我又開始數(shù)針尖上的天使了,但這次林云同我一起數(shù)。
在建立數(shù)學(xué)模型的過程中,我發(fā)現(xiàn)林云的數(shù)學(xué)能力不如我,但她的知識面很廣,對多門學(xué)科都有相當(dāng)深的造詣,這是她的專業(yè)所要求的。她在計算機(jī)方面的能力很強(qiáng),數(shù)學(xué)模型都是經(jīng)她的手變成程序的。她的程序具有可視化結(jié)果輸出,如果模型在數(shù)學(xué)上成功,則屏幕上會出現(xiàn)一個三維的球狀閃電,其內(nèi)部的精細(xì)結(jié)構(gòu)纖毫畢現(xiàn),它消失時的能量施放過程也用慢鏡頭表現(xiàn)得很清楚,換一個畫面還可在一個三維坐標(biāo)系中觀察其運動軌跡。同我以前的程序輸出的那些干巴巴的數(shù)據(jù)表和曲線相比,這遠(yuǎn)不止是直觀和美觀的問題:以前的數(shù)據(jù)出來時,要經(jīng)過費時煩瑣的分析才能知道模擬是否成功,但現(xiàn)在這些事情都由計算機(jī)自動完成。這個軟件使我們對球狀閃電的理論研究發(fā)生了質(zhì)的變化。
球狀閃電的數(shù)學(xué)模型可以做出無數(shù)個,這就像命題作文,你只要建立一個符合物理定律并在數(shù)學(xué)上自洽的系統(tǒng),使得被電磁力約束的能量形成一個穩(wěn)定的球狀,并滿足迄今為止已知的球狀閃電的特性即可。但做到這點并不容易,有一位天文學(xué)家說過一句很有意思的話:恒星這東西,如果不是其確實存在,本來可以很容易證明它不可能存在的。這話對球狀閃電也很適用,構(gòu)想一種機(jī)制,將以光速行進(jìn)的電磁波被禁錮在那樣一個小球中,是一件讓人發(fā)瘋的事。
但如果有足夠的耐心和鉆牛角尖的狂熱,這種數(shù)學(xué)模型還是能夠建立起來的,至于它們能否經(jīng)得起實驗的驗證則是另一碼事了,事實上我?guī)缀跻呀?jīng)肯定它們在實驗上是不會成功的。我們已完成的幾個數(shù)學(xué)模型都只在數(shù)學(xué)上表現(xiàn)出球狀閃電的部分特性,有一些特性可能在一個模型中無法表現(xiàn)而在另一個模型中輕而易舉地出現(xiàn),但沒有一種能表現(xiàn)全部已知特性。
除了前述的被禁錮的電磁波外,另一個最神秘的特性是球狀閃電釋放能量時的選擇性。在計算機(jī)中,由數(shù)學(xué)模型產(chǎn)生的虛擬球狀閃電就像一枚炸彈,當(dāng)它碰到物體或自行施放能量時,會把周圍的一切化為灰燼。每看到這些,我的腦海中就出現(xiàn)了那完好無損的書架中燒焦的書,同樣完好無損的冰箱中燒熟的海鮮,我那在完好無損的夾克下緊貼著身體被燒焦的內(nèi)衣,我的父母被燒成灰前坐過的那表面冰涼的凳子……但在我的記憶中刻得最深的是張彬給我看過的那本被隔頁燒焦的筆記本,那是某種神秘力量最狂妄的顯示,它無情地摧毀著我們的信心。
我大部分時間是在雷電研究所坐班,但有時也到新概念去。
