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我只想当一个安静的学霸-第119部分
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第365章 出题
沈奇为盘院士团队提供了一套全新的量子密钥设定理论体系，可预知的应用场景包括军事、金融、通信、互联网等领域，它将使别有用心的黑客无功而返，军队的联络系统会更可靠、老百姓的银行卡会更安全。
量子密码的大规模应用需要依附量子基础物理，QPU全面取代CPU不是朝夕之事，但盘院士的团队至少明确了未来的研究方向，天上有墨子号量子卫星，地上有全新的量子密钥，他们很清楚接下来该做什么。
《黎曼定理素数载体量子密钥系统》这套理论体系暂时无法公开发表，沈奇悄然离开量子计算机实验室，去干一件可以向全世界公开的事情。
今天是周日，沈奇在酒店房间闭关一整天，将思路从黎曼定理转换到黎曼流形，他暂且忘掉数论与量子物理，集中精神钻研代数几何与拓扑。
“黎曼这人真的是精力充沛，在哪个领域都能看到他的名字。”沈奇根据黎曼流形的一项基本性质，在其每个切空间中取标准正交基，以便简化局部计算。
霍奇猜想的拓扑学版块是沈奇本次回国需要解决的另一个重大课题，全世界都知道他在尝试攻克霍奇猜想。
次日，周一，沈奇来到晨兴数学中心：“吴主任，兄弟们，刚刚结束的四天假期，过的还算愉快吧？”
“我和老婆爬了趟长城，这是我人生中第十八次当好汉。”吴主任耸了耸鼻涕，他在第十八次长城之旅中被冷风吹感冒了。
“我哪也没去，就在家带娃。”一位姓梁的研究员说到。
“我去了趟大理，天南海北的漂亮姑娘有不少，可惜一个号码都没要到。”研究员小卞扼腕叹息。
“看来大家的假期生活挺精彩嘛。”沈奇笑道。
五十几岁的吴主任的娃读大三，他和太太选择近郊游。
三十几岁的梁研究员刚刚当爹，他选择在家带娃。
二十八九岁的小卞目前单身，他选择去大理旅游，期待一场艳遇。
吴主任和他的研究员们普遍晚婚晚育，除了单身的，其他人的休闲放松时光大多和家人一起度过。
顾家的男人值得信任，沈奇了解到这间会议室中的其他六位男人有五位已婚，其中三位是巨蟹座，他们爱老婆疼孩子，孝敬父母和岳父岳母。
“沈教授去哪里潇洒了？”单身狗小卞问到。
“我啊，首都四日游呗。”未婚但不单身的沈奇说到，他将一个U盘递给小卞：“关于霍奇猜想的拓扑学方法，我这几天写了点心得，希望能与大家分享，卞工，你帮忙投影出来。”
沈奇的心得投放到屏幕上，吴主任的六人团队全神贯注盯着屏幕，假期已结束，他们重新投入工作。
沈奇开始讲解他的心得：“基于瑟斯顿几何化猜想的八个标准模型进行衍生推导，是我们之前确定的核心逻辑。吴主任，你们在过去的几个月中完成了标准球面S、欧氏空间R、双曲空间H^3这三个标准模型的衍生推导工作，你们在特殊线性群的万有覆盖上的左不变黎曼度量上遭遇困难。”
“特殊线性群的万有覆盖上的左不变黎曼度量这个标准模型的衍生推导工作，是八个标准模型中最复杂的一个，我做了一次推演，请看大屏幕。”沈奇切换到下一页，说到：“复流形的过渡映射是全纯映射，我对柯西—黎曼方程进行新的处理，得到了一个有趣的结果，Γ是1维复流形，它的几何与拓扑性质是那么的与众不同……”
沈奇用了整整一上午的时间，宣讲了他关于最复杂标准模型衍生推导的详细过程和最终结论。
沈奇的第一遍讲解，仅有吴主任一个人听懂了。
一个星期之内沈奇连讲六遍，结合新的灵感，他边讲边修订，终于在礼拜六锁定方案，吴主任团队六人全都理解了沈奇的思路。
“所以我们完成了八个标准模型中四个的推导工作，我的建议是，接下来大家按照我对黎曼度量标准模型的推导思路逻辑，解决剩下四个标准模型。”沈奇作出总结，给出建议。
