Thời gian: Ngày 31 tháng 12 12:00 UTC
Địa điểm: Bắc đại Tây Dương, vĩ độ Bắc 45° kinh tuyến Tây 30°, hải dương khí tượng phao hàng ngũ “Argo” khống chế trung tâm
Đệ nhất bộ phận: Vô giới chi hải
“Argo” không phải một người, là một cái hàng ngũ. 3000 cái tự chủ phiêu lưu phao, rải rác ở toàn cầu hải dương, mỗi ngày lặn xuống đến hai ngàn mễ chỗ sâu trong, đo lường độ ấm, độ mặn, tốc độ chảy, lại nổi lên mặt biển, thông qua vệ tinh đem số liệu truyền quay lại. Nó là hải dương ống nghe bệnh, là khí hậu mạch đập nghi, là địa cầu hệ thống tuần hoàn đầu dây thần kinh.
Nhưng hôm nay, đầu dây thần kinh ở thét chói tai.
“Sở hữu phao, số liệu dị thường.” Hải dương học gia Sophia · Mendes nhìn chằm chằm khống chế trung tâm cự mạc, thanh âm giống căng thẳng cầm huyền. Trên màn hình, Bắc đại Tây Dương bản đồ bị bao trùm thượng một tầng quỷ dị nhan sắc: Độ ấm dị thường. Màu đỏ là chính dị thường, màu lam là phụ dị thường. Bình thường hải dương, độ ấm phân bố hẳn là trơn nhẵn, đại chừng mực, chịu hải lưu cùng thái dương phóng xạ điều chế.
Nhưng hiện tại, Bắc đại Tây Dương thoạt nhìn giống một khối vỡ vụn màu sắc rực rỡ pha lê. Màu đỏ cùng màu lam đốm khối đan xen, biên giới sắc bén, chừng mực từ mấy km đến mấy chục km, không hề quy luật.
“Độ mặn đâu?”
Một khác tầng bao trùm đi lên: Độ mặn dị thường. Cao muối khu cùng thấp muối khu cài răng lược, đồng dạng sắc bén biên giới, đồng dạng hỗn loạn phân bố.
“Mật độ?”
Tầng thứ ba: Mật độ dị thường. Độ ấm, độ mặn cộng đồng quyết định nước biển mật độ, mật độ phân bố điều khiển hải dương chuyển động tuần hoàn. Nhưng giờ phút này mật độ phân bố, thoạt nhìn giống trừu tượng biểu hiện chủ nghĩa họa tác —— xoáy nước, sọc, lấm tấm, nhưng không có nhưng công nhận quy luật.
“Này không có khả năng.” Sophia lẩm bẩm nói, “Hải dương là thể lưu, độ ấm, độ mặn, mật độ hẳn là liên tục biến hóa, chịu khuếch tán cùng đối lưu trơn nhẵn. Loại này sắc bén biên giới, giống bất đồng thủy đoàn bị kéo cắt toái lại đua ở bên nhau, nhưng khuếch tán sẽ ở mấy giờ nội mạt bình loại này biên giới. Trừ phi……”
“Trừ phi khuếch tán hệ số thay đổi.” Bên cạnh động lực hải dương học gia, y ân · Kovač, nói tiếp nói. Hắn điều ra phao rũ hướng mặt cắt số liệu. Mỗi cái phao mỗi ngày làm một lần “Lặn xuống nước”, từ mặt biển đến hai ngàn mễ chỗ sâu trong, đo lường độ ấm, độ mặn, chiều sâu. 3000 cái phao, 3000 điều rũ hướng mặt cắt, tạo thành một cái 3d số liệu hình lập phương.
Y ân đem cái này số liệu hình lập phương, dùng độ ấm, độ mặn, chiều sâu ba cái trục toạ độ họa ra. Mỗi cái số liệu điểm là một cái phao ở nào đó chiều sâu đo lường giá trị, điểm ở không gian ba chiều trung vị trí từ ( độ ấm, độ mặn, chiều sâu ) quyết định. Ở bình thường hải dương, này đó điểm hẳn là phân bố ở một cái liên tục, bóng loáng mặt cong thượng, bởi vì độ ấm cùng độ mặn là tương quan.
