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江岩声

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两大收获  

2014-11-20 21:59:58|  分类: 天涯海角 |  标签: |举报 |字号 订阅

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两点收获 - 江岩声 - 江岩声

来巴西不到一周,已有两大收获。

一是用ANSYS验证了我编的有限元程序算出的恒定功率RFA解,此前一直悬着的心可以放下了。ANSYS并不能直接计算边界功率给定的问题。是把我程序算出的随时间变化的电极电压写入一个文件,令ANSYS读入该文件,按文件中的数据变化边界电压。ANSYS这样算出的结果与我程序的计算结果才有可比性。比较结果,两者最大误差10%,从而证明了我程序没有大错。而有大错,那种从根本上就搞错了的大错,是我一直担心的。因为在数值模拟研究中,常常有这样一种情况,正确的结果,来自错误的公式,加上错误的程序。正如王小波在一篇文章里说过的,从错误的前提出发,可以导出任何结论。为什么?因为世界存在偶然,而数值世界更存在偶然,因为计算机里的数的集合是残缺不全的。但现在看来,我最近得出的功率恒定RFA问题计算结果,不属于偶然这种不幸的情况。而这样用ANSYS,使功率大致等于常数,以便验证我程序结果的想法,是在来巴西的飞机上,一万米高空中,偶然想到的。

二是读完了《电磁场与电磁波》。这本书是我内弟上大学(微波专业,79级)的教材,1979年出版,438页,定价1.15元。内弟现在的工作和微波专业毫无关系,这书便一直存放在我家地窖里,有20年了。我以前没学过电磁学,自从专业搞射频消融模拟治疗肝肿瘤以来,一直想通读一遍电磁学,弄明白麦克斯韦方程,特别是由其导出的坡印亭定理。但是,无论是上班在办公室,还是下班在家,都静不下心来读这本书。也曾到鲁汶大学图书馆借来英文的《电磁学》。因为一般来说,英美人写的技术书籍比中国人写的容易读,但借来后也就一直放在办公室,并未逐页读,只是偶尔挑着看,不成系统,动身来巴西前给还掉了。鲁汶大学图书馆对借书超期罚款非常厉害,我到现在还欠着他们8欧元,自然不能冒险带着借来的英文《电磁学》到处跑,一旦弄丢了非同小可,于是带上了中文的《电磁场与电磁波》,重量也轻一些。

能在巴西读完这本书,也是因为刚来的头两天没事干。朋友老王出差意大利,17号才回来,而我14号就到了圣保罗。在那个120元一天的旅馆住了一晚。第二天早晨,上街寻找电脑电源线的转换插头,路上偶然看到ISEI旅馆,想起2007年曾带一家大小住过一夜的,后因在浴室发现成群的蟑螂,老婆不悦,女儿害怕而搬走。老板是日本人,65岁左右,态度凶恶,或是1938年12月13日杀入南京的某个日本军曹的投胎,但其最便宜的房间只要55巴元,便不管军曹不军曹,蟑螂不蟑螂了,还是决定搬去。便宜旅馆当然住宿条件差,但主要问题还是不能上网。于是彻底无聊起来,内心归于平静。便打开《电磁场与电磁波》,在只有一个天窗的斗室,面壁而坐,从第一章,第一页,《静电场》,第一句,“两个带电的物体间有作用力存在,带相同性质的电荷时是斥力;带不同性质的电荷时是吸力。……”,一行一行,一页一页地看下去,竟觉非常有趣,并不觉得自己是苦行僧,也不感孤独,即使世上所有认识我的人都不知我此刻身在此面壁狭地。

看书中,想到大学一个同学,丁晓良。应该是1979年,大二下学期,我们学电学,到车间参观。一位师傅按下一台车床的开关时,从地下伸出来连接车床的两根弯曲的电线动了一下。丁晓良每次上课都提问题,且从不管老师答不答得上来。我上课也经常能想到问题,我和丁晓良不一样的是,我提问题前,总要先掂量一下,老师是否答得上来,以免老师难堪,我也难堪,所以我虽然经常想到问题,但很少提出来。那次实习,丁晓良提的问题是,电线为什么会动?在场一圈十多人,包括那师傅和带实习的老师,无人回答。

那之后的35年间,我一直没忘记丁晓良的问题。这次看书中,想到一个答案,其实很简单,就是安培定律:磁场中的带电环形电路,会受到力的作用。那台车床附近一定有相当大的磁场。车床内部一定有相当大且充满电的电容。那师傅按下开关的瞬间,电容放电,电线受到磁场力而扭动。那为何只扭动一下?因为电容没电了。倘若那电线一直扭动,便是个麻烦,人家肯定会想法解决,也就不会让丁晓良想到那个问题。

次日,16日,周日,在上图那个大教堂临近的一条街上,发现一个更便宜的旅馆,黑人开的,40元/天,便于11点30离开了日本旅馆。但入住那个黑人旅馆要等到下午四点,而周日商店都关门,没地方去,便到那教堂里的条凳上坐下,接着看书。看到下午四点,终于看完了,包括最后一章《狭义相对论》,弄明白了洛伦兹变换。当然,有些章节只是翻翻,知道说什么,就过去了,例如与时变电磁场以及电磁波的传播有关的。因为这些与我的问题无关,我要求解的是准静电场。所谓准静电场,按这本书里的说法,就是电场可随时间变化,但因变化缓慢而可忽略电磁波辐射及其导致的能量损失。以前看过的所有RFA论文里,作者都说RFA电场是准静电场,但无人给出这样清楚的解释。由此生出一个感叹,1980年代的大学教科书的作者都是些写作严谨的内行,例如写《高等数学》的樊映川,《材料力学》的杜庆华,《弹性力学》的徐芝纶等。看书的时候想到,此刻在教堂里读电磁学的,而且不是搞行为艺术,全世界大概也只有我一人了吧?我对我很满意,马上要60的人了,在这样的地方,还能读得下去这样的书,有这样的好奇心。

值得一提的是,圣保罗看书的两天里,煮了三顿饺子吃。是从中国人开的小超市买的熟饺子,一盒12个,6.5元。我在比利时出发前的一天,特地到超市买了一个电热水器,好像德国那种带把的一升啤酒杯,650瓦。这个功率,在旅馆房间用电,不会导致跳闸。虽然买的是熟饺子,但还是煮一下吃才放心。煮法是,用电热水器将水烧开,放入6个饺子(多了不行,水会漫出来),再烧开,就可捞出吃了。还买过一盘卤猪大肠,9.1元,也是这样煮了吃,就带来的一袋方便面,之后没有拉肚子。我这里写的,可算一个小经验吧,供旅行爱好者参考。一个人旅行,若顿顿吃饭馆,不仅花费大,时间长了还会厌食。

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