林云的同事和朋友大多是男性軍人,就是在業(yè)余時間,我也很少見她有女性朋友。那些年輕軍官們屬于現(xiàn)在軍隊中很快擴(kuò)大的高級知識階層,都有一種現(xiàn)在社會上很少見到的男性氣概。這使我在他們面前總有一種自卑感,特別是當(dāng)林云同他們一起十分投入地討論我一竅不通的軍事專業(yè)時,這種自卑感就更強(qiáng)烈了。而林云辦公桌上照片中的那位海軍上校,就是他們中的杰出代表。
我見到江星辰上校了,這說明林云認(rèn)識他時間不短。他看上去比照片上還年輕,也就是三十多歲,這么年輕的上校肯定是很少見的。
“江星辰,‘珠峰號’艦長。”林云向我介紹說,她直呼其名,以及他們之間短暫交換的眼神,使我肯定了他們的關(guān)系。
“陳博士,林云多次向我談起過您,還有您的球狀閃電?!彼f話時雙眼溫和地直視著我,目光中有一種真誠,讓我感覺很舒適,這同我想象中的航母艦長確實不一樣。
看到江星辰的第一眼,就讓我明白同他競爭是毫無意義的。與現(xiàn)在習(xí)慣于在潛在競爭者面前咄咄逼人地顯示力量的都市男性相反,他每時每刻都努力將自己的力量隱藏起來,這是一種善意,怕這種力量傷害了像我這樣的人。他仿佛時時都在說:我真的很抱歉,讓您在她面前感到自卑,這不是故意的,讓我們共同改變這種狀況吧。
“為了您的航母,我們每個老百姓平均要納十元的稅?!蔽以噲D使自己輕松起來,話一出口才發(fā)現(xiàn)是那么的笨拙。
“這還不包括艦載機(jī)和護(hù)航的巡洋艦,所以,每次出航我們都像是把它扛在肩上一樣?!彼J(rèn)真地說,再一次成功地釋放了我的緊張感。
見過江星辰后,我并沒有想象中的沮喪,反而像卸下了某種重負(fù)。林云在我的心中已經(jīng)形成了一個美麗的小世界,我欣賞那個世界,身心疲憊時也會去那里休息,但很小心地避免陷入其中。某種東西隔開了我們的心靈,那東西不可言表,但我清楚地意識到它的存在。對于我,林云就像她戴在胸前的那柄微型劍,晶瑩美麗但鋒利危險。
建立了幾個數(shù)學(xué)模型之后,我漸漸找到了感覺,新構(gòu)筑的模型越來越多地表現(xiàn)了球狀閃電已知的特性。與此同時,模型的計算量也越來越大,有時,我那臺3G主頻的P4電腦要運行好幾天才能完成一次模擬。
林云在新概念搞了一個由十八臺電腦組成的小網(wǎng)絡(luò),我和她一起把模型分成十八個盡可能并行運行的部分,由十八臺機(jī)分別計算,最后把結(jié)果匯總,大大提高了效率。
當(dāng)我終于把一個能夠表現(xiàn)球狀閃電所有已知特性的數(shù)學(xué)模型完成后,林云早就擔(dān)心的事情發(fā)生了。這一次,她拿到數(shù)學(xué)模型后,沒有立即編程序,而是花了幾天時間對它的計算復(fù)雜性進(jìn)行估算,當(dāng)?shù)贸鼋Y(jié)果時,她長嘆了一口氣。
“我們遇到麻煩了?!彼f,“以這個模型的計算量,在現(xiàn)有單臺微機(jī)上完成一次模擬大約需要五十萬小時?!?
我大吃一驚,“這就是……五十多年?”
“是的。根據(jù)以往的經(jīng)驗,每個模型都要經(jīng)過多次調(diào)試才能運行,根據(jù)現(xiàn)在這個模型的復(fù)雜度,調(diào)試的次數(shù)可能更多,這樣,我們完成一次模擬可容忍的時間是十天以內(nèi)?!?
我在心里估算了一下,“這需要近兩千臺微電腦同時計算!”
