巴黎科學院的晨間,春日的陽光穿過古典主義風格的窗棂,将斑駁的光影投射在磨光的大理石地闆上,猶如一幅鑲嵌着金色邊框的油畫。
窗外,古老的梧桐樹在微風中輕輕搖曳,嫩綠的新葉與湛藍的天空交相輝映,爲這座知識的聖殿增添了幾分生機與甯靜。
在梧桐樹下的林蔭小道上,兩位法國紳士正在結伴前行。
他們行進的速度并不算快,步伐不疾不徐,伴随着樹葉被微風刮過的沙沙聲,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,眼窩中綴着一雙深邃的藍眼睛。頭戴一頂黑色絲質禮帽,帽檐下露出一頭梳理得一絲不苟的銀灰色頭發,身穿一件深藍色雙排扣燕尾大衣,質地厚實,剪裁合體,脖子上系着的一條暗色絲綢領帶,更加凸顯其學者風範。内搭一件白色高領襯衫,袖口處精緻的蕾絲邊則透露出他對細節的講究。
至于年長一些的紳士則簡單的套着一件黑色羊毛長袍,寬大的袖口和寬松的下擺随風輕輕擺動,盡顯他沉穩與從容的學術氣質。
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,都會禮貌地摘下帽子道一聲:“早安,納維先生。早安,科裏奧利先生。”
對于巴黎科學院的大部分人來說,隻需要簡單的兩個姓氏,便足以令人了解到這兩位先生顯赫的學術能力與任職經曆。
克勞德-路易·納維,繼承導師讓-巴蒂斯特·約瑟夫·傅裏葉衣缽的高徒,法蘭西科學院院士,前巴黎高等法院橋梁建設高級委員會委員,現任巴黎綜合理工大學微積分及力學教授與法蘭西國立路橋學院力學教授。
古斯塔夫·科裏奧利,師從奧古斯丁-路易·柯西的法蘭西科學界中堅學者,法蘭西科學院力學部委員,前中央高等工藝制造學校幾何分析及普通物理學教授,現任法蘭西國立路橋學院應用物理學教授。
“他還在做研究嗎?”
納維對此同樣無可奈何,不過出于對老朋友的關心,他還是向科裏奧利打聽起來柯西的近況:“柯西他現在還在布拉格嗎?還在做波旁王朝王儲‘波爾多公爵’的家庭教師?”
從現實經驗來看,壓力并沒有明顯的影響運動流體各部分之間的分子作用所産生的阻力,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,基于這個前提,我進一步在歐拉方程的基礎上推導了相鄰分子的運動作用在分子上的力的分類表達式。
納維拄着手杖輕輕搖頭道:“不是我不考慮回去,而是橋梁建設委員會多半不會重新接納我。當年我主持榮軍院橋設計時,因爲沒有在計算上留出一定的安全餘量,結果導緻了橋梁開裂并拆毀重建。從那以後,政府委員會就一直對我的設計能力抱有懷疑,他們覺得我的設計實在是過于依賴數學計算了,還諷刺我在工程建設方面有時候甚至不如一個普通的泥瓦匠符合實際。雖然七月革命以後,委員會進行了改組,但是當年的那批人大部分還是重新入選了,有他們在,橋梁建設委員會多半是不考慮讓我重新回去主持工程建設的。”
科裏奧利聽到這話,不禁笑道:“真是什麽事都瞞不過您,您還記得我之前和您提到的那個發現嗎?當物體在旋轉的參考系内做直線運動時,由于慣性的作用,物體會傾向于保持其原有的運動方向。然而,由于參考系本身的旋轉,物體的實際運動軌迹會發生偏移。您當時說我的這個發現很有意思,并且建議我一直鑽研下去。這陣子,我好好地琢磨了一下這個問題,爲了解釋這個現象,我認爲在研究過程中引入一個額外的力來描述在旋轉參考系中的物體偏移應當是可取的。”
說到這裏,納維一邊覺得高興,一邊又覺得腦袋疼,他開口道:“法蘭西科學院最大的幸運,就是我們擁有了柯西和泊松這兩個數學怪物,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,我相信目前科學院的許多研究肯定還隻是停留在假設和推導階段。而法蘭西科學院最大的不幸,則是這兩個數學怪物裏有一個在去年出走了。相較于讓我重返橋梁建設委員會,我還是覺得政府應當首先想辦法把柯西給請回來。”
我本以爲對于歐拉方程的研究也就到此爲止了,但是令我沒想到的是,幾個月以後的某天,柯西忽然拿着一疊紙走進了我的辦公室。他說他在我給出的前提條件下,在歐拉方程當中引入了一個流體微團的應力張量概念,然後就稀裏糊塗的找到了一組式子,并且可以通過這組公式準确反映流體運動與固體運動的不同之處。
科裏奧利搖頭道:“不,前陣子他跟着波旁王室一起去了格拉茨,奧地利帝國的梅特涅下令把境内所有的正統王朝派流亡者都搬到了那裏。”
我剛剛做完這些工作,第二天便興沖沖的拿着我的這份最新研究成果給柯西過目,他正好也對這方面很感興趣,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力平衡和運動的方程,它顯然不足以描述宏觀層面的流體運動規律。我也知道這個缺陷,可是以我的能力,推導到這一步便已經是極限了。
科裏奧利聞言無奈道:“納維先生,您也知道,那是不可能的。您和柯西先生是老朋友,柯西先生是我的導師,我們倆都了解他的脾氣和立場,他是一個不折不扣的正統王朝派,畢生都緻力于支持波旁王朝。雖然拿破侖同樣可以讓他願意爲之效力,但是目前我們的國王陛下是路易·菲利普,他對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不可能對七月王朝宣誓效忠的。”
科裏奧利聞言,忽然想起了什麽:“啊!這麽說,您提出的那個土木工程結構設計方法——容許應力法,就是在這座橋梁建設失敗後才歸納總結出來的?”
“最近應該做的少了,至少不像在巴黎的時候那麽瘋狂。他現在把大部分心思都用在了教育波爾多公爵身上。”
納維聞言皺眉思索了一陣子:“引入一個全新的力嗎?這個設想确實很大膽,但在沒有被完全證僞之前,我倒也不能說這個思路是錯的。嗯……伱找到這個力的數學表達式了嗎?”
再後來,柯西在聊天中又把我的這個新發現告訴了泊松先生,結果泊松同樣隻花費了幾個月的時間,便又在同等條件下,通過對歐拉方程的推導,建立了一個描述可壓縮流體的運動方程。”