夜,静悄悄的。
燕京大学物理学院的办公楼里,大部分办公室的灯光早已熄灭,唯有三楼尽头的一间,依旧亮着温暖的橘黄色光芒。
这间办公室的主人,正是令无数物理学院学子闻风丧胆的“灭绝师太”——赵兰君教授。
此刻,赵兰君正端坐在书桌后,戴着一副金丝眼镜,神情专注地批改着《电磁学》的随堂测验答卷。桌面上,已经批改完毕的答卷堆成了两摞,一摞是勉强及格或略高于及格线的,另一摞则是惨不忍睹的“阵亡将士纪念碑”,红色的叉叉和圈圈在试卷上格外醒目。
赵兰君的眉头,从开始批改到现在,就没怎么舒展开过。
“这帮学生,基础还是太薄弱了!麦克斯韦方程组的基本形式都写不全,还谈什么理解和应用?”
“这道拉普拉斯方程的边界条件处理,简直是一塌糊涂!分离变量法都用到姥姥家去了,还是没找到正确的本征函数!”
“还有这个磁场的计算,矢量运算的错误层出不穷,看得我血压都要升高了!”
赵兰君一边批改,一边在心中无声地吐槽。她对这届强基班学生的整体表现,可以说是相当失望。想当年她读大学的时候,哪有这么多花里胡哨的娱乐活动,大家一门心思都扑在学习上,对知识的渴望和钻研精神,比现在的学生强了不止一个档次。
她拿起一份新的答卷,习惯性地看了一眼名字——秦风。
“嗯?就是那个提前半个小时交卷的小子?”赵兰君的眉头微微挑了一下,心中闪过一丝不易察觉的好奇。
对于秦风,她自然是有所耳闻的。开学摸底考的物理满分,钱为民教授公开课上的“惊人之语”,以及钱老那句“妖孽”的评价,早已在物理学院教师圈子里传开了。
不过,赵兰君向来治学严谨,不偏听偏信。在她看来,一个大一新生,就算再聪明,知识的积累和思维的深度也是有限的。钱老或许是爱才心切,有些夸大其词了。
“我倒要看看,这份提前交卷的答卷,到底有几分成色。”赵兰君扶了扶眼镜,开始仔细审阅。
首先映入眼帘的,是那如同印刷体一般工整清晰的字迹,以及排版有序、逻辑分明的答题步骤。单是这份卷面,就足以让赵兰君在心中给出一个不错的印象分。
“态度倒是很端正。”她微微颔首,开始看第一道题的解答。
第一题是计算一个不规则带电体在空间某点的电场强度。这道题的难点在于积分的复杂性和对电荷分布对称性的判断。
大部分学生的解法,都是老老实实地选择一个微元,然后进行三重积分,结果往往因为计算能力不足或者积分区域选择不当而错误百出。
然而,秦风的解法,却让赵兰君眼前一亮!
“多极展开?格林函数?”赵兰君的镜片后的目光微微一凝。
秦风并没有采用最直接但也最繁琐的积分法,而是巧妙地运用了多极展开的思想,将不规则带电体的电场等效为一系列点电荷、电偶极子、电四极子等电场的叠加,并通过格林函数进行求解。整个过程,思路清晰,计算简洁,结果准确无误!
“这……这小子,对多极展开的理解,竟然如此透彻?这可不是普通大一新生能掌握的技巧!”赵兰君心中暗暗吃惊。多极展开虽然在本科教材中有所提及,但通常只是作为概念介绍,很少有学生能真正理解并灵活运用于解题。
她深吸一口气,继续看第二题。
第二题是求解一个具有混合边界条件的拉普拉斯方程。这道题的难度比第一题有过之而无不及,很多研究生在处理这类问题时都会感到棘手。
当赵兰君看到秦风在答卷上赫然写出“采用保角变换”几个字时,她的手不由得微微一顿!
“保角变换?!”她几乎要怀疑自己的眼睛了!
这可是复变函数理论中相当高阶的内容,通常是研究生阶段的《数学物理方法》才会重点讲解和应用的!一个大一新生,竟然在《电磁学》的随堂测验中,就用上了这种“大杀器”?!
她仔细地看下去,只见秦风熟练地运用柯西-黎曼方程,构造出合适的解析函数,将复杂的不规则边界,通过一系列精妙的变换,映射到简单的圆形或半平面区域,然后再利用镜像法和分离变量法轻松求解。
整个推导过程,行云流水,无懈可击!甚至,秦风还在注释中,简要提及了变换过程中可能出现的多值函数问题,并暗示了可以用黎曼面的概念来处理。
“嘶——!”赵兰君忍不住倒吸了一口凉气。
这……这已经不是“优秀”可以形容的了!这是“妖孽”!钱为民那个老家伙,这次还真没看走眼!
