著名青年数学家韦东奕博士

最近，很多人在传著名青年数学家韦东奕博士（图1）的佳话，他帮六位博士解决了关于流体力学的问题（图2）。然而大多数人恐怕不清楚，韦东奕究竟帮到了他们什么？有朋友来问：“团队立马进行调试，发现韦东奕的方程和过往的真实实验数据匹配率达到惊人的99.8%”，这句是什么意思？
我回答：我估计是开窍与否的问题，外行看一个问题往往会犯一些概念性错误，内行点拨一句就会如梦方醒。
然后我的朋友、中国科学院国家空间科学中心研究员周炳红博士（图3）给出了一个专业的分析，作为火箭推进剂研究者，他就是流体力学专家。周炳红说：估计搞计算机专业的以为纳维-斯托克斯方程（图4）就是一个普通的常规方程组，直接拿差分算法，结果是无法收敛的。实际上流体力学是针对各种具体问题，先对纳维-斯托克斯方程进行简化，求解简化的方程组，而且有专门的收敛算法。普通的算法求解纳维-斯托克斯方程通常不收敛，也就是说在计算机的误差范围下会迅速的发散，也就是蝴蝶效应。这在专业上就是计算流体力学课程，专门一年，就是解决纳维-斯托克斯方程计算收敛算法的。
我的另一位朋友、飞机设计专家评论：如果几个搞总体的博士让我给他们的飞机部件做了个强度校核，是不是也可以说几个博士没搞出来的问题被我搞出来了？
周炳红评论：其实任何一个专业工作都有这些特性，就是其他专业的人花了很大的成本，很多人很长时间搞不定，然后外协很快就搞定了。其实核心的老师在里面的工作可能就几个小时，第一是分解问题理清思路，第二是研究生把工作做完以后交给老师进行正确性校验和物理解释。
最后，我来向大家介绍一下背景：纳维-斯托克斯方程是流体力学的基本方程，虽然这个方程是十九世纪给出的，但有许多基本问题到现在都没解决。例如，我们甚至还不清楚它的解是否一定存在！2000年，美国克雷数学研究所列出过七大千禧年数学问题（图5），每个问题悬赏一百万美元，纳维-斯托克斯方程解的存在性与光滑性就是其中之一（网页链接，图6）。这一百万美元到现在都没发出去。韦东奕在这个领域做过很多工作，取得过很多成果，所以这方面的问题能难倒六位计算机博士是正常的，韦东奕能帮他们解决问题也是正常的。这是一个“术业有专攻”的故事。希望以此为机会，大家能够增加对纳维-斯托克斯方程的了解，以及增加对基础科学的关注。