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小威小說網 > 都市 > 學霸的模擬器系統 > 第49章 能流的去向(求收藏求追讀求月票)

正午的陽光,被金陵大學高大的法國梧桐切割成細碎的金屑,懶洋洋地灑在通往物理學院的石板路上。

當林允寧推開階梯教室厚重的木門,耳機里許巍那句‘沒有什么能夠阻擋’的嘶吼,被瞬間掐斷。

門內,是另一個世界。

中央空調無聲吐出的冷氣,像一條冰冷的蛇,纏上了他剛被陽光曬過的溫熱皮膚。

空氣里,廉價油墨、汗水、以及六神花露水混合的味道,凝固成一片令人窒息的沉默。

今天,是第二輪理論考試,范圍是電磁學。

講臺上的錢立群老教授,從一個掉漆的鐵皮文具盒里,捻起一根短到幾乎握不住的粉筆頭,在黑板上用力地寫下“誠信考試”四個大字。

粉筆灰在從高窗投下的光束中,如同飛舞的螢火,安靜地起落。

第一排,衛驍坐姿如松,文具在桌角排成一絲不茍的直線,眼神銳利如鷹。

她沒有看書,只是平靜地注視著黑板,眼神銳利如鷹,整個人像一柄出鞘的利劍,鋒芒畢露。

角落里,杜飛則把草稿紙摞得像小山,手指關節捏得發白,像一臺剛剛預熱完畢、即將進入全速運轉的計算機器。

而周衍則在反復擦拭著自己的眼鏡片,做著深呼吸,如同一個即將踏上拳臺的拳手。

林允寧的目光掃過全場,最終落在最后一排“風景區專座”旁邊,那個正朝自己拼命招手的身影上。

他無奈地輕嘖一聲,單手插在校服褲兜里,不緊不慢地晃了過去。

“唉,這家伙還真是會挑位置。”

他剛一坐下,許嘉誠就湊了過來,壓低聲音,神情緊張:

“林神仙,昨晚睡得好嗎?我做了一晚上電磁感應的噩夢,感覺腦子都快被磁力線纏成線圈了。”

林允寧懶洋洋地打了個哈欠,沒說話。

他昨晚的確沒睡好,倒不是因為緊張,純粹是看書看上頭了。

那本磚頭厚的《數學物理方法》,比上輩子玩過的任何游戲都更容易讓人沉迷。

此刻他的腦海中,矢量微積分、傅里葉變換、復變函數不再是孤立的工具,而是如同給他的大腦裝上了一塊頂級的顯卡驅動。

而他眼中的物理世界,也已經從模糊而抽象的“標量”,變成了一幅由無數矢量場構成的絢爛畫卷,充滿了動態的幾何之美。

趁著考試還沒開始,他的意識再次沉入那片熟悉的幽藍光幕中,開始了對【電動力學】的模擬學習。

【前置模塊【數學物理方法 LV.2】已解鎖,‘電動力學’模塊模擬效率提升50%!】

【第95小時,你深入研究麥克斯韋方程組的微分形式,場的“散度”與“旋度”在你眼中不再是抽象算符,而是描述了空間每一點“源”的強度與“渦”的強度。】

【第210小時,你以“規范不變性”為基石,將電磁場分解為標量勢與矢量勢,獲得了從更底層描述電磁相互作用的鑰匙。】

【此刻,電動力學對你而言,已經不再是公式的集合,而是一套描述空間幾何與能量流動的優雅語言。】

【知識模塊‘電動力學’等級提升:LV.1概念認知→ LV.2范式掌握】

【剩余模擬時長:676小時45分鐘】

……

就在這時,林允寧感覺到一道銳利的目光。

他抬起頭,正好與第一排的衛驍在空中相遇。

沒有敵意,沒有挑釁,只有頂尖高手間難以言喻的惺惺相惜。

衛驍平靜地點了點頭,便收回了目光。

考試的鈴聲,準時響起。

試卷如雪片般分發下來。

前幾道關于“位移電流”和“有限長螺線管邊緣場”的題目,迅速拉開了考生的層次。

衛驍下筆沉穩,直接從麥克斯韋方程的積分形式切入,每一步推導都無懈可擊。

杜飛則按既定模板,開始了手工“批處理”,復雜的積分公式一串串往下壓,草稿紙消耗速度驚人。

而林允寧,依舊不緊不慢。他先是花了整整一分鐘通讀全卷,然后先挑了一道玻爾磁子的送分題開始作答。

接著,他拿起筆,不是在草稿紙上列公式,而是在頁邊空白處,畫起了各種奇怪的箭頭和閉合回路,像是在打腹稿。

這一幕被旁邊正在東張西望的許嘉誠瞥見,心中立刻升起一股熟悉的荒謬感,暗自嘀咕:

“我靠,林神仙又開始畫符做法了?”

時間很快過去了三分之二,大部分學生終于攻克到了那道拉開考生層次的壓軸題面前。

整個考場的氣氛,也隨即壓抑到了頂點。

【一個半徑為R的平行板電容器,正在以恒定速率充電。請論證:能量并非沿著導線進入極板,而是從極板間的側面空間流入。并給出能流密度的方向場圖與總功率。】

這是一個極易陷入積分陷阱的場論難題。

“大魔王”衛驍,再次展現了完美的學院派功底。

她嚴格遵循安培環路定律,先計算出極板間變化的電場激發的環形磁場B,再結合極板間的電場E,代入坡印廷矢量公式 S =(1/μ?)*(E x B)。

最后,她寫下坡印廷定理的積分形式 dU/dt =-∮(S·da),通過嚴謹的論證,將流入的能量通量與電容器內部場能的增加率完美地聯系起來。

每一步都有理有據,毫無破綻,如同教科書般標準。

唯一的缺點,就是計算量巨大。

而另一邊,林允寧看著這道題,終于忍不住撇了撇嘴。

“嘖,又是積分……煩不煩啊。”

雖然說物理的盡頭是數學,但物理的美,恰恰在于能找到一條繞開所有繁瑣計算的、直達本質的幾何捷徑。

林允寧嘆了口氣,干脆放下了筆,揉了揉因為熬夜有些發脹的太陽穴,眼光不自覺地被窗外梧桐的落葉吸引了過去。

正統解法他已經有了思路,之所以沒寫,是因為……嫌麻煩。

一旁的許嘉誠正被復雜的邊緣場積分搞得焦頭爛額。

一抬頭,又看到林允寧那副老神在在的悠閑姿態,差點一口老血噴出來。

“林神仙……居然也有不會的時候?”

