学霸的科幻世界

    “可是我把登陆舱带走了，你和地球的通讯怎么办补给舱着陆位置圆周概率偏差达到五公里，着陆区距离栖息舱将近五十公里，没有卫星导航，你恐怕很难找到补给舱！”

    庞学林的眉头深深地皱了起来。

    这确实是一个大问题。

    火星车最初设计只用于短途代步，没考虑到长途旅行的问题，再加上栖息舱可以发射无线电导航信标，因此并没有安装导航系统。

    一般情况下，在火星上想要进行长途旅行，要么采用卫星制导，要么就采用sins/s组合导航系统。

    sins/s组合导航系统主要由捷联惯导子系统和天文导航子系统构成。

    捷联惯导就是惯性导航，核心设备是激光陀螺仪，但这种导航方式精度会随着时间的推移逐步发散。

    天文导航就是计算漫游车与弗波斯（火卫一）之间的相对位置进行导航。

    但这种导航方式的精度同样会有问题。

    因此，工程师们将捷联惯导和天文导航结合了起来，捷联惯导子系统将数学平台和位置矩阵提供给惯导姿态量测信息构造单元，同时还将经纬度信息提供给惯导位置量测信息构造单元，天文导航子系统将惯性姿态矩阵传送给组合导航滤波器，组合导航滤波器将分别根据天文导航子系统和捷联惯导子系统提供姿态和位置估计误差。

    这种导航的精准度很高，几乎不亚于卫星导航。

    但现在，两人手上却压根没有一套可用的导航系统，自己制作更是不可能。

    没了火星探路者号登陆舱，他这边万一出点什么事，将得不到任何支援。

    而且补给舱关乎未来他在火星上如何生存，万一找不到补给舱，那麻烦可就大了。

    沃特尼道:“所以探路者号登陆舱必须留在这里，我们得想个办法，让我能够在五十天内抵达斯基亚帕雷利。可惜我们二氧化碳吸收器不够，否则只要我提前出发，就算弗波斯的导航精度不高，但有足够的时间，总能抵达斯基亚帕雷利。”

    庞学林呆了一呆，脑中突然闪过一道灵光，问道:“沃特尼，你刚才说什么”

    “我说探路者号登陆舱必须就在这里……”

    “不，不，是下一句……”

    “我们二氧化碳吸收器不够，否则提前出发就可以了……”

    “对呀，我怎么没想到呢，你完全你提前出发就可以呀！”

    庞学林一拍手，哈哈笑道。

    沃特尼愣了愣神，说道:“可是我们二氧化碳吸收器不够啊！”

    庞学林哈哈笑道:“沃特尼，我们都陷入思维定势了，我们的二氧化碳吸收器不够，但是我们液氮液氧储备足够啊。漫游车不是栖息舱，车内空间有限，你可以等车内二氧化碳含量超过2%的时候，然后穿上eva宇航服，再将车内空气释放出去，重新用氮氧管补压，这样一来，不就可以不用担心如何吸收二氧化碳的问题了吗”

    “what”

    沃特尼眼睛一亮，拍手道:“这个想法绝了，如果这样的话，我甚至可以不用带那么多的二氧化碳过滤器了！”

    庞学林微笑道:“二氧化碳还是得带上，毕竟这种方式比较浪费液氮和液氧，你如果单凭弗波斯导航的话，八十天内能抵达斯基亚帕雷利不”

    沃特尼道:“这个完全没问题！”

