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第123章 现在的年轻人,一个比一个猛(这张是免费的)

    王浩的低呼声,自然引起了讲台上张教授的注意。

    他有些好奇的下讲台,来到了第一排,目光自然而然的落在了李东的那张草稿纸上。

    只看了一眼,这位见多识广的燕大教授就微微一愣。

    紧接着,他竟然觉得老脸有些发烫。

    自己刚才还在讲台上信誓旦旦的说,王浩那种利用旋转60度构造等边三角形的方法,是切入这道题最高效的解法。

    可现在,看着李东草稿纸上画着的那个带细线和重物的模型……

    他有点后悔说那话了……

    他当然看得懂这是什么,只是在一堂纯粹的《几何与拓扑基础》课上。

    谁的脑回路会突然跳跃到经典力学上去?

    这小子居然用极其基础的受力平衡和重力势能,硬生生的砸开了这道纯几何极值题的壳。

    李东正拿着笔,准备在纸上再顺手推演一下,突然感觉光线被挡住了。

    他一抬头,正好对上张教授那玩味的眼神。

    “呃……张老师,我这个其实……”

    李东刚想开口解释两句,张教授却阻止了他往下说。

    “李东,你上去。”

    “把你的这个思路,给全班同学讲讲。”

    此话一出,教室里的同学们面面相觑。

    “嗯?怎么还有更优的解法吗?”

    “这道费马点问题,不旋转构造的话,难道直接用解析几何硬建系去算导数求极值?那计算量不得爆炸啊!”

    而坐在李东旁边的王浩,眼神复杂的看着李东。

    作为天才,他并不嫉妒李东,只是看着室友那种总能跳出三界外、不在五行中的解题姿势,感到一种深深的无奈。

    “天才和天才真的也有差距呀……”

    李东无奈的站起身,走向讲台对台下的同学说道。

    “其实就像王浩刚才的解法,那在几何上确实是最简单的。”

    “但是,我们或许可以换个角度来看待这个问题。”

    他在黑板上画了一个类似桌面的平行四边形,然后在上面点了A、B、C三个点。

    “假设,我们现在有一张绝对光滑的水平桌面,在桌面上对应着题意,打下A、B、C三个小孔。”

    “忽略掉一切绳子质量、桌面摩擦和空气阻力。”

    “然后,我们取三根长度均为L的细线,将它们的上端在桌面内打个死结,也就是点P。”

    “下端分别穿过这三个小孔,并在每一根细线的末端,各悬挂一个质量均为m的等重砝码。”

    随着李东的画图和描述,台下的学生们脑海中不自觉的浮现出了一个生动的物理力学模型。

    李东继续在黑板上写到。

    “以桌面为零势能面,向上为正方向。”

    “那么穿过小孔A的那根细线,它下方悬挂的砝码高度,就是-(L - PA)= PA - L。”

    “它的重力势能就是mg(PA - L)。”

    “同理,三个砝码的总重力势能Ep,可以表示为:

    【Ep = mg(PA - L)+ mg(PB - L)+ mg(PC - L)】

    【即:Ep = mg(PA + PB + PC)- 3mgL】

    写到这里,李东用粉笔在(PA + PB + PC)下面画了一条横线。

    “根据物理学中的势能原理,系统静止达到稳定平衡时,重力势能最低。”

    “而在这个公式里,m、g、L都是常数,所以当系统势能最低时,对应的必然是PA + PB + PC取得最小值。”

    “那么,当系统达到平衡状态时,桌面上的那个结点P,受力情况是怎样的呢?”

    “它在桌面上受到三个来自细线的拉力作用而平衡,三个拉力大小均等于砝码的重力mg。”

    “要使三个大小相等的共点力合力为零,它们之间的夹角必须完全相等。”

    李东说出了最后的答案:“即角APB =角BPC =角CPA = 120度。”

    整个阶梯教室安静极了。

    用物理学的能量视角去求几何线段的极值。

    严格从纯数学的角度来说,这种方法是有些投机取巧的,甚至稍微偏离了数学推导的严谨性。

    但它震撼人心的地方,恰恰在于那种跨学科的降维思维。

    几何法的最大难点,在于“灵感门槛”——为什么偏偏要想到旋转60度去构造等边三角形?如果没有大量的做题积累,很多新手会完全卡死在这里,找不到构造的方向。

    但物理法用的是“重物自然下垂找平衡”的生活常识,不需要硬憋几何技巧,直觉上就能直接理解,门槛反而更低。

    更重要的一点是,通用性。

    几何法只能解决3个点的费马点问题,一旦拓展到4个点、甚至N个点的极值问题(比如N个点的广义费马点问题),几何构造会变得极其复杂,甚至无法实现。

    但物理法却可以直接推广。

    多一个点,就在桌面上多钻一个孔、多挂一个等重的砝码。

    平衡状态的结论依然成立!

    它从本质上抓住了“极值=势能最低”的核心逻辑。

    在未来的科研道路上,面对复杂的课题时,往往不是为了学术而学术,而是为了解决实际落地的问题。

    能跳出单一学科的桎梏,抓到解决问题最高效的工具,这才是最顶级的科研直觉。

    而李东现在的思维,显然已经领先了这群同龄的天骄们很大一段路程了。

    台下的同学们看着黑板,突然有一种茅塞顿开的感觉,李东这一课确确实实让他们收获很大。

    这种全新的思路,让他们隐隐感觉到,以后在做科研时,或许可以少走很多弯路。

    “看这个切题的角度,李东的物理应该也不错吧?”有人忍不住小声嘀咕了一句。

    坐在第一排的王浩听到这话,在心里凄凉的“呵呵”了一声。

    “你们恐怕不知道,这家伙开学第一天就在寝室里说,他最喜欢的就是物理!”

    以前王浩还以为李东是虚张声势,但现在,这已经是第二次被李东用物理方法解决数学问题给震撼到了。

    他是真的信了!

    “叮铃铃……”

    张教授看着讲台上的李东,虽然被李东打了脸,但是眼中依然掩饰不住的欣赏。

    他没有再长篇大论的总结,只是重重的拍了拍李东的肩膀,留下了一句简短的评价。

    “你很好。”

    说完,张教授拿起讲台上的保温杯和教案,宣布下课,转身走出了教室。

    走在理科教学楼长长的走廊上,张教授回想着刚才那一幕,无奈的摇了摇头。

    “同学们呀,你们的心气可要保持住呀,我是尽力了。”

    然后想到了数院院长刘若传,私下说要把李东拐过来。

    “小刘啊小刘,你把握不住的。”

    张教授在心里暗自得意。

    “这种跨越学科边界、不拘一格的野性思维,教这种学生的工作,到底还是得靠我们这些经验丰富的老教师来压阵啊!”

    他背着手,正得意着。

    脑子里突然又闪过了最近院里传得沸沸扬扬的那个八卦——“刘若传极有可能成为国内首位80后院士”。

    想到这里,他又长长的叹了一口气。

    “唉……争不过啊,现在的年轻人,真是一个比一个猛……”

    这里小橘给大家抱歉了,昨天因为发了一章重复的内容,给大家造成了不好的体验,所以这一章免费送给大家,抱歉了,下次我会小心点的。orz
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