然而,下一秒,他就看到了讓他畢生難忘的一幕。

林允寧突然拿起了筆,直接在試卷的空白處,畫出了電容器的側視圖。

那寥寥幾筆,簡潔而寫意,充滿了奇異的美感。

那是一張“能流地圖”。

電容器的側視圖旁邊,只用幾根平行的箭頭,清晰地標出了從正極板指向負極板的電場E。

隨即,根據右手定則,他用一圈圈“點”和“叉”的符號,畫出了由變化的電場在周圍空間激發出的、環形的磁場B。

電場與磁場,如同兩張交織的網,鎖定了這片小小的空間。

接著,他伸出右手,拇指、食指、中指構成一個標準的三維坐標系,在圖上輕輕一比劃。

E x B……

方向瞬間確定!

他拿起筆,在圖上畫出了一系列從側面空間、徑直指向極板內部的箭頭,如同萬川歸海,清晰地展示了坡印廷矢量S的流向!

能量,并非沿著導線“灌”入,而是從廣闊的側面空間,“擠”進了電容器!

他甚至懶得去進行繁瑣的面積分。

他只是在圖旁邊,慢慢寫下了坡印廷定理的微分形式:

?u/?t ?·S =-J·E。

然后標注:在電容器內部的真空中,電流密度J=0,所以,流入的能量通量散度,必然等于場能密度隨時間的變化率。

無需繁瑣積分,P = VI的結論自然而然落地。

整個過程,他只用了不到五分鐘。

做完這一切,他便將筆一扔,雙手枕在腦后,靠著椅背,閉上了眼睛,仿佛已經提前交卷。

考試結束的鈴聲響起。

錢立群教授開始收卷,當他拿起林允寧那張只有一個簡潔示意圖的答卷時,眉頭下意識地皺起:

這小子又犯懶了,最后一道題嫌積分麻煩不做了?

然而,當他的目光順著那幾根清晰的能流箭頭移動,最終落在那行簡潔的微分形式上時。

他拿卷子的手,在半空中猛地一頓,渾濁的眼眸里仿佛有星辰炸開。

他下意識地向前湊了一步,鼻尖幾乎要碰到試卷,布滿皺紋的手指因為用力而微微顫抖,指尖甚至在紙張上留下了一個淺淺的印痕。

“這個物理圖像……嘶……”

最后,當他看到那行簡潔的微分形式旁,關于“J=0”的標注時,震驚化為了難以置信的狂喜。

他拿著那張薄薄的卷子,看得入了迷,忘了自己身在考場,忘了周圍還有上百名學生,只是下意識地,用一種近乎于夢囈的聲音喃喃自語:

“這小家伙,他不是在‘算’物理,他是在‘看’!他居然能想象出能量在空間中的流動!這……這就是他的物理直覺!

“他把電動力學……當成幾何題來做了……”

這句低語,被剛剛從他身邊經過的周衍敏銳地捕捉到了。

周衍忽然想起了什么,腳步瞬間一滯,

他朝著試卷瞥了一眼,頓時恍然大悟,隨即臉上血色褪盡。

他本以為自己最后一道大題已經超水平發揮。

可那引以為傲的、寫滿了三頁紙的嚴謹邏輯,在“幾何”這個詞面前,顯得如此笨拙。

考場外,他將這句話轉述給許嘉誠。

許嘉誠立刻目瞪口呆,半晌才吐出一句:

“我就知道,林神仙肯定有神仙解法……”

關于“林神仙一張圖秒了壓軸題”的傳說,開始在頂尖物理學霸的圈子里不脛而走。

第二天的實驗對決,火藥味越來越濃。

……

而傳說的主角,早已將身后的風暴甩開。

他獨自一人走出物理樓。

傍晚的風吹在臉上,帶著一絲涼意,讓他那高速運轉了一下午、如同發燙CPU般的大腦,終于有了一絲寧靜。

他繞著運動場慢跑放松,口袋里的諾基亞手機適時響起。

來電的正是實驗員孫婧。

“林師弟,你干嘛呢?喘成這個樣子?”

林允寧有些上氣不接下氣:

“咳,孫師姐你好,我沒事,正慢跑呢。是不是低溫拉曼有空檔了?”

“哎呦,年輕人身體就是好,集訓隊這么累,還有精神鍛煉呢……”

電話那頭,孫婧笑著調侃了一句,顯然心情不錯,“你運氣不錯,低溫設備周三正好有個空檔,我知道你白天忙,幫你預約了晚上八點到凌晨兩點。

“怎么樣,師姐夠意思吧?”

林允寧聞言,立刻興奮起來:

“這么快就能做了?多謝孫師姐幫忙,改天請你吃大餐。”

電話那頭,再次傳來孫婧清脆的笑聲:

“行啊,那可一言為定。不過我可提醒你,低溫實驗可不是鬧著玩的,液氦金貴得很,千萬先過幾遍實驗手冊,可別捅婁子!

“周三晚上,我親自熬夜陪你!”

……

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