“求解下列初值问题:?2u/?x?t=0,u(x,0)=x+Ax2+e^x,u(0,t)=gt+rt2+e^t。其中I,A,g,r为常数......”
二阶偏微分方程。混合偏导数为零。给定了初始条件和边界条件。常数参数。
数学语言冰冷,精确,不带任何感情色彩。每一个符号他都认识,组合在一起,构成一个标准得不能再标准的数学物理方程初值问题。
可这是什么意思?一个数学题?在他刚刚进行了一场耗尽心血的情感剖白之后,她给了他一道数学题?
这题,他会吗?陆小宁盯着那个“?2u/?x?t”,脑子开始运转。
先对t积分?不对,这是混合偏导,应该先对x积分?还是……
偏微分方程,只学了个是皮毛,自己的专业里,用到的是数理逻辑、线代布代、离散、概率论与数理统计,很难用到这个。
这道题,一定有它的意义。一个只有他们两个人,或许只有她能给出、而他必须解出的意义。
他起身,走到书桌前,拧开台灯,从酒店提供的便签本上撕下一张纸,拿起笔。
试试吧。
他试图集中精神,将注意力投注到那些符号上。
?2u/?x?t=0。这意味着函数u对x和t的混合二阶偏导为零。一个很特殊的方程。他尝试回想《偏微分方程导论》里的内容。这类方程的解,往往具有某种形式.....
他试着写下:由?2u/?x?t=0,可积分得?u/?t=f(t)?还是?u/?x=g(x)?不对,混合偏导为零,意味着先对x求偏导再对t求偏导,或者反过来,结果为零,这暗示解u(x,t)可以写成......u(x,t)=F(x)+G(t)?他写下这个形式。
似乎有门。他心跳快了些,在纸上演算。令F(x)=Ix+Ax2+e^x-G(0),而F(0)=-G(0).......
可这对吗?需要验证是否满足原方程.....
错了。哪里错了?他烦躁地抓了抓头发。G(0)抵消了,但e^t在t=0时等于1,这个1是多出来的。他边界条件用错了?
陆小宁又尝试了分离变量法,尝试了特征线法……脑子里那点关于偏微分方程的知识,像一团缠在一起的毛线,越理越乱。
公式、定理、特例在脑海里翻滚,却始终抓不住那根清晰的线头。
时间一分一秒过去,台灯的光晕在稿纸上圈出一小片明亮的区域,区域之外是浓重的黑暗。
窗外,麟州城的夜晚深沉,远处偶尔有重型卡车驶过的沉闷轰鸣。
一个小时过去了,他面前的草稿纸上写满了凌乱的推算,划掉了又写,写了又划掉,那个该死的“1”就像个顽固的幽灵,始终无法从解中消除。挫败感像粘稠的胶水,裹住了他的思绪。
他卡住了。
脑子里那点儿关于偏微分方程的知识,像是蒙了一层雾,隐隐约约看得见轮廓,却抓不住清晰的路径。
尝试了半个多小时,便签纸上写满了凌乱的推导,却始终无法得到一个整洁、统一的解,特别是那些指数项和常数项,像调皮的孩子,总是无法妥帖地安置。
陆小宁放下笔,揉了揉发胀的太阳穴。他盯着纸条上马闯的字迹,那飞扬的笔画,此刻看来仿佛带着某种促狭的、狡黠的笑意。
她到底什么意思?扔给他一道数学题?是考验?是玩笑?还是某种……他无法理解的回应?
不行,得弄明白。
打开随身带来的笔记本电脑。这时候的网络,还不像后来那样无孔不入。
打开浏览器,输入关键词“偏微分方程混合偏导为零初值问题”,搜索结果寥寥无几,且多是专业论文摘要,或是英文论坛上零星的讨论,对于此刻心急如焚的他来说,无异于大海捞针。
他试图搜索具体的解题步骤,但网络上的信息要么过于浅显,要么过于艰深,与他手头这道看似标准实则透着古怪的题目,总是对不上号。
需要一个真正懂行的人。
田胖子?算了,不能找他。
郁葱?下午就走了,和宋襄一起去姑苏看新建的长安动力的实验室。
曹鹏!