于是我們開始尋求使用大型計算機(jī),但這事情不容易。雷電所和新概念都沒有大型機(jī),最大的機(jī)器就是ALPHA服務(wù)器。軍方的大型機(jī)使用繁忙且有嚴(yán)格限制,由于我們的研究在軍方?jīng)]有立項,經(jīng)林云多次努力也未獲準(zhǔn)使用。這樣我們只能把希望寄托在民用大型機(jī)上了,我和林云在這方面都沒有門路,只能讓高波想辦法。
高波此時處境不妙。他一上任,就把研究所從事業(yè)單位改制成了企業(yè),徹底推向市場。同時還通過競爭上崗裁減了大批人員。由于此人干事沖動有余謹(jǐn)慎不足,加上不了解國情人情,把上上下下的關(guān)系搞得很緊張。
在經(jīng)營上的失敗更慘:他上任后把研究所的主要力量用于研制新型避雷和消雷裝置,這些裝置與常規(guī)防雷裝置有很大的不同,它們包括半導(dǎo)體消雷器、優(yōu)化避雷針、激光引雷裝置、火箭引雷裝置和水柱引雷裝置,這時正好趕上中國電機(jī)工程學(xué)會高電壓專委會過電壓與絕緣配合分專委會舉行的學(xué)術(shù)討論會,論題就是新型避雷和消雷裝置,會議最后發(fā)表的紀(jì)要認(rèn)為,理論和實踐未能證明此類非常規(guī)產(chǎn)品具有比常規(guī)防直擊雷裝置更優(yōu)越的性能,還有許多問題尚待研究和解決,因此此類非常規(guī)防直擊雷產(chǎn)品不宜在工程中采用。由于該組織的權(quán)威性和影響力,會議的觀點肯定要被正在制定的國家防雷工程規(guī)范所采納,這樣正在研制的東西就完全失去了市場,巨額的投入打了水漂。當(dāng)我找高波談大型機(jī)的事時,他也正在找我,讓我把球狀閃電研究暫時放一放,集中精力研制一種供電力系統(tǒng)使用的新型雷電定位系統(tǒng),同時完成首都大劇院的防雷工程設(shè)計,這樣大型機(jī)的事自然沒戲,連球狀閃電研究本身以后也只能業(yè)余搞了。
我和林云又進(jìn)行了一些其他的努力,但沒想到在這個電腦已成了必需品的時代,大型計算機(jī)卻這么稀少。
“我們還算幸運,”林云說,“同當(dāng)今世界上的超級運算項目相比,我們的計算量實在算不得什么。我剛看了一份美國能源部核試驗?zāi)M的資料,他們現(xiàn)有的每秒十二萬億次的運算能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足模擬一個核試驗的需要,他們目前正在組建一個集群系統(tǒng),其中包含多達(dá)一萬兩千個ALPHAPOWE-RED處理器,可達(dá)到每秒一百萬億次的運算速度。我們的計算量還是在常規(guī)范圍內(nèi),應(yīng)該能找到解決辦法的?!?
林云總是以一個軍人的方式行事,不管遇到多大的困難都堅定不移地向前走,同時通過對困難的輕描淡寫來盡量減輕我的壓力,這本應(yīng)該是我為她做的事。
我說:“球狀閃電的數(shù)字模擬與核試驗?zāi)M有類似之處,都是模擬一個能量演化過程,從某些方面來講,前者還要更復(fù)雜一些,所以我們遲早也會達(dá)到那個計算量的。不過就是現(xiàn)在,我也看不出咱們有什么解決辦法?!?
以后的幾天,我集中精力去搞高波交下來的雷電定位系統(tǒng),沒有和林云聯(lián)系。一天接到她的一個電話,她告訴我一個網(wǎng)址,讓我看看,口氣很興奮。
我打開了那個網(wǎng)頁,看到它背景是太空的黑色,題頭是在紫色的電波中飄浮的地球,網(wǎng)頁的名字叫“SETI@home”,是“在你的家中搜尋地外文明”的英文縮寫。
其實我早就知道這個東西,這是一項旨在利用聯(lián)入因特網(wǎng)的成千上萬臺計算機(jī)的閑置能力搜尋地外文明的巨大試驗。SETI@home程序是一類特殊的屏幕保護(hù)程序,通過分析世界上最大的射電望遠(yuǎn)鏡Arecibo獲得的數(shù)據(jù)幫助搜尋地外文明。但是當(dāng)大量的數(shù)據(jù)涌到眼前,要從中搜索出所需的信息時,一臺超巨型計算機(jī)就成為必要的設(shè)備,不過這要花費一大筆錢方能辦到。手頭并不寬裕的科學(xué)家們想出了權(quán)宜之計:與其用一臺巨大的計算機(jī),還不如由更多“小”電腦來分擔(dān)這項繁重的工作。