问题上才能求得其精确解。
目前,全世界的数学家依然未能证明在三维座标、特定的初始条件下, N-S方程式是否有符合光滑性的解,也尚未证明若这样的解存在时,其动能有其上下界。
上面这句话以通俗易懂的方式来解释,那就是现在整个世界的数学届,都在寻找N-S方程的通解,以证明该方程的解总是存在,以便通过这组方程准确地描述出任何流体、在任何起始条件下,未来任一时间点的情况。
但对于N-S方程这样用数学理论阐明都困难的一组方程,想去证明这个方程组的解总是存在,又是何其的困难!
所以经过两百年来无数的数学家投入无数的精力,也不过只有大约一百多个特解被解出来,唯一真正算得上是有点儿特殊成果的,是数学家让·勒雷在1934年时证明的,N-S方程的弱解存在,可以在平均值上满足N-S方程,但也仅此而已,无法在每一点上满足。
此外夏裔数学家陶大师也曾写过一篇《Finite time blowup for an averaged three-dimensional Navier-Stokes equation》的论文,将N-S方程全局正则性问题的超临界状态屏障形式化,让N-S方程的研究又有了新的推进,但距离解决“N-S方程的存在性与光滑性的问题”还很遥远。
为此,“三维空间中的N-S方程组光滑解的存在性问题”,被米国克雷数学研究所设定为七个千禧年大奖难题之一。
可以说,谁能将这个问题研究清楚,并找出和证明这个通解,那将会催化出无数新的数学工具、数学方法、物理理论,引领着数学届和物理届实现迈步式的大发展!
到了那时,基本上物理的诺贝尔奖、马塞尔·格罗斯曼奖,数学的菲尔兹奖、克拉福德奖、沃尔夫数学奖等等大奖都可以拿到手软了,更别说由之带来巨大的社会经济效益、对人类文明的推动作用!
正是深知这个纳维-斯