他几乎立刻拿起手机,翻到曹鹏的号码。指尖悬在拨号键上方,却又停住了。屏幕上的时间显示:00:47。
太晚了。曹鹏说不定已经休息了,万一,其其格......大半夜打电话问数学题?这听起来简直像个恶劣的玩笑,或者他陆小宁疯了。
陆小宁犹豫了一会儿,放下了手机。
算了,明天吧。
他躺回床上,关了灯。
黑暗里,那张纸条上的符号却像萤火虫一样,在他脑子里飘来飘去。?2u/?x?t=0……u(x,0)……u(0,t)……Ix+Ax2+e^x……gt+rt2+e^t……
陆小宁又起身,在房间里踱步,从床头到窗户,再从窗户到门口。
再躺下,起来,起来,又躺下。
那张纸条被他捏在手里,展开,合上,再展开。
上面的字符像有了生命,在他眼前跳动,组合成马闯那双带着笑意的、亮晶晶的眼睛。
他就这么折腾了一宿。眼皮沉得打架,脑子却异常清醒,像一锅煮沸后又不断被加薪的粥,咕嘟咕嘟冒着焦虑的泡泡。
。。。。。。
第二天一早,曹鹏正站在酒店卫生间的洗手台前,满嘴泡沫地刷牙。薄荷味的泡沫沾了一点在嘴角。镜子里的他睡眼惺忪,头发支棱着。
“砰、砰、砰。”
拍门声响起,不重,但很清晰,带着点急迫。
曹鹏含着牙刷,含糊地应了一声,“谁啊?”趿拉着拖鞋走过去,透过猫眼往外看。
门外站着陆小宁。头发乱得像鸡窝,眼珠子发红,整个人散发着一种熬夜过度兼心事重重的颓靡气息。
曹鹏打开门,嘴里还塞着牙刷,“咋了你这是?”
陆小宁看着他,眼神有点飘,“那什么,方便不?”
“方便。”曹鹏侧身让他进来。
陆小宁跟到洗手间门口,从口袋里掏出那张被蹂躏得更皱的纸条,小心翼翼地展开,递到曹鹏眼前,语气带着压抑的急切,“这个,你会做吗?”
曹鹏斜眼瞟了一下纸条上的内容,刷牙的动作顿了顿。他漱了漱口,用毛巾擦掉嘴边的泡沫,接过纸条,仔细看了看。
“偏微分方程,混合偏导为零的初值问题……边界条件和初始条件给的也很规矩,可,”曹鹏眉头微微扬起,看向陆小宁,觉得这人今天有点不对劲,指了指陆小宁发红的眼睛,““就为这事儿?一大早跑来敲门,准备重温旧梦考我的研?”
“有用。”陆小宁简短地说,眉宇间弥漫着执拗,“你帮我。”
曹鹏又看了他一眼,没再问。拿着纸条走到房间的书桌旁,拿起笔,从便签本上撕下一张纸。他甚至没坐下,就站着,倚着书桌边缘,一边写一边说,
“?2u/?x?t=0,这个条件意味着,u对x偏导后再对t求导为零,也就是说,?u/?x与t无关,它只是x的函数,记作f(x)。同理,?u/?t也只是t的函数,记作g(t)。”
笔尖在纸上流畅地移动,写下:?u/?x=f(x),?u/?t=g(t)。
“那么,原函数u(x,t)就可以写成……”曹鹏略一思索,“对,可以写成:u(x,t)=∫f(x)dx+∫g(t)dt。但更一般的形式,考虑到积分常数,其实是u(x,t)=F(x)+G(t).....”
陆小宁紧紧盯着纸面,用力点头。
“好,现在代入初始条件.....再代入边界条件.....”
“所以,”曹鹏的笔尖顿了顿,然后继续,“G(t)=gt+rt2+e^t-F(0)=gt+rt2+e^t......”
陆小宁屏住呼吸,看着曹鹏将F(x)和G(t)的表达式代入。
“看,G(0)抵消了。”曹鹏用笔尖点了点那两个一正一负的G(0),然后划掉它们。
“最终的解是,”曹鹏在式子
将那张便签纸推到陆小宁面前,轻松地说:“就这个。常数项那个-1很关键,是匹配两边指数函数在零点取值得到的。你之前是不是卡在这儿了?”