    庞学林笑道:“行，那我就给你准备50升的液氧和50升液氮，足够你用一百天的量，食物也给你储备充足，你在第370火星日出发，第450火星日到达




第四十四章 火星日志
    第371火星日。

    这是我第一次写日志。

    沃特尼建议的，他说如果感觉太孤单了，就写日志，记录每天自己的生活。

    我觉得可以一试。

    早上做了两份早餐，我才意识到沃特尼已经走了。虽然明知道他还在这颗星球上，但我心里总有种空落落的感觉。

    对我而言，从他离开阿西达利亚平原栖息舱的那一刻起，火星上就只剩下我一个人了，我至少还得在这个荒凉孤寂的星球上，度过1500个日夜。

    我曾经以为自己做好了这样的心理准备。

    但当这一刻真正来临，我才意识到这种感觉有多么难受。

    昨天沃特尼走后，我在栖息舱外坐了一天，中途回了一趟栖息舱更换了一个二氧化碳过滤器。

    然后继续来到舱外，看着这个荒凉的世界发呆。

    晚上返回栖息舱，我都能通过电脑屏幕感受到田牧咆哮的口水。

    抱歉，今天容我任性一天吧。

    人终究是社会性动物，孤独感是人类的天敌。

    这是我在上大学的时候，一位念哲学的学姐曾对我说的一句话。

    那时我还不太理解，因为我拒绝了她的追求，我觉得一个人有数学相伴，就可以过得很快乐，多一个女朋友会多不少麻烦。

    现在我发现我错了，以前虽然有数学相伴，但我至少还有导师，有同学，有亲朋好友，还保持了最基本的社交。

    但这个星球上，只有我。

    唯一的朋友沃特尼已经走了。

    对我而言，沃特尼是一生的挚友，战友，是可以将自己后背交给对方的兄弟，长这么大，我还是第一次交到这样的朋友。

    祝他一路顺风吧！

    ……

    第378火星日。

    一周了，我渐渐习惯了一个人在火星上的生活。

    少了沃特尼，那些可爱的番茄藤蔓和土豆苗就可以解决我呼吸出来的二氧化碳，它们通过光合作用甚至还帮我节省了大量的氧气。

    我每天的工作检查各种设备工作状态，记录土豆和番茄的数据，称量自己的体重，然后根据营养师的食谱安排自己的饮食。

    偶尔，阿瑞斯计划指挥部也会给我安排一些简单的科学考察工作。

    总的来说，工作量比沃特尼在的时候大了不少，不过我已经锻炼出来了，一年多的火星生活，我感觉自己的动手能力得到了极大的提升。

    沃特尼走得不太顺利，七天了，他才走了不到四百公里，期间还搞错了一次方向，找不到地图上的指示性地标。

    不过还好，文卡特告诉我，后来沃特尼似乎意识到了自己的错误，重新修正了路线。

    祝他顺利。

    ……

    第398火星日。

    昨晚又是一夜的沙尘暴，接近100kph的风速，发生过气爆的1号出口纯粹靠mdv降落伞帆布支撑，大风吹得我一夜没睡着，生怕降落伞帆布没有经受住考验。

    事实证明我想多了，这玩意儿论结实程度，丝毫不在栖息舱的碳纤维帆布之下。

    白天在外面忙了一天，将太阳能电池上的沙尘清理干净，检查了一下栖息舱状态。

    栖息舱整体还可以，没什么大问题。

    但数据显示，太阳能电池的光电转化效率正在逐步下降，这是不可避免的问题，幸好田牧说，补给舱里有不少全新的太阳能电池板。

    希望补给任务一切顺利。

    ……

    第410火星日。

    今天听到了两个好消息，沃特尼距离斯基亚帕雷利撞击坑只有1200公里了，顺利的话，他再过十几天就能到达斯基亚帕雷利撞击坑。

    第二个好消息，第二艘补给飞船搭乘阿丽亚娜8火箭从法属圭亚那航天中心发射升空，它将于第860太阳日抵达火星，着陆在阿西达里亚平原。

    这批物资超过二十吨，将使用火箭发动机进行软着陆，确保物资不受损坏。

    里面不仅包含了大量的食物，他们甚至还打包了一个面积达80平米的新型生活舱。

    那样的话我就可以扩建我的家了。

    ……

    第448火星日。

    沃特尼五天前就抵达了斯基亚帕雷利撞击坑，找到了矗立在那里为阿瑞斯四号准备的mav。

    不过他的考验才刚刚开始。

    赫尔墨斯号切入火星轨道的速度和高度都超过了mav的极限，沃特尼不得不从mav上卸下大量设备，甚至连舷窗，整流罩都被他给拆了。

