยุ่งกับการวิจัยแต่ผมไม่ติดเรื่องเดินทาง..."

ลู่โจว "..."

ชายคนนี้... จะว่างเกินไปแล้ว!

…

ข่าวลือเกี่ยวกับลู่โจวเป็นแค่เรื่องกวนใจเล็กน้อย

ลู่โจววุ่นวายกับการวิจัยความปั่นป่วนของพลาสมา เขาจึงไม่มีเวลาไปแถลงข่าวและแก้ต่างประเด็นน่าเบื่อนี้

การแก้ไขสมการนาเวียร์-สโตกส์ไม่เพียงทำให้ลู่โจวได้รับความสนใจล้นหลามจากสื่อและพิธีมอบรางวัล แต่มันสร้างปัญหาอื่นให้เขาด้วย

ยกตัวอย่างเช่น ตั้งแต่เขากลับไปอเมริกาพร้อมเหรียญฟิลด์ อีเมลของเขาเต็มไปด้วยคำเชิญชวนจากสถานที่ต่างๆ

หลายอันมาจากสถาบันวิจัยในประเทศและต่างประเทศ รวมไปถึงจากมหาวิทยาลัยด้านคณิตศาสตร์อันดับท็อป 100 บางคำเชิญไม่ได้มาจากหน่วยงานวิชาการ แต่เป็นคำเชิญชวนจากรายการทีวีและรายการพูดคุย...

เมื่อลู่โจวให้เสี่ยวอ้ายคัดกรองอีเมลพวกนี้ เขาค่อยรู้สึกผ่อนคลายมากขึ้น

นอกจากการปฏิเสธคนและจัดการกับอีเมลสแปม เสี่ยวอ้ายก็เป็นผู้ช่วยส่วนตัวของเขา จากที่แสดงให้เห็น เสี่ยวอ้ายมีความฉลาดมากขึ้นเรื่อยๆ

หลังจากจัดการเรื่องจุกจิกเสร็จ ลู่โจวกลับมาสนใจการวิจัยปัญหาความปั่นป่วนของพลาสมา

เป็นเรื่องน่ากล่าวถึงว่าความยากของปัญหาความปั่นป่วนถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน

ส่วนแรกมาจากของความซับซ้อนของตัวระบบเอง และสภาพแวดล้อมของระบบ รวมไปถึงปัญหาที่เกิดขึ้นจากความหลากหลายของระบบการเคลื่อนไหวปั่นป่วนทั้งหมด

ดูจากยานอวกาศเป็นตัวอย่าง เมื่อความสูง ความเร็ว สถานที่ หรืออุณหภูมิวัสดุพื้นผิวเปลี่ยน ก๊าซและสภาพแวดล้อมกลศาสตร์ระดับมาโครรอบยานอวกาศก็จะเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ

ส่วนที่สองมาจากหลักการของฟิสิกส์แบบคลาสสิค

การลดทอนแบบปกติเริ่มจากองค์ประกอบพื้นฐานที่สุดของพลวัตของวัสดุและตั้งสมการการเคลื่อนไหวจากกฎการปฏิสัมพันธ์พื้นฐาน มันฟังดูเรียบง่าย อย่างไรก็ตาม สูตรฟิสิกส์ที่คลาสสิคส่วนมากไม่ต้องใช้ฟิสิกส์ระดับประยุกต์

แต่ในโลกของฟิสิกส์นั้น "มากคือซับซ้อน"

ดูจากอากาศยานเป็นตัวอย่าง สนามไหลรอบอากาศยานมีของไหลไมโคร 10^15~10^24 และของไหลไมโครต้องถูกวิเคราะห์เชิงกลตามหน่วย พลังการปฏิสัมพันธ์ระหว่างของไหลไมโครต้องถูกคำนึงถึงด้วย และปัญหานี้จะไม่สามารถถูกไขได้ด้วยทรัพยากรคอมพิวเตอร์ของทั้งโลก

เนื่องจากความซับซ้อน โมเดลส่วนใหญ่ที่ผลิตโดยนักวิจัยพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณจึงอ้างอิงจากปรากฏการณ์ ดังนั้น นักวิชาการแต่ละคนที่ใช้วิธีการสร้างโมเดลพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณเดียวกันอาจจะได้ผลลัพธ์ต่างกันไป

เพราะเหตุนี้ การสร้างโมเดลพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณที่ปั่นปวนอ้างอิงตามโมเดลแบบปิดจึงถูกมองว่าเป็นศิลปะมากกว่าวิทยาศาสตร์จริงจัง