“收到！”吴主任团队得到了沈奇的真传，未来一段时间他们将根据沈奇设定的推导思路完成后面的工作。
盘院士的量子密钥问题搞定了，吴主任的拓扑学问题也搞定了，沈奇留给大家的印象是高效、负责、专治疑难杂症。
除了高端学术研究，沈奇也很关心中小学生的数学教育。
奥数竞赛主办方中华数学会征得沈奇同意，将沈奇的照片艺术化处理后挂在官网首页。
今年的CMO如火如荼的进行着，报名人数创历史新高。
沈奇应邀来到中华数学会，承担起一项重要工作——出题。
“沈教授，你拿过CMO冠军、IMO冠军，都是满分，今年CMO国决最后一题由你来出，再合适不过了。”CMO组委会负责人说到。
“好说。”
沈奇走到小黑板前，拿起粉笔当场出题：
设n是一个正整数，考虑S=｛（x，y，z）∣x，y，z=0，1，2……n，x＋y＋z＞0｝这样一个三维空间中具有（n＋1）^3…1个点的集合，问：最少要多少个平面，它们的并集才能包含S但不含（0，0，0）？
沈奇拍拍手上的粉笔灰：“嗯，这就是我出的题，有点难度，符合CMO国决最后一题的标准。”
这间会议室里其余三人盯着黑板上的题目陷入沉思。
“这题的设定思路非常巧妙，利用高中数学知识，加上一些并不深奥的课外补充知识，高中生们应该有可能求解出正确答案。”谭副会长最先开口作出点评。
沈奇的老朋友刘干事说到：“有可能？我预测全中国能求出正确答案的高中生人数不会超过一巴掌。”
沈奇忽然想起一件事情：“各位领导，我心中有个谜团一直未能解开，当初我参加的那届CMO国决，最后一题有几位选手拿到满分？”
刘干事说到：“沈奇你那届国决的最后一题太变态了，确实变态，我记得很清楚，当时由我阅卷，那题要求参赛选手证明根号2是无理数，但不许使用几何作图法。所有参赛选手中只有两人在不使用几何作图法的情况下，成功证明根号2是无理数，其中一个就是你沈奇。”
“根号2那题挺有意思的，对了，另外一位选手现在在干嘛？”沈奇饶有兴趣的问到。
“他入选过奥数国家队，被保送到了水木大学数学系，后来去了哪里我也不是太清楚，据说去美国深造了吧？”刘干事不太确定的说到。
“叫啥名？”沈奇又问。
刘干事：“他叫于磊，跟沈奇你同一期入选国家队。”
“居然是他，于磊！”沈奇愣了一下，随即大笑：“于磊目前在普林斯顿数学系读博，他的博士生导师是我。”
“这么巧？”刘干事、谭副会长均感意外，也觉得挺好玩。
当初只有两位高中生证明了最难最变态的一道奥数题，现在两人是师生关系。
一直没开口的孔干事终于说话了：“各位，咱们还是聊聊黑板上沈奇出的这题吧，老谭，老刘，你俩能求出这题的答案吗？”
第366章 做点贡献
“沈奇出的这道题，难点不是给出答案，而是证明答案的过程。”谭副会长说到。
刘干事接着道：“没错，这道题的二维情况非常简单，我们可以考虑最外一圈的4n…1个点，如果没有直线x=n或y=n，那么每条直线最多过这4n…1个点中的两个，故至少需要2n条直线。如果有直线x=n或y=n，也不难得出答案，还是2n。所以二维的最终结果就是2n。”
“但是将这种方法推向三维的时候，麻烦就出现了。三维情况用来覆盖的不是直线而是平面，平面有三个自由变量，而且不容易选取标志点来进行考察。不过我们仍然可以很快的判断出，三维的最终结果一定是3n。任何一个有过竞赛经历的高中生，凭借直觉都能推算出3n这个答案，然而要严谨证明3n个平面，就非常困难了。”刘干事望向黑板，谈了谈他的看法。
“结论显而易见，证明这个结论难于登天。”孔干事走到黑板前，取下老花眼镜再次审视题干：“各位，你们说该怎么证明最少需要3n个平面？”
“逻辑游戏。”沈奇笑道，他再次拿起粉笔，准备给出证明。