每天,Arecibo所接收到的數(shù)據(jù)都會被記錄在高密度數(shù)字磁帶上,傳回設(shè)在加州大學(xué)的研究基地,隨后這些數(shù)據(jù)將被分解成大小為0.25Mb的“工作單元”,再由SETI@home的主服務(wù)器分別發(fā)送到不同的個人電腦上。世界各地的網(wǎng)友們要做的僅僅是到該項目的站點下載并安裝一個特殊的屏幕保護(hù)軟件。這樣,當(dāng)人們結(jié)束工作休息時,這一屏幕保護(hù)程序開始運行,這臺看似休息的電腦實際上已經(jīng)加入到尋找外星人的行列中:接收、分析來自SETI@home已被分解成“工作單元”的數(shù)據(jù),分析工作結(jié)束后系統(tǒng)會自動聯(lián)機(jī)將分析結(jié)果傳回主服務(wù)器,然后再接收另一新的“工作單元”。
我從這個網(wǎng)站上下載了一個屏保軟件,并啟動了它。它的背景也是黑色的,下半部是射電望遠(yuǎn)鏡接收到的信號在一個三維坐標(biāo)系中的顯示,看上去像是在鳥瞰一座由無數(shù)摩天大樓組成的超級城市,很是壯觀。在左上角,顯示著一條快速變化的波形,這是信號中正在被分析的部分,還有已完成的百分比,我看它運算了五分鐘,只完成了0.01%。
“太妙了!”我拍案叫絕,使得辦公室中的其他人驚詫地看著我。那邊比我們經(jīng)費充足的科學(xué)家們在遇到與我們一樣的難題時,能想出如此富有創(chuàng)造力的節(jié)儉辦法,我真為自己汗顏。我立刻去新概念,當(dāng)我見到電腦前的林云時,果然不出所料,她正在做一個主頁。
接下來要干的事情就是把需要計算的數(shù)學(xué)模型分成兩千個并行計算單元,這是一件繁重的工作,我們干了有半個月。然后把這些單元與那個屏保程序連接,放到主頁上,網(wǎng)絡(luò)編程比SETI@home要復(fù)雜,因為計算單元之間還要傳遞數(shù)據(jù)。最后我們把主頁上傳,滿懷希望地等待著結(jié)果。
三天后,我們發(fā)現(xiàn)自己有些太樂觀了。訪問這網(wǎng)頁的不到五十人,下載了屏保軟件的只有四個人。留言簿上有兩條留言,全是道貌岸然地警告我們不要搞偽科學(xué)。
“現(xiàn)在只有一個辦法?!绷衷普f,“偷梁換柱,把我們要計算的數(shù)據(jù)上載到SETI@home的服務(wù)器上去,攻破他們的服務(wù)器并不難。這樣,下載他們的屏保程序的大量電腦將為我們工作,并按程序中設(shè)定,讓他們把結(jié)果傳給我們?!?
我沒有反對,我發(fā)現(xiàn),當(dāng)你渴望某樣?xùn)|西時,道德的約束是多么無力。但我還是想出了一個辯解,“現(xiàn)在有十多萬臺電腦為他們干活,我們只需其中的兩千臺就行了,干完我們就走,對他們不會有什么影響的?!?
其實林云根本不需要像我這樣的自我安慰,她把電腦聯(lián)到因特網(wǎng)上,飛快地干了起來??粗禽p車熟路的樣子,我難以想象她以前都在網(wǎng)上干過些什么。兩天后,她成功地把我們的數(shù)據(jù)和程序放到SETI@home的服務(wù)器上(后來知道,那服務(wù)器的位置在伯克利大學(xué))。
從這件事我明白,林云的道德約束比我要少得多,為了達(dá)到目的,她可以不擇手段。
只過了兩天,我們在SETI@home服務(wù)器上的那兩千份屏保就都被取走了,計算結(jié)果開始源源不斷地匯集到我們的服務(wù)器上。幾天來,我和林云常常一連幾個小時看著計算機(jī)上那不斷增加的數(shù)據(jù),想象著散布地球上的兩千臺電腦為我們工作的情景,很是陶醉。
但在第八天,我在雷電所打開電腦,登錄到新概念的服務(wù)器上,發(fā)現(xiàn)計算結(jié)果的回傳停止了,最后傳來的是一個文本文件,里面內(nèi)容如下:
我們在用最微薄的資金從事人類最偉大的事業(yè),卻也受到這樣可恥的騷擾,你應(yīng)該為自己感到羞恥!
——SETI@home項目主任諾頓·帕克
我一時像掉進(jìn)冰窟里,心灰意冷,連給林云的電話都懶得打了,但她先來了電話。
“我知道了,但我不是為這事。”她回答我的問話時說,“你看一下我們舊網(wǎng)頁上的留言簿!”
我打開我們的那個主頁,看到在留言簿上又增加了一條英文留言:
我知道你們在計算什么,BL,別浪費生命了,來找我!
——俄羅斯聯(lián)邦新西伯利亞州諾克思柏克科市
24街106幢561號
BL是球狀閃電的簡稱。