组图 5.桃李满天下为大师之师无缘 _湍流

5.世上桃李满天下，做无冕之王也不是靠诺贝尔奖
量子力学的诞生和发展，已经在当年催生了数十位诺贝尔奖获得者。然而，除了钦佩，还有遗憾。在物理界的量子森林中，也有几个光环没有触及的盲点。没有一个奖项是绝对公平的，大多数人都应得的，但也有几条大鱼被“错过”了，太尴尬了！德国物理学家索末菲（1868-1951）就是一个典型。
我们先来列一下本传中出场的物理大师名单（括号里是他们的出生年份）：
普朗克（1858），维恩（1864），瑞利（1842）），爱因斯坦（1879），玻尔（1885），汤姆森） 185<@)6）、卢瑟福(1871）、朗道(1908）、居里夫人(1867）、让·佩兰(1870）、彭佳乐)) 1854）、朗之万（1872）、德布罗意（1892）、M.布里渊（1854））。这些人中的大多数都获得了诺贝尔奖的桂冠，下图按出生年份从左到右排列。图片还特别标明了索末菲对物理学的贡献以及他的学生中诺贝尔奖的获得者。

索末菲和诺贝尔奖
·解决流体力学，与湍流的纠缠
在当今科学界，没有人不知道爱因斯坦的名字，但很少有人听说过索末菲的名字。然而，如果我们穿越历史回到 1900 年左右，情况恰恰相反，当时爱因斯坦只是一个匿名的专利局职员，而索末菲却是多年的物理学教授。当时，普朗克在思考黑体辐射的同时，索末菲也在努力解决湍流问题。
克服动荡说起来容易做起来难！这个领域仍然是一个未解之谜，被称为“经典物理学中最重要的未解问题” 。
索末菲比普朗克晚 10 年，比爱因斯坦早 10 年。他们都是德国物理学家。索末菲出生于东普鲁士的柯尼斯堡，据说这里是理论物理学的发源地，并孕育了许多知名人物，如：伟大的哲学家康德、作家霍夫曼、伟大的数学家希尔伯特、数学家哥德巴赫、被爱因斯坦推崇的女数学家诺特……等等。甚至还有著名的“哥尼斯堡七桥问题”也与这座城市有关。伟大的数学家欧拉创造了图论来解决这个数学问题。

【组图 5.桃李满天下为大师之师无缘】柯尼斯堡是当时德国文化的中心之一。有一种特殊的博学和文化氛围。柯尼斯堡现在属于俄罗斯，被称为加里宁格勒。索末菲出生和成长在这样一个“风水宝地”，得天独厚，从小沐浴着科学文化的阳光和雨露。索末菲在柯尼斯堡大学读书时，讲课的教授都被数学大师云集，名师的培养和指导让他受益匪浅。之后，他去了哥廷根大学，有幸成为了一名数学家。克莱恩的助手。克莱因是非欧几何和群论方面的专家，在公众心目中被誉为拓扑学“克莱因瓶”的著名例子。
数学气体气氛如此浓厚，以至于索末菲的研究课题经常在物理和数学之间徘徊。在当时的德国，实验物理学起初比理论物理学更受重视，但后来随着包括索末菲和波恩在内的这些精通数学的理论物理学家的努力，情况发生了逆转。索末菲也走上了“湍流研究”的数学艰辛之路。
对湍流相关流体力学的主要贡献是 Orr- 方程 (Orr– ) 。索末菲认为湍流的机理可以转化为稳定性分析问题。当流速高于某一临界值时，层流变得不稳定，在轻微扰动下发生湍流。Auer-方程是一个微分方程，可以通过求解方程或研究其特征值来作为判断流体动力稳定性的条件。
但是，解这个方程太难了！索末菲本人万万没想到，这个方程不仅让自己困惑了好几年，更让他的整个物理和数学界研究湍流多年的学生和同事感到困惑。其中包括海森堡白手起家，然后凭直觉“猜”出答案，以及林家桥20年后成功的生动故事量子风水学，这里就不一一列举了。

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