第十六年的夏天,江临终于觉得,自己有资格回去面对那片泥地了。

    于是打开了尘封已久的【Replicate_biska_1986】项目。

    带着墙上那份严苛的【数值健康检查清单V1】,以及从bender&orszag那里学来的对物理多尺度的敬畏,他把c++代码全部推翻重写。

    这一次,他不再盲目地调大参数。

    特意把电流片的长宽比,精准地拉到了Loureiro理论推导出的那个不稳定性临界阈值之上。

    同时,利用高阶数值格式压制了数值耗散,保证网格分辨率能够完美解析内层扩散区。

    程序跑了整整二十三天。

    江临没有像上次那样焦虑,他甚至有心情去检修风机。

    第二十三天的傍晚,结果出来了。

    江临调出动画。

    屏幕上,那条原本像面条一样的Sweet-parker电流片,在演化的中期,中央突然鼓出了一个小小的黑点。

    反平行磁场的零点,磁岛的雏形。

    江临屏住呼吸,没有动。

    紧接着,第二个小黑点出现,第三个, 第五个。

    短短十几个时间步之后,整条绷紧的电流片就像一根承受了极限压力的玻璃丝,内部的应力网络全面崩溃。

    从内部砰地碎裂开来,变成了一长串大小不一、相吞噬的磁岛结构。

    完美的非线性plasid不稳定性再现!