陆小宁没有回答。他的全部注意力,都死死地钉在了那个最终答案上。
u(x,t)=Ix+Ax2+gt+rt2+e^x+e^t-1
他的目光急速地扫过这些符号,大脑以前所未有的速度运转、联想、拼凑。
A,g,r是常数,暂且不管。x,t是变量。e^x,e^t是指数函数。减1是常数。
如果把字母看作变量,数字看作序号……
x是第24个字母?不,不对……等等!如果是按照字母表顺序,a=1,b=2,……那么x=24,t=20。但e^x,e^t是什么意思?自然对数的底e?约等于2.……这不对。
陆小宁的呼吸急促起来。
x…在数学里常表示未知数,也常用来表示横坐标,引申为水平方向,或者……交叉,cross?不,太牵强。但如果是“你和我”的交集?
A…第一个字母,开始(Alpha),或者“一个”(A)。
x2…x的平方,强调x?特别的那个x?
e^x…指数函数,增长极快,常用来形容爆发、无限、自然。
g…重力加速度,引力,gravity,或者女孩,girl的g?第七个字母。
t…时间,ti,或者一起?together的t?第20个字母。
r…速率rate,关系retion,或者浪漫roantic的r?第18个字母。
t2…时间的平方,强调时间?长久的t?
e^t…随时间指数增长。
-1…减去1,变成0?归零?还是唯一,-1的绝对值是1?
不,不不,不对,不能这么生硬地拆。也许……
他的目光再次聚焦在那串表达式上,“u(x,t)=Ix+Ax2+gt+rt2+e^x+e^t-1”
如果把“+”看作连接,把字母和数字组合起来看呢?
难道是……某个荒谬又惊人的猜测,像一道闪电,劈开了他混沌一整夜的思绪。
他想起昨晚她撕下纸条时,那看似随意却又有点认真的神情。想起她说的“你这么爱想,那就好好想。”
脑海里,像是有个生锈的齿轮,被猛地拨动,咔嚓一声,严丝合缝地咬合了。
数学是冰冷的,但组合,可以拥有温度。
他猛地一把抓起那张写着答案的便签纸,手指因为用力而微微颤抖,纸张发出轻微的“哗啦”声。
曹鹏被他这突如其来的动作吓了一跳,“哎,你干嘛?答案不对?”
“对!很对!”陆小宁抬起头,眼睛里那些红血丝似乎都在发亮,一种难以言喻的、混合了明悟、激动和巨大惶惑的情绪,像风暴一样席卷了他的脸。
他嘴唇动了动,似乎想说什么,又什么都没说出来,只是深深看了曹鹏一眼,那眼神复杂得让曹鹏愣在原地。
然后,陆小宁转身,像是背后有什么东西在追他,又像是前方有什么在召唤他,拉开门,冲了出去。脚步声在走廊地毯上沉闷地响了几下,迅速远去。
“谢谢!”两个字被匆忙地抛在身后。
曹鹏站在原地,眨了眨眼,看着空荡荡的门口,又回头看看桌上自己刚刚写下演算过程的草稿纸,一脸莫名其妙。
眨了眨眼,半晌,才摇了摇头,嘀咕道,“这是……魔怔了?”
这时,其其格从外面进来,正好看到陆小宁狂奔而去的背影,又看到房门大开,曹鹏站在屋里发愣。
“小陆怎么了?”其其格走进来,把早餐放在桌上,指了指门口,“跟被狗撵了似的。”
曹鹏走回去,把门关上,耸耸肩,“不知道。大清早跑来问我一道偏微分方程,我给他解了,他看了一眼,就跟中了邪似的跑了。”
他把那张写着题目和解题过程的纸拿给其其格看,“就这个。”
其其格接过看了看,娟秀的眉头微微蹙起,随即又舒展开,嘴角弯起一个了然又带着点莞尔的弧度。她把纸条递回给曹鹏,笑道,“偏微分方程?我看……是心方程吧。”
曹鹏没太明白,“啥?”