她的表情变得越来越凝重,或者说,是越来越兴奋!她感觉自己不像是在批改一份大一新生的测验答卷,而像是在审阅一篇来自某个青年学者的学术论文!
第三题,关于复杂载流导线产生的磁场分布。
秦风再次展现了他那超越年龄的深厚功底。他并没有像其他学生那样,一上来就埋头苦算毕奥-萨伐尔定律的积分,而是敏锐地洞察到,可以引入“磁矢势”的概念,先求解磁矢势,再通过旋度运算得到磁感应强度,从而大大简化计算的复杂度。
“磁矢势……这小子,连电动力学的内容都提前预习到这种程度了吗?”赵兰君感觉自己的心脏跳得有些快。
更让她拍案叫绝的是,秦风在求解出磁场后,还对题目中一个看似不起眼的电流分布的对称性进行了深入分析,并给出了其在远场近似下可以等效为一个磁偶极子的结论,甚至还写出了磁偶极矩的表达式!
这种对物理本质的深刻洞察力,以及将复杂问题简化的能力,简直不像一个刚学了一个月电磁学的新生!
第四题,RLc电路的暂态过程分析。
当看到秦风熟练地运用拉普拉斯变换,将时域的微分方程转换到复频域进行求解,并且在得到结果后,还详细分析了不同阻尼情况下电路的响应特性,甚至画出了清晰的波形示意图,并提及了工程应用中的优化问题时,赵兰君已经不知道该用什么词语来形容自己此刻的心情了。
震撼?惊喜?还是……难以置信?
或许都有。
她感觉自己批改的不是一份考卷,而是一份小型研究报告!其思路之开阔,论证之严谨,已经完全超出了本科教学大纲的要求!
终于,赵兰君的目光落在了最后一题,那道被所有学生视为“地狱级难度”的关于电磁波在导电介质中传播与衰减的综合大题。
当她看到秦风不仅完美地推导出了电磁波在良导体和不良导体中的色散关系、衰减系数、趋肤深度等核心内容,甚至还在答卷的末尾,画龙点睛般地引申到了电磁波在等离子体中的传播特性,并准确地写出了等离子体频率的公式,用以解释电磁波的传播与截止条件时……
“啪嗒!”
赵兰君手中的红笔,因为主人的失神,不小心从指间滑落,掉在了办公桌上。
她整个人都僵住了,眼神中充满了极致的震惊与不可思议!
等离子体物理!
这……这小子,他到底是怎么回事?!
难道他把整个大学物理系的课程都自学完了吗?!
赵兰君感觉自己的呼吸都有些急促了。她拿起那份答卷,从头到尾,仔仔细细,一个字一个字地重新审阅了一遍,试图找出哪怕一丝一毫的瑕疵。
然而,没有!
完美的逻辑,严谨的推导,精妙的计算,深刻的洞察!
每一个步骤都堪称典范,每一个观点都闪烁着智慧的光芒!
这已经不是一份简单的满分答卷了!
这……这分明是一篇高质量的学术论文的雏形啊!
赵兰君放下试卷,摘下眼镜,揉了揉有些发胀的太阳穴。她站起身,在不大的办公室里来回踱步,激动的心情久久难以平复。
“妖孽……钱为民说得没错,这小子,就是个不折不扣的妖孽!”她喃喃自语,语气中充满了惊叹与欣赏。
她从事物理教学二十余年,带过的优秀学生不计其数,其中也不乏一些天赋异禀的所谓“天才”。但是,像秦风这样,在大一阶段就能展现出如此恐怖的学识深度和科研潜力的,她平生仅见!
“这份答卷……如果稍加修改和扩充,完全可以整理成一篇像样的论文,投到国内的核心期刊,甚至是一些影响因子不错的ScI期刊,都未必没有机会!”一个大胆的念头,在赵兰君的脑海中不可抑制地冒了出来。
这个念头一出现,就如同燎原的星火,再也无法熄灭!
她越想越觉得可行!
秦风在这份“答卷”中所展现出来的对电磁学理论的深刻理解,以及对一些前沿概念的灵活运用,已经远远超出了普通本科生的认知范畴。其中一些独到的见解和分析方法,甚至对一些正在从事相关领域研究的研究生和青年教师,都能带来不小的启发!