刘干事撸起袖子，看来已有思路：“这道题呢，最关键的一点是将这个看似组合计算的设定转化为纯代数问题。只要跳出这个思维局限，立马海阔天空。”
“刘干事果然是行家，看来没我什么事了。”沈奇不会忘记，刘干事曾是他在奥数集训队时的代数课教练。
“沈奇，这题我们收下了，谢谢你，这是非常棒的一道奥数题。”谭副会长说到。
“那行，我先告辞，楼上有个交流会需要我参加。”沈奇离开会议室，去到楼上的学术报告大厅。
几位年轻的数学工作者汇报了他们最新的研究成果，沈奇作为嘉宾之一进行了点评。
学术报告会结束后，沈奇溜达到楼下，发现谭副会长、刘干事、孔干事三人呆在会议室还没走。
黑板上写满了数学符号，沈奇快速浏览一遍，发现他出的这道奥数题被完美证明。
沈奇赞不绝口：“非常漂亮的证明，将每个平面表示成一个三元一次多项式的形式，然后将这些多项式都乘起来，那么需要证明的只有一点，就是乘出来的多项式至少具有3n次。干的漂亮，刘干事。”
然而刘干事愁眉苦脸的敲了敲手表：“我和老谭、老孔三人用了两个小时完成证明，我们不认为有高中生能在规定答题时间内证明3n。”
“不做不知道，一做吓一跳，这题是IMO压轴级别的，放在CMO赛场不太合适。”谭副会长总结道。
“如果没有一位中国奥数选手能在国决赛场上证明这题，那也太打击青少年数学爱好者的积极性了。”孔干事认为这题实在是太难了，建议适当降低难度。
“你们刚才还说，这题收下了。”沈奇无语了，你们也太小看中国当代的高中生了吧，00后的恐怖实力你们根本无法想象。
“沈奇你出的这道题，深入证明之后我才发现，处处是陷阱！”刘干事火急火燎的在口袋里摸什么东西。
沈奇大惊：“刘干事，你又犯心脏病了？行行行，咱换道题成不，适当降低难度！”
结果刘干事摸出一杆电子香烟，嘬两口，舒坦了：“自从你出国后我的心脏病就再也没发作，控制的相当稳定。”
“这话说的，老刘，我在你心目中的形象大概就是病魔吧？”沈奇嘀笑皆非。
谭副会长想了想，提出一个折中方案：“沈奇出的这道题，水平确实相当之高，高中生只有将数学技巧运用到极限，并打破常规的思维模式，才有可能给出正确的证明。这样吧，本着选拔超高水平奥数选手的原则，咱们将这道奥数题列为CMO国决选做题，做错了不扣分，做对了加分。”
“可行。”
“稳妥。”
沈奇、刘干事、孔干事皆赞同谭副会长的提案，于是这道看似简单实则超难的题目被列为今年CMO国决的选做题。
沈奇跟老谭、老刘、老孔三人打赌，如果全中国做出这道选做题的高中生少于5位，那就算我沈奇输。
“你输的可能性很大，咱跟你赌！”老谭、老刘、老孔接招，赌注是一顿饭。
首都这边的事情基本上搞定了，沈奇离开首都飞往南港市，他这位大忙人的另一个身份是南港理工大学物理特聘教授。
挂了个名，一年中总得在人家南港理工大学呆一些时间，沈奇来到南港理工大学，找到时院士：“时院士，我这次回国还能呆十几天，咱们物院需要我做什么吗？”
时院士兼着物院的院长，他说到：“十几天也做不了什么大项目，咱们学校对你没有硬性的考核指标，要不你就四处转转，给我们物院、数院或者其他学院挑点毛病？科研方面、教学方面、后勤方面、各个方面的不足之处，你给我们提点改善意见吧。”
“提改善意见没问题，时院士，咱们物院天文观测站的设备能借我开开荤吗？”
“当然可以。”时院士立即答应，随即又道：“但最近这段时间，物院天文观测站的主要设备在进行保养维护，如果你能多呆几个月的话，那就OK了。”
“真是太遗憾了，看来只能下次了。”沈奇原本还想着玩玩南港理工大学的射电望远镜，结果这次没得玩。
那就帮咱南港理工大学物理学院提点改善意见吧，多少得为这所学校的物理领域做点贡献，否则系统不承认任务完成怎么办？
