第6章 数学家(2/2)
林夏走过去,坐在女儿身边。题目是关于鸡兔同笼的应用题,他没有直接给出答案,而是拿出草稿纸,画了几只鸡和兔子的简笔画:“我们先假设笼子里全是鸡,那么脚的总数是多少?如果比实际的脚数少,说明有兔子,每把一只鸡换成兔子,脚数会增加几只?”
林晓跟着他的思路一步步计算,很快就算出了答案。“爸爸,原来数学这么简单!”她抱着林夏的脖子,在他脸上亲了一口,“我们老师说明天要讲新的内容,叫‘轴对称图形’,你能提前教我吗?”
“当然可以,”林夏笑着拿出一张纸,对折后剪出一个蝴蝶的形状,“你看,把这张纸对折,蝴蝶的左边和右边是不是完全一样?这就是轴对称图形。生活中还有很多这样的例子,比如树叶、窗户、你的红领巾……”
苏晚端着菜走出厨房,看着父女俩其乐融融的样子,笑着说:“好了,别光顾着讲数学,先吃饭吧。今天做了你爱吃的红烧排骨,还有林晓喜欢的番茄炒蛋。”
吃饭时,苏晚提起下周的同学聚会:“我大学同学说想聚一聚,问你要不要一起去。他们都好奇,整天跟公式打交道的数学家,生活里是不是也全是数字。”
林夏放下筷子,想了想:“下周有个学术会议要参加,可能去不了了。等忙完这阵子,我们一家人出去旅游,好好陪你们放松一下。”他知道,自己平时工作太忙,陪家人的时间太少,心里一直很愧疚。
苏晚握住他的手:“我知道你工作忙,不用太自责。林晓也很懂事,总跟我说‘爸爸在做很厉害的事,能帮很多人’。”
林夏心里一暖,看向身边的女儿。林晓正拿着筷子在碗里摆成三角形,嘴里念叨着:“这是等边三角形,三条边一样长,三个角都是60度。”看着女儿天真的样子,他突然觉得,自己不仅在实验室里研究数学,更在生活中传递着数学的乐趣。
接下来的几周,林夏一边忙着与医学院的合作研究,一边指导研究生完善流体力学的数学模型。在一次数值模拟中,小陆突然发现,当流体处于特定温度和流速下时,模型的解会呈现出分形结构——这是之前从未发现过的现象。
“林老师,您看这个分形图案,跟海岸线的分形结构特别像!”小陆兴奋地把屏幕转向林夏,“这是不是意味着,流体运动中也存在分形规律?”
林夏凑近屏幕,眼睛瞬间亮了。屏幕上的图案层层嵌套,每一个小部分都与整体有着相似的结构,像一朵不断绽放的雪花。“这是个重大发现!”他抑制住激动的心情,“我们立刻整理数据,撰写论文。这个发现不仅能完善流体力学的数学模型,还能为分形几何在应用领域的研究提供新的方向。”
接下来的几天,林夏和团队成员一起加班加点,整理数据、撰写论文。他们反复验证分形结构的存在性,优化模型的参数,确保每一个结论都有严谨的数学推导和实验数据支撑。论文完成后,林夏将其投稿到国际顶尖的数学期刊《journal of mathematical analysis and applications》。
等待审稿结果的日子里,林夏并没有闲着。他和医学院的李教授一起制定了心血管疾病预测模型的研究方案,收集了近十年的临床数据,开始构建数学模型。在一次数据整理中,他们发现高血压患者的血压波动曲线,与某种非线性微分方程的解有着惊人的相似性。
“如果能建立血压波动与心血管疾病风险的数学关系,就能通过监测血压变化,提前预测疾病风险,”李教授兴奋地说,“这对心血管疾病的预防太重要了!”
林夏点点头,开始着手推导相关的数学公式。他将血压数据转化为时间序列,通过傅里叶变换将其分解为不同频率的成分,再结合非线性动力学的方法,建立风险预测模型。经过多次调试和验证,模型的预测准确率达到了85%以上。
就在这时,林夏收到了期刊的审稿意见——论文顺利通过审核,即将发表。团队成员们都很兴奋,小陆激动地说:“林老师,我们的研究成果能在这么好的期刊上发表,太不容易了!这都是您带领我们一步步坚持下来的结果。”
林夏笑着说:“这是大家共同努力的结果。不过我们不能骄傲,还有很多问题等着我们去解决。比如这个分形结构的物理意义,还有如何将模型应用到实际的工程领域,这些都需要我们继续深入研究。”
论文发表的消息很快在学校里传开,数学系的领导特意找到林夏,对他表示祝贺:“你的研究不仅为学校争得了荣誉,还为应用数学的发展做出了贡献。学校决定给你的团队追加研究经费,支持你们开展后续的研究。”
林夏向领导表示感谢,心里却更加坚定了研究的方向。他知道,数学研究从来不是为了发表论文,而是为了用数学的方法解决实际问题,为社会做出贡献。
周末的时候,林夏带着苏晚和林晓去郊外游玩。站在山顶上,看着远处连绵的群山,林晓突然说:“爸爸,你看那些山的轮廓,是不是跟你上次在实验室里给我看的分形图案很像?”
林夏愣了一下,随即笑着点头:“是啊,大自然里藏着很多数学规律。山的轮廓、树叶的脉络、云朵的形状,甚至是河流的走向,都能用数学公式来描述。”
苏晚看着父女俩的对话,笑着说:“真没想到,数学还能这么有趣。以前我总觉得数学就是枯燥的公式,现在才知道,它藏在我们生活的每一个角落。”
林夏握住苏晚的手,看着眼前的美景,心里充满了幸福。他想起自己选择数学专业时,有人问他“整天跟公式打交道,不觉得无聊吗”,那时候他没有回答,现在他终于有了答案——数学不是枯燥的符号,而是探索世界的眼睛,是连接理论与现实的桥梁,是藏在公式里的星辰,也是融入日常的温暖。
夕阳西下,金色的余晖洒在群山之间。林夏牵着女儿的手,妻子陪在他身边,一家人沿着山间的小路慢慢走下山。他知道,未来还有很多数学难题等着他去攻克,还有很多研究等着他去开展,但只要有家人的支持,有对数学的热爱,他就有信心一直走下去,在公式的世界里,书写属于自己的精彩人生。