“没什么。”其其格笑着摇摇头,“对了,你赶紧换衣服,成子和刘楠请咱们去街上吃羊头肉夹馍。”
曹鹏嗤了一声,嘟囔道,“他倒也等回长安或者来燕京请咱们正儿八经地下个馆子,就在这儿请吃个早点?这抠搜的样,随了谁的?”
其其格没接话,只是笑,然后,又看了眼门外。
。。。。。。
电梯太慢,陆小宁等不及,直接冲进楼梯间,一步两三个台阶地往上蹿。
脚步踩在地毯上,闷闷的,却掩不住胸腔里那颗狂跳的心,像要撞破肋骨冲出来。
在1206房门前停下,扶着墙,大口喘着气,手里紧紧攥着曹鹏写了解题过程的那张便签,还有马闯给的纸条。
头发更乱了,几缕被汗水粘在额前。眼睛因为缺觉和激动,布满了血丝,但亮得惊人。
他抬起手,想要敲门,手却在半空中顿了顿。深吸一口气,再深吸一口气,试图让擂鼓般的心跳平复一些,可收效甚微。他舔了舔有些干裂的嘴唇,终于,屈起手指,敲了下去。
“铛、铛、铛。”
没人应。
他再敲。
“铛、铛、铛。”
几声有些凌乱的脚步,“咔哒”,门开了一条缝。
马闯从门缝里探出半张脸。
头发乱糟糟的,那撮呆毛支棱着,不屈不挠地指向不同的方向。脸上带着刚睡醒的惺忪,她打了个巨大的哈欠,眼泪都挤出来一点,用手背揉了揉眼睛,才看清门外站着的人。
放下手,眉毛挑了挑,那双因为困倦而显得雾气蒙蒙的眼睛,渐渐聚焦在他脸上,尤其在陆小宁那激动的、泛红的眼睛和凌乱的头发上停留了一瞬。
“干嘛?”她开口,声音带着刚醒的沙哑,“大清早的,让不让人睡觉了?梦游?”
陆小宁举起手里那张被捏得皱巴巴、却郑重其事抚平过的解题纸,手指因为用力而微微发白。
他看着马闯,看着那双渐渐清明起来的、黑亮如曜石的眼睛,一字一句,声音因为紧张和奔跑而有些发颤,“那题……”
像是要汇聚全身的力气,“我知道答案了。”
马闯的目光落在他手里的纸上,又缓缓移回到他脸上。她没说话,只是看着他,看了好几秒钟。
脸上残余的睡意,像潮水般缓缓褪去。没有惊讶,没有调侃,也没有陆小宁预想中任何一种可能的表情。
只是静静地看着他,然后,很慢地,嘴角一点一点,向上弯起。
那不是一个大笑,甚至不是一个明显的笑容。
只是一个极细微的、几乎难以察觉的弧度,在她唇角漾开。可那双眼睛里,却像突然落进了星星点点的光,碎碎的,亮亮的,带着一种了然的澄澈,还有一点点……得逞般的狡黠。
她没有问他怎么解的,没有看答案,甚至没有去接那张纸。
她就那么倚着门框,微微歪着头,看着他,然后带着点明知故问的调侃,慢悠悠地,“哦?解出来了啊……”
尾音轻轻扬起,落在安静的晨光里,像一片羽毛,搔在陆小宁的心尖上。
痒痒的,带着夏日清晨特有的、微凉的甜。
陆小宁看着她嘴角那抹笑,看着她眼睛里亮晶晶的光,一整夜的辗转反侧、苦思冥想、患得患失,还有刚才狂奔上楼时那几乎要炸开的激动和忐忑,忽然间,奇异地、缓缓地沉淀了下来。
他还是不知道那串数学符号到底是不是他猜测的那个意思,不知道接下来该说什么,甚至不确定她此刻到底在想什么。
但当她用这样的眼神看着他,用这样的语调说出这句话时,他好像……又没那么慌了。
好像一切都没关系了。
因为,震耳欲聋的寂静中,他听见了答案落地生根的声音。
他把那张纸往前递了递,很轻,但很坚定。
晨光,悄然漫过走廊,将两人静静对峙的身影,温柔地包裹了起来。