“不行!我得找老钱和老张商量一下!”赵兰君当机立断,拿起办公桌上的电话,直接拨通了物理学院院长张承平的号码。
电话很快接通。
“喂,张院长吗?我是赵兰君。”
“哦,是兰君啊,这么晚了,有什么事吗?”电话那头传来张承平略带沙哑的声音。
“张院长,出大事了!”赵兰君的语气有些急促。
“大事?出什么大事了?难道是实验室又出什么事故了?”张承平的心一下子提了起来。
“不是实验室!”赵兰君深吸一口气,努力让自己的声音平静一些,“是……是关于那个秦风!”
“秦风?”张承平微微一愣,随即反应过来,“哦,你说的是强基班那个……妖孽?他又怎么了?难道……这次电磁学测验,他又考了个满分?”
对于秦风的“妖孽”属性,张承平现在已经有了一定的心理准备。
“何止是满分!”赵兰君的声调不由得提高了几分,充满了激动,“张院长,我跟你说,他那份答卷,根本就不是一份普通的测验卷!那简直就是一篇……一篇可以直接拿去发表的学术论文!里面的见解之深刻,观点之新颖,论证之严谨,我敢说,比我们院里不少研究生的毕业论文质量都要高!”
“什么?!”电话那头的张承平,也噌地一下从椅子上站了起来,声音中充满了难以置信的震惊,“兰君,你……你没开玩笑吧?一篇大一新生的随堂测验答卷……能发表学术论文?!”
“我赵兰君什么时候在这种事情上开过玩笑!”赵兰君的语气斩钉截铁,“我现在就在看他的答卷,每一个字我都仔细推敲过了!尤其是他对复杂边界条件下电磁场问题的处理,以及对电磁波在特殊介质中传播特性的分析,都展现出了远超他年龄的成熟和洞察力!我甚至怀疑,这小子是不是偷偷参加了什么国家级的科研项目!”
张承平听着赵兰君那激动不已的语气,也渐渐意识到事情的严重性……或者说,是惊喜程度!
“兰君,你先别激动。”张承平努力让自己的声音保持平稳,“这样,你明天一早,把秦风的那份答卷拿到我办公室来,我们一起看看。如果真如你所说,那……那我们燕京物理学院,可真是捡到宝了!”
“好!我明天一早就过去!”赵兰君果断地说道。
挂断电话,赵兰君又拿起电话,拨通了钱为民教授家里的号码。
“喂,钱老吗?我是赵兰君,这么晚打扰您,实在抱歉。”
“哦,是小赵啊,没事没事,我这老头子觉少。”电话那头传来钱为民和蔼的声音,“有什么事吗?”
“钱老,您之前说那个秦风是‘妖孽’,我当时还有点不以为然。”赵兰君的语气中带着一丝惭愧,随即又充满了兴奋,“现在我信了!我彻彻底底地信了!您老的眼光,真是毒辣啊!”
“哦?”钱为民闻言,顿时来了精神,“怎么?那小子又在你的《电磁学》课上,搞出什么惊天动地的事情了?”
“何止是惊天动地!”赵兰君将秦风答卷的情况,以及自己的判断,原原本本地向钱为民复述了一遍。
电话那头,钱为民听完后,陷入了长久的沉默。
良久,才传来他带着无比感慨和欣慰的笑声:“哈哈哈!好!好啊!我就知道!我就知道这小子绝非池中之物!兰君啊,你这个发现,太重要了!这说明什么?这说明秦风这孩子,不仅仅是理论功底扎实,更重要的是,他具备了独立进行科学研究的潜质和能力!而且,这种潜质和能力,已经远远超出了他这个年龄段应有的水平!”
“是啊,钱老!”赵兰君深有同感,“我现在甚至在想,我们是不是应该给他更大的自由度,让他提前接触一些真正的科研项目,而不是仅仅局限于本科的课程学习。”
“我也是这么想的!”钱为民的声音变得郑重起来,“兰君,你明天把他的答卷也给我送一份过来。如果真如你所说,这篇‘论文’的质量达到了发表水平,我亲自来当他的推荐人!我们燕京大学,沉寂了太久,也需要一些像秦风这样的新鲜血液,来搅动一下这潭水了!”
“太好了!有您这句话,我就放心了!”赵兰君激动地说道。
这一晚,对于赵兰君、张承平、钱为民这三位燕京大学物理学院的重量级人物而言,注定是一个不眠之夜。
而他们谈论的焦点,那个名叫秦风的大一新生,此刻却早已进入了梦乡。
他并不知道,自己那份“平平无奇”的满分答卷,已经在物理学院的教授圈子里,掀起了怎样的一场轩然大波。
更不知道,一份足以让他提前在学术界崭露头角的机遇,正在悄然向他走来。