要是这玩意儿还跟地磁场局地扰动有关,那就更是一团乱麻。
江临看着纸上乱七八糟的箭头,叹了口气。
他不知道这红带到底属于哪一种。
但他察觉到了一件事,在所有可能的解释路径里,绝大多数的终极出口,都绕不开一门内核课程。
磁场与等离子体的耦合。
一个连磁场在这片废土上到底怎么动都说不明白的人,连在这几条解释里挑一条的资格都没有。
所以下一步是补课,先学懂磁场是怎么动的。
而描述磁场怎么动,这事儿归一门叫作磁流体动力学(Maohydrodynacs,简称MHD)的学问管。
连续性方程,动量方程,感应方程,欧姆定律,状态方程。
这些在现实世界里折磨了无数物理系研究生的东西,现在成了废土上唯一的指路明灯。
江临擦掉东墙下方一块旧推导痕迹,拿起笔,先在墙上写下了MHD最内核的感应方程。
左边是磁场随时间的演化。
右边第一项是对流项,第二项是扩散项。
接着,他在下面写出了决定这两项谁能当大哥的无量纲数——磁雷诺数。
江临看着这一串由磁导率、特征尺度、特征速度和电阻率组成的量纲组合,退后两步,脑子里突然闪过一道亮光。
这种比较两个时间尺度到底谁跑得更快的流氓逻辑,他在废土上其实很熟。
感应方程在问,磁场是被等离子体流带着走,还是自己偷偷摸摸地扩散掉?
这比的是对流时间尺度和扩散时间尺度,看谁短。
这不就跟他在废土上修石屋一样吗?
热量是在石墙内部慢慢传导,还是被外面零下二十度的狂风一把带走?
这比的是热传导时间和表面对流换热时间。
再看看外面那台风机二号。
电池好不容易充进去一点电,是稳稳存在化学键里,还是电压超标被那个黑黢黢的卸荷电阻粗暴地烧掉?
这比的是充电时间和控制器的卸荷响应时间。
还有那个折磨了他十几年的偏航机构。
机头是能顺滑地跟上风向的变化,还是被那该死的轴承干摩擦死死拖住,卡在一个尴尬的角度?
这比的依然是气动力矩做功的时间和摩擦力迟滞的时间。
万物同理。
所有的系统,不管是天上飞的等离子体,还是地上转的破风机,都在不同的时间尺度之间做着残忍的选择。
物理书上经常写某某机制主导。
江临现在懂了,所谓主导机制,根本不是个文绉绉的形容词,它的本质就是一句话。
在这个时间尺度的赛跑里,某个物理过程赢了,而且赢麻了。
这是一种极度迷人的直觉迁移。
江临过去几十年在废土上,在风沙里,在被各种机械故障按在地上摩擦的过程中打磨出来的工程直觉,在这一刻,第一次和教科书上那些冰冷高贵的偏微分方程,严丝合缝地对上了。
第六年,江临的推导进度推到了MHD理论中最着名的概念。
磁冻结定理。
在理想MHD的假设下,假设等离子体的电导率趋于无穷大,即电阻率为零,磁雷诺数变得极大。
感应方程里的扩散项直接被抹掉,只剩下对流项。
推导出的数学图象漂亮得不可思议。
磁力线仿佛被冻结在了等离子体流体之中。
等离子体怎么动,磁力线就被拽着怎么动。
磁力线怎么扭曲,等离子体也就跟着怎么流。两者生死相依,不离不弃。
这幅图象太优雅太漂亮了,漂亮到足以让很多物理系的初学者在考完试后能记它一辈子。
江临在墙上画出了一堆跟着流体元扭动的磁力线草图后,也被这种简洁的物理美感吸引,站在墙前驻足欣赏了一会儿。
但在喝完一杯已经凉透的草根茶后,他脸上的欣赏消失了。
转过身,看着屏幕上那个名为SKY-RED-V1的数据集,问了自己一个极其尖锐的问题。
如果磁力线真的完美冻结在等离子体里,那我这几年顶着风沙追寻的那条红带,是不是就成了一个毫无意义的笑话?
为什么?
因为逻辑很简单。
如果红带的出现和磁场扰动有关,而磁场扰动又只能象个提线木偶一样跟着等离子体被动地移动,那这条红带充其量只是在天上画出了一副等离子体流动的轨迹图。
它本身什么都没干,也释放不出任何足以点亮夜空的能量。
可那二十七个夜晚的观测数据清清楚楚地告诉他,红带不是一条静止的画线。