Nhưng hiện tại, này đó điểm phân bố ở một cái…… Xoắn mặt cong thượng.
Y ân làm máy tính nghĩ hợp cái này mặt cong. Thuật toán nếm thử đa thức, dạng điều, mạng lưới thần kinh, nhưng nghĩ hợp tàn kém đều rất lớn. Cuối cùng, hắn nếm thử tô-pô phương pháp: Đem số liệu điểm coi là một cái điểm vân, tính toán này liên tục tính đồng điệu, tìm kiếm Topology đặc thù.
Kết quả ra tới: Cái này điểm vân Topology, là một cái dải Mobius.
“Dải Mobius?” Sophia nhìn chằm chằm trên màn hình 3d nhuộm đẫm. Đó là một cái vặn vẹo, đơn mặt, vô biên giới mặt cong. Ở toán học thượng, dải Mobius là một cái không thể định hướng mặt cong, nó Âu kéo đặc thù là 0, nó biên giới là một cái khép kín đường cong —— hoặc là nói, nó không có biên giới, chỉ có một cái biên.
“Nhưng hải dương số liệu là đại lượng vô hướng tràng, độ ấm cùng độ mặn là chiều sâu cùng vị trí hàm số, như thế nào sẽ hình thành dải Mobius?” Sophia khó hiểu.
“Xem nơi này.” Y ân đem độ ấm - độ mặn - chiều sâu không gian trung một cái bộ phận phóng đại. Số liệu điểm phân bố ở một cái vặn vẹo mang lên, dây lưng một mặt cùng một chỗ khác liên tiếp, nhưng liên tiếp trước xoay chuyển 180 độ. Điển hình dải Mobius.
“Ở hải dương học trung, chúng ta thường dùng độ ấm - độ mặn đồ tới phân biệt thủy đoàn.” Y ân giải thích, “Bất đồng thủy đoàn ở T-S trên bản vẽ có bất đồng vị trí. Bắc đại Tây Dương chủ yếu có vài loại thủy đoàn: Bắc đại Tây Dương thâm tầng thủy ( nhiệt độ thấp cao muối ), Địa Trung Hải thủy ( cực nóng cao muối ), á nhiệt đới mô thái thủy ( trung ôn trung muối ) chờ. Ở bình thường niên đại, này đó thủy đoàn ở T-S trên bản vẽ phân bố ở bất đồng khu vực, nhưng lẫn nhau chi gian có hỗn hợp, cho nên điểm vân là liên tục.”
“Nhưng hiện tại, điểm vân bị vặn vẹo, kéo duỗi, xoay chuyển, biến thành một cái dải Mobius. Này ý nghĩa, ở vật lý không gian trung, thủy đoàn phân bố bị Topology mà liên tiếp đi lên. Tỷ như, ngươi từ một cái Đại Tây Dương trung tầng thủy thủy đoàn xuất phát, dọc theo hải lưu di động, đo lường độ ấm cùng độ mặn, ngươi sẽ phát hiện chính mình cuối cùng về tới khởi điểm, nhưng độ ấm cùng độ mặn giá trị cùng ngươi xuất phát khi tương phản —— nguyên lai là cực nóng thấp muối, trở về biến thành nhiệt độ thấp cao muối. Này ở vật lý thượng là không có khả năng, bởi vì độ ấm cùng độ mặn là bảo thủ lượng, ở vô nguyên vô hối dưới tình huống hẳn là thủ hằng.”
“Trừ phi,” Sophia nói, “Hải dương trung xuất hiện phi bảo thủ quá trình. Có nguyên hoặc hối, ở thay đổi thủy đoàn độ ấm cùng độ mặn.”
Y ân điều ra phao quỹ đạo. Mỗi cái phao tùy hải lưu phiêu lưu, quỹ đạo là liên tục đường cong. Hắn lựa chọn sử dụng mười cái phao, đem chúng nó qua đi 24 giờ quỹ đạo ở 3d ( kinh độ, vĩ độ, chiều sâu ) không gian trung họa ra. Sau đó, ở mỗi cái quỹ đạo điểm thượng, đánh dấu ngay lúc đó độ ấm cùng độ mặn, dùng nhan sắc tỏ vẻ.