    江临终于亲眼在自己的代码里看到了原来Sweet-parker的长面条,并不是永远只能绝望地慢下去。

    当它慢到极致,被拉伸到物理极限的时候,它会选择玉石俱焚式的碎裂。

    整个庞大的僵死结构,在演化中不断细分为无数个微观的快重联区,再不断重组,最终爆发出惊人的能量释放率。

    绝境之中,物理规律自己找到了出口。

    江临没有被胜利冲昏头脑,立刻转过身,看着墙上的十二项【健康检查清单】。

    开始严格执行全套扰动测试。

    把网格分辨率整体提高一倍,磁岛链依然出现,位置微调,但拓扑不变。

    证明收敛。

    把Lundquist数再提高一个量级,磁岛变得更密集,碎裂更剧烈,符合理论预测。

    改变初始扰动的频谱分布,虽然早期的演化路径有差异,但最终的非线性状态殊途同归。

    每一项严苛的拷问之后,磁岛串作为一个整体的物理现象,宛如一块经过千锤百炼的钢铁,稳稳地立在那里。

    江临打开项目日志,用严谨的语调写下结案陈词。

    【此数值结果在网格加密及参数扰动后仍稳定存在,通过健康清单十二项检验。】

    【但请注意:结论仅限于当前的二维d参数区间,不可轻易外推至废土天空的高维真实尺度。】

    【归档名:-pL04(ic Reconnection - plasid - 04)。】

    然后,他走到石屋的北墙。

    这面墙是他用来绘制研究史地图的地方。

    拿起笔,在plasid理论的区块下方,画了一个重重的勾,并打上了一个标记。

    【有限可信】

    江临看着它,长长地吐出了一口浊气。

    第十七年和第十八年,江临的探索触角继续向微观层面延伸,开始啃无碰撞重联和hall效应。

    这是单流体d理论开始全面崩溃的地带。

    当等离子体变得极其稀薄,比如在地球磁层或是废土的高层大气,粒子之间的碰撞几乎消失。

    这时候,把等离子体看作一种均匀导电流体的假设就不成立了。

    电子和离子因为质量相差悬殊,开始分道扬镳。

    GEic reconnection challenge的论文是绕不过去的一座丰碑。

    这是一次罕见的学术界集体大阅兵。

    九个顶尖的国际研究组,带着各自引以为傲的九种截然不同的数值代码,去算同一个设定好的重联问题。

    论文的结论极其刺眼,就像是在单流体d的脸上狠狠扇了一巴掌。

    不管你用什么天花乱坠的数值方法,只要你的物理方程里包含了hall效应,所有代码算出的重联速率,最终都会惊人地收敛到一个相近的快重联值。

    反之,只要你固执地只用单流体d,哪怕你的代码写出花来,结果毫无例外都会悲惨地滑回Sweet-parker那条绝望的慢路上。

    如果是以前看教材,江临只会看到教科书上总结的一句干巴巴的话。

    【研究表明,hall效应在小尺度扩散区上变得异常重要,是触发快重联的关键机制。】

    但现在的江临,已经是对这种教科书体产生免疫抗体的老兵。

    他根本不看正文的赞美,直接翻到附录。

    像个苛刻的检察官,拿着放大镜去对比那九个研究组设定的网格参数,边界条件,初始扰动类型和数值耗散格式。

    看了一周后,他明白了。

    GE战赛的结果当然极其伟大,它是历史的转折点。

    但它不是终极真理。

    它真正证明的是,在那一组被九个组共同约定的特殊的初始扰动和边界条件的笼子里,hall效应是统治者。

    如果你换一种边界,或者换一种三维的湍流环境,hall效应还能不能这么立竿见影?

    没人敢打包票。

    江临走到北墙的研究史地图前,给GE战赛画了一个圈。

    【强证据,但限定条件非常明确,不可随意泛化外推。】

    这已经是江临能给出的极高评价了。

    真正让江临陷入长时间沉默的,是另一篇论文。

    burch,J.L.,et al.(2016). Electron-scale asurents of ic reconnection in space.

    发表在《Science》上。

    这是人类观测史上的奇迹。

    S卫星编队。

    四颗造价高昂的卫星,排成一个紧密的四面体阵列,卫星之间的间距只有区区几公里。

    这在广袤的太空中简直就是贴脸。

    它们像四根精细的银针,一头扎进了地球的磁层顶。

    然后,它们直接在太空中,抓到了那个传说中只存在于纸面和超算里的电子扩散区。

    那是一个只有几十公里尺度的微观物理结构。

    为了在这转瞬即逝的太空中看它一眼,人类燃烧了价值十亿美元级别的经费,动用了最顶尖的宇航工程技术,才换来这张数据图。

    夜里。

    江临坐在石屋的桌前,盯住论文里那张带有四面体坐标的相空间分布图。

    看了很久,很久。

    他的观测点A和b,加上一条移动观测线,组成的最大观测基线不过是可怜的两点五公里。

    低照度相机,民用磁力计,风速计,自制时间基准……

    这些东西能记录废土天空,能告诉他红带不是错觉,却永远不可能把他送进高空几十公里处那个精微的电子扩散区。

    他想在废土上用观测去验证hall电场?

    根本不可能。

    他想捕捉像S那样快速重联的实时微观粒子分布?

    痴人说梦。

    他想像四颗探针那样扎进磁层顶?

    这辈子都别想了。

    航天工程、探测器阵列和原位观测的技术壁垒,横亘在他和那一层真相之间。

    不过江临倒没有像热血漫画男主那样感到屈辱或不甘。

    毕竟不是第一次认识边界的残酷性了。

    他起身开门,走出石屋。

    已经是冬天的深处。废土的天空呈现出病态的灰蓝色。

    北方低空那条常年隐隐绰绰的淡红色亮带,今晚并没有出现,似乎被厚重的辐射云层遮挡了。

    风机二号在塔尖上缓慢而执着地转动着。

    江临双手插在冲锋衣的口袋里,在塔下站了足足半个小时,直到睫毛上结出了白霜。

    回到石屋后,他翻开笔记本,在最新的一页写下。

    【S卫星编队,花了我几辈子也拿不到的钱,去看到了一个我用肉眼凡胎永远也看不到的微观世界。】

    【我能做的,是从他们已经在山顶确认存在的那个结构出发,往回推。如果那么强烈的电子扩散区真的在头顶的高空发生,它向下辐射的过程中,会不会在我旧相机里,在这2.5公里长的基线上,在这条夜空的红带里,留下某种山脚下的宏观投影?】

    【我看不清山顶的雪。】

    【但如果山脚下发生了雪崩,我在泥地里测绘雪崩的残骸分布,也是一种测绘。用宏观推演微观,这是我唯一能走的路。】

    写完这几段话,他走到北墙前,在burch 2016那篇闪耀的论文旁边,打了一个前所未有的特殊标记。

    然后在旁边写下。

    【不可触及的高点】

    并在下方标注了一行小字。

    【这是我用来在黑夜里定向的星,虽然我知道,那绝不是我这具躯壳能到达的地。】

    心如止水。

    第十九年的春天,废土迎来了一个罕见的平静期,没有沙尘暴,也没有酸雨。

    但江临迎来了他研究生涯中的第三次大停顿。

    这一次的停顿,比前两次

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