เหตุผลที่ผู้คนคลั่งไคล้ในการแก้ไขสมการนาเวียร์-สโตกส์อย่างราบรื่นไม่ใช่แค่พวกเขาอยากจะรู้ว่ามีวิธีแก้ปัญหาอยู่จริงใช่ไหม แต่พวกเขาอยากรู้ว่านักคณิตศาสตร์ค้นพบอะไรระหว่างวิจัยปัญหานี้

นักคณิตศาสตร์อาจจะค้นพบจำนวนเชิงโครงสร้างระหว่างพื้นที่ซับโซนิคและพื้นที่โซนิค หรือรูปแบบอ่อนแอชัดเจนในระยะจำกัด หรืออย่างในกรณีของแอลแมนิโฟลด์ วิธีการแอลแมนิโฟลด์เรขาคณิตที่แตกต่างอาจจะใช้ได้ในสมการความต่างบางส่วน

สำหรับพลาสมาในเครื่องสเตลลาร์เรเตอร์ ส่วนความซับซ้อนแรกค่อนข้างง่ายในการรับมือ ถึงแม้พลาสมาจะไม่เสถียรภายใต้อุณหภูมิและความกดดันสูง อย่างน้อยการไหลเวียนของมาโครพลาสมาค่อนข้างคงที่

ประเภทที่สองของปัญหาซับซ้อนนั้นรับมือยากกว่า

อย่างไรก็ตาม มันก็ยากแค่สำหรับคนทั่วไป

หลังจากลู่โจวใช้แอลแมนิโฟลด์ในสมการนาเวียร์-สโตกส์ และสร้างโมเดลคณิตศาสตร์จากข้อมูลทดลองตรีโกณที่แตกต่าง เขาพบว่าถึงกระบวนการนั้นยาก แต่ผลลัพธ์สุดท้ายไม่ได้ซับซ้อนตามที่เขาคิดไว้

เวลาผ่านไปรวดเร็ว

ต้นเดือนกันยายน

ลู่โจวนั่งอยู่ในออฟฟิศที่สถาบันการศึกษาขั้นสูงพรินซ์ตัน โดยเขากำลังจ้องมองหน้าจอคอมพิวเตอร์ เขาจะเขียนลงในกระดาษทดด้วยปากกาในมือในบางเวลา

เมื่อเขาพิมพ์บรรทัดสุดท้ายของการคำนวณในคอมพิวเตอร์ เขาถอนหายใจอย่างโล่งอกและวางปากกาลูกลื่นลง

"เสร็จ!"

เมื่อฮาร์ดี้ได้ยินเสียงของศาสตราจารย์ เขาเงยหน้าขึ้นด้วยสีหน้างุนงง เขาสบตากับฉินยู่ก่อนที่จะก้มหน้าลงอีก

เจอริกและเวร่ามองลู่โจวอย่างเทิดทูน โดยเฉพาะเวร่า ตาของเธอแทบระยิบระยับเหมือนดวงดาว

แม้ว่าเธอจะไม่รู้ว่าศาสตราจารย์ของเธอทำอะไรอยู่ เธอรู้สึกว่าศาสตราจารย์ของเธอกำลังทำเรื่องมหัศจรรย์

ส่วนเหว่ยเหวิน เขากำลังเขียนทีสิสปริญญาโทโดยที่ไม่สนเรื่องที่เกิดขึ้นรอบตัว เขาอยากเรียนจบปริญญาโทปีนี้และเริ่มเรียนปริญญาเอกปีหน้าเลยไม่ได้สนใจงานของลู่โจว

เขารู้แค่ว่าศาสตราจารย์ของเขากำลังวิจัยเรื่องเพี้ยนอะไรบางอย่างอีกแล้ว...

ลู่โจวไม่ได้สังเกตท่าทีของลูกศิษย์ เขาตรวจดูโมเดลคณิตศาสตร์อีกครั้งและคัดลอกข้อมูลใส่ยูเอสบี จากนั้นเก็บยูเอสบีและรีบออกจากออฟฟิศไปอย่างรวดเร็ว

ที่มาของสมการอาจถูกสร้างได้โดยสมองมนุษย์ แต่เมื่อคำนึงถึงวิธีการแก้ปัญหาทางตัวเลข การคำนวณนั้นเกินขีดความสามารถของมนุษย์

ในการที่จะตรวจสอบโมเดลคณิตศาสตร์และเก็บข้อมูลจำลองเอง ลู่โจวต้องใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์

ยิ่งคอมพิวเตอร์เร็ว ยิ่งดี!