沈奇来到大学城，戴着口罩，最近流感肆虐，挺多人戴口罩。
南港市的大部分高校在大学城均设有校区，沈奇来到大学城南港理工大学校区，进入教学楼，坐在最后一排，听了节物理专业的《量子力学》。
只听了半节课，沈奇便发现了不少问题，他一一记录下来，思索对策。
第367章 答疑
这节《量子力学》课，老师讲到了超导的量子力学理论，他一个劲儿的讲课，语速飞快。
有学生一脸懵逼，也有学生听懂了或者部分听懂。
勤学好问的学生当堂提问，老师，为什么陷俘磁通量必定总是2πh（一竖上面多一横）/q的整数倍？老师，你能不能再给我们解释下经典情况下的薛定谔方程？
老师立即解答，但他的解答并未完全消除学生的疑问。
有学生不懂装懂，也有学生打破砂锅问到底。
“其实教材上都写了，课后你们可以深入研究这个问题，时间有限，让我们进入下面的教学。”物理老师看上去赶时间，任何问题他只解答一遍，不会有第二遍。
下课铃声响起，物理老师交出闪现，瞬间不见踪影。
老实的学生留在教室上自习，消化重要知识点。
贪玩的学生吐槽一句“这课上了等于白上”，遂三三两两离开教室，找乐子去了。
接下来几天沈奇听了几节物理专业课，在校园各个角落巡视了一番，并去周边几所高校微服私访，总结出了几条主要问题反馈给时院士：
1、老师授课严谨认真，但学生到课率较低，特别是《数学物理方法》，到课率仅为17。3％，究其原因是老师与学生之间的互动较少，理论性较强的课程如果照本宣科，久而久之会让学生失去学习积极性。
2、学生遇到不懂的问题，不知道该去问谁，老师在课后与学生基本不来往。
3、我院订阅了PRL、PT等国际知名的物理期刊，但本科生接触不到这些，仅有研究生、博士生有机会阅览。
4、我暗访了几位物院大四学生，他们说自己的毕业论文设计非常水，水就水吧，反正导师说只要按标准格式写完毕业论文，就肯定让他们毕业。这让我感到担忧。
5、科研方面并未深入各项目组及实验室，通过论文查询，发现去年我院发表物理论文多达数百篇，但同质化现象严重，为了完成任务而写论文较普遍。
6、学生反映我校食堂饭菜太难吃，还贵。为了改善伙食，物理专业某男生在寝室内私自接线安装大功率电器，烹煮猪肉、鸡肉、牛筋丸等食物，险些导致火灾，存在极大的安全隐患。
……
看完沈奇的问题点小结后，时院士显的凝重：“沈奇你一针见血说到我们的通病了，1和2我们一直在尝试改善，要求教师加强与学生之间的互动沟通、重视解惑环节，然而效果不理想，正如你所言，学生在课后遇到不懂的难题，不知道该找谁去请教。有些教师下了课就见不到人影，别说学生，就连我都找不到他们。”
沈奇说到：“我认为我院、我校对于本科生的重视程度，在整个大学城排名比较靠后，做得最好的是南方师大和中大。一所高校只有本科生教育水平上去了，才能真正配的上名校头衔。普林斯顿为什么强，他们的本科生水平相当于美国多数高校的研究生，这跟学校在本科教育上投入的资源和重视度紧密相关。”
“沈奇你有什么具体的建议？”时院士问到。
沈奇献策：“普林斯顿的那种本科生导修制度在中国高校全面实行不是朝夕之功，远的不说我们就说隔壁的南方师大，他们的授课老师每个礼拜会有一天的固定答疑时间，并积极主动和学生们建立微信群，得到了学生一致好评。本科教学方面，我们可以借鉴南方师大的成功经验，并加一条规定，学生对授课教师的评价纳入教师年度考核指标。”
时院士当即拍板：“这条建议我完全接受，先在物院实施。至于向本科生开放专业期刊的订阅权限、我院科研人员论文质量不高、本科生毕业设计走过场等问题，也将在后续得到解决，这需要一些时间。”