    哈哈，他将搭乘一艘敞篷飞船进入太空。

    这真是一次揪心的冒险。

    还好，他的主角光环还在。

    他成功了。

    赫尔墨斯号的队友们勇气非凡，成功将流落太空的沃特尼带回了赫尔墨斯号。

    与此



第四十五章 望月新一
    一般情况下，数论领域的猜想表述起来都比较精确直观。

    比如已经被安德鲁怀尔斯证明了的费马大定理，可以直接表示为:当整数n >2时，关于x， y， z的方程 xn + yn = zn 没有正整数解。

    又比如大名鼎鼎的哥德巴赫猜想，一句话就能看懂:任一大于2的偶数都可写成两个质数之和。

    但abc猜想却是个例外。

    它理解起来非常抽象。

    简单地说，就是有3个数:a、b和c =a+b，如果这3个数互质，没有大于1的公共因子，那么将这3个数不重复的质因子相乘得到的d，看似通常会比c大。

    举个例子:a=2，b=7，c=a+b=9=33。

    这3个数是互质的，那么不重复的因子相乘就有d=273=42>c=9。

    大家还可以实验几组数，比如:3+7=10，4+11=15，也都满足这个看起来正确的规律。

    但是，这只是看起来正确的规律，实际上存在反例！

    由荷兰莱顿大学数学研究所运营的网站就在用基于boinc的分布式计算平台分布式计算寻找abc猜想的反例，其中一个反例是3+125=128:其中125=53 ，128=27，那么不重复的质因子相乘就是352=30，128比30要大。

    事实上，计算机能找到无穷多的这样反例。

    于是我们可以这样表述abc猜想，d“通常”不比c“小太多”。

    怎么叫通常不比c小太多呢

    如果我们把d稍微放大一点点，放大成d的（1+e次方），那么虽然还是不能保证大过c，但却足以让反例从无限个变成有限个。

    这就是abc猜想的表述了。

    abc猜想不但涉及加法（两个数之和），又包含乘法（质因子相乘），接着还模糊地带有点乘方（1+e次方），最坑爹的是还有反例存在。

    因此，这个猜想的难度可想而知。

    事实上，除了尚未解决的涉及多个数学分支的猜想界皇冠黎曼猜想以外，其他数论中的猜想，诸如哥德巴赫猜想、孪生素数猜想，以及已经解决的费马大定理，基本上都没有abc猜想重要。

    这是为何呢

    首先，abc猜想对于数论研究者来说，是反直觉的。

    历史上反直觉的却又被验证为正确的理论，数不胜数。

    一旦反直觉的理论被证实是正确的，基本上都改变了科学发展的进程。

    举一个简单的例子:牛顿力学的惯性定律，物体若不受外力就会保持目前的运动状态，这在17世纪无疑是一个重量级的思想炸弹。

    物体不受力状态下当然会从运动变为停止，这是当时的普通人基于每天的经验得出的正常思想。

    而实际上，这种想法，在任何一个于20世纪学习过初中物理、知道有种力叫摩擦力的人来看，都会显得过于幼稚。

    但对于当时的人们来说，惯性定理的确是相当违反人类常识的！

    abc猜想之于现在的数论研究者，就好比牛顿惯性定律之于十七世纪的普通人，更是违反数学上的常识。

    这一常识就是:“a和b的质因子与它们之和的质因子，应该没有任何联系。”

    原因之一就是，允许加法和乘法在代数上交互，会产生无限可能和不可解问题，比如关于丢番图方程统一方法论的希尔伯特第十问题，早就被证明是不可能的。

    如果abc猜想被证明是正确的，那么加法、乘法和质数之间，一定存在人类已知数学理论从未触及过的神秘关联。

    再者，abc猜想和其他很多数论中的未解问题有着重大联系。

    比如刚才提到的丢番图方程问题、费马最后定理的推广猜想、mordell猜想、erd?s–woods猜想等等。

    而且，abc猜想还能间接推导出很多已被证明的重要结果，比如费马最后定理。

    从这个角度来讲，abc猜想是质数结构的未知宇宙的强力探测器，仅次于黎曼猜想。

    一旦abc猜想被证明，对于数论的影响之巨大，无异于相对论和量子物理之于现代物理学。

    正因为如此，




第四十六章 废寝忘食
    数学界曾经流传一句话:爱因斯坦对物理学有多重要，格罗滕迪克对数学就有多重要。

    在现代代数几何领域，格罗滕迪克就是当之无愧的教皇。