…

ในฐานะมหาวิทยาลัยที่ร่ำรวยที่สุดที่หนึ่งในอเมริกาเหนือ ความมั่งคั่งของพรินซ์ตันไม่ได้สะท้อนแค่ความยินยอมที่จะฟูมฟักเหล่าหัวกะทิ แต่นั่นยังสะท้อนถึงเหล่าอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ในมหาวิทยาลัยอีกด้วย

แม้ว่าพรินซ์ตันจะเป็นเมืองเล็ก แต่ก็มีทุกอย่างตั้งแต่แล็บพลาสมาจนไปถึงศูนย์ซูเปอร์คอมพิวเตอร์

สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าสมาคมศิษย์เก่าที่มีกำลังทรัพย์มั่นคงนั้นสำคัญต่อมหาวิทยาลัยแค่ไหน

ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของพรินซ์ตันอยู่ที่ศูนย์จอห์น ฟอน นอยมันน์ ปกติแล้วมันถูกใช้สำหรับการจำลองมวลฟิสิกส์ที่แน่นหนา พลาสมาฟิสิกส์ และกลศาสตร์คอสมิค

ลู่โจวคุ้นเคยกับบุคคลดังในแวดวงคอมพิวเตอร์คู่ขนาน เดวิด ชอว์

แต่พลังซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของแอนตันเชี่ยวชาญแค่ในด้านเคมีคำนวณ มันไม่ค่อยเหมาะสำหรับการคำนวณทั่วไป

อีกอย่างหนึ่ง เดวิด ชอว์ อาจจะไม่สนใจในพลาสมาฟิสิกส์หรือการจำลองพลวัตของไหล ดังนั้นลู่โจวจึงไม่อยากรบกวนเขา

ลู่โจวไม่ได้รอนานหลังจากที่เขากรอกใบขอใช้งานในโถงแนสซอ เขาได้รับการอนุมัติอย่างรวดเร็วจากสถาบัน

โปรเจคต์วิจัยใดที่เกี่ยวข้องกับพีพีพีแอลจะได้รับความสำคัญสูงสุด

แถมนักวิจัยยังได้รับเหรียญฟิลส์อีกด้วย

ลู่โจวนำเอกสารที่เกี่ยวข้องไปที่ศูนย์จอห์น ฟอน นอยมันน์ และยื่นให้กับผู้อำนวยการศูนย์ อาเมอร์ กรีน เขาเล่าจุดประสงค์ให้อาเมอร์ กรีนฟัง

หลังจากรับฟังคำร้องของลู่โจว กรีนเต็มไปด้วยความประหลาดใจ

"เหลือเชื่อ... คุณไม่ได้ล้อเล่นใช่ไหม? คุณสร้างโมเดลคณิตศาสตร์สำหรับความปั่นป่วนพลาสมาในเครื่องสเตลลาร์เรเตอร์ได้สำเร็จ?"

ถึงกรีนจะไม่ใช่นักฟิสิกส์ แต่เขารู้ว่าความสำเร็จนี้มันน่าทึ่งแค่ไหน

ลู่โจวถอนหายใจและโบกเอกสารอนุมัติในมือในระหว่างที่พูด "อีกตั้งหกเดือนกว่าจะถึงวันเมษาหน้าโง่ ผมไม่ได้ล้อเล่น"

ศาสตราจารย์กรีนไม่เสียเวลามากกว่านี้ เขาเปิดคอมพิวเตอร์ทำงานและพูดว่า "เอาโมเดลมาไหม"

ลู่โจววางยูเอสบีลงบนโต๊ะและตอบว่า "แน่นอน"

กรีนเสียบยูเอสบีเข้าคอมพิวเตอร์และเปิดดูไฟล์ข้างใน เขาดูข้อมูลและรูปภาพบนจอคอมพิวเตอร์แล้วลูบเครา เขาคิดอยู่สักพักก่อนพูดต่อ "บอกตรงๆ นะ มันยาก ผมไม่แน่ใจว่าจอห์น นอยมันน์จะสามารถพอที่จะรับมือการคำนวณในระดับนี้ คุณอาจจะต้องการบางอย่างแบบซัมมิทซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ห้องทดลองแห่งชาติโอ๊คริดจ์... แน่ใจใช่ไหมว่าทำให้โมเดลมันเรียบง่ายไม่ได้?"

ลู่โจวส่ายหัวและพูดว่า "ผมทำให้มันเรียบง่ายสุดความสามารถแล้ว"

"โอเค คุณทำให้เราเจอปัญหายากในฐานะพีพีพีแอล" ศาสตราจารย์กรีนหมุนปากกาในมือและพูดต่อ "ผมแก้ไขส่วนอัลกอริทึมได้ แต่มันต้องใช้เวลาพอสมควร"

ลู่โจวพยักหน้าและพูดตอบ "ผมรู้ ผมจะช่วยคุณ"

ศาสตราจารย์กรีนยิ้ม "แน่นอน! ยังไงเสีย พวกเราก็ทำการคำนวณคู่ขนานอย่างหนัก พวกเราไม่ใช่นักฟิสิกส์พลาสมา"

……………………………………………..