“关于我校食堂饭菜难吃、价格偏高的问题，我会向主管后勤的副校长如实反映情况……说句实在话，这家食堂承包商的确做得很糟糕，比去年那家差太多了，买份咸菜猪骨粥，全是咸菜，没有猪骨。”看来时院士也吃过食堂，他同样抱怨新签约的食堂承包商只顾赚钱不管良心。
通病这种事情存在已久，搁哪所高校都不是那么容易能够得到解决。
也就是沈奇的名气大，加上时院士起了改革之意，二人一拍即合：过而改之，善莫大焉。
作为南港理工大学物理学院的特聘教授，沈奇自告奋勇身先士卒，他亲自坐镇自习室，面向物院全体本科生，进行物理全领域的答疑。
时院士感谢沈奇的好意，沈奇开了个好头，物院其他教授、讲师谁敢不从？
这一新闻在南港理工大学迅速传开。
“菲奖大佬沈奇坐镇物院，解答学生疑惑！”
“菲奖大佬咋去物院了？”
“沈奇是咱们物院的特聘教授。”
“他还懂物理呢？”
“人家可是在PRL和《科学》上发表过物理论文的大佬！”
“牛，双修大佬，走走走，去拜拜大佬！”
物院学生奔走相告，沈奇答疑的首日，自习室爆满。
因为来求教的学生太多，时院士专门安排了一位助教辅助沈奇。
助教收集学生们的问题，进行了排序，提问频率最高、最难理解的问题排在前面进行解答。
学生的热情高涨，短短一小时之内他们提出了几百个问题，经过助教梳理之后，分类为十大共性问题和两个特殊问题，几乎涵盖经典力学、量子力学、电动力学、光学、热学、数学物理方法等本科物理专业的全部核心课程。
“好的，请大家静一静，接下来我将逐一解答大家的困惑。”沈奇发现不是大学生们不爱学习不善思考，他们都是好学生，有一颗积极求学的心，缺少的是一种全员参与的学术氛围。
“排名第一的问题是薛定谔方程的解，OK，那我们就先从薛定谔方程讲起。”
第368章 现象级
沈奇开始答疑：“在量子力学中，薛定谔方程描述了微观粒子在势场中的运动，据我调查，学生考试栽在薛定谔方程上的情况屡见不鲜。”
学生们同仇敌忾、感慨万千：“是啊，薛定谔魔、拉普拉斯妖、麦克斯韦怪，物理系学生的三大噩梦！”
沈奇笑了起来：“关于薛定谔魔，我总结出了一套降魔宝典，适用于我校物理专业本科阶段，想要吗？”
学生们饥渴难耐：“想！”
沈奇没有教案，没准备PPT，他拿起粉笔在黑板上写出了他从事物理研究及教学多年的精华提炼。
很体贴的，沈奇先撤到讲台之下，给予学生们充裕时间拍下黑板上的降魔宝典。
各种款式的手机高高举起，思维敏捷的聪明学生立即意识到沈奇给出的宝典相当接地气，他们拍完照之后开启了录音程序。
“其实薛定谔方程的求解可以归纳为一句话，即哈密顿算符的本征值问题。”沈奇回到讲台上敲了敲黑板，咚咚咚。
沈教授敲重点了，学生们拿笔的用笔记录，带了笔记本电脑的敲击键盘。
咚咚咚！
沈奇在讲台上来回走动，连敲几处重点，他深入浅出的讲解令物院学生受益匪浅。
拉普拉斯变换和麦克斯韦方程相关的问题亦长期困扰学生，沈奇答疑完薛定谔方程后，紧接着解决了拉普拉斯妖和麦克斯韦怪，四维梯度的电动力学中拉普拉斯妖和麦克斯韦怪非常讨厌。
排在物理三大魔王之后的难点是热力学关于焓的问题，以及光学中关于散射光偏振性的问题。
数学物理方法的难点在于泛函和变分的处理技巧，这门课程和电动力学对学生数学能力的要求较高。
也有同学提出了离域子体系的能级分布及其相应的微观状态数的问题，物理化学是他们的选修课。
沈奇有问必答，他在物理专业各门课程之间游刃有余。
从上午8点到晚上9点多，专场答疑会持续了一整天，沈奇深受物院学生的好评。
“我懂了，谢谢沈教授的指点！”
“沈教授，你可不可以在我们学校多呆一段时间？”
“还有十天就回美国了？”
“沈教授，你以后能不能长期在咱们学校工作？”
“沈教授你是南港本地人，家乡需要你啊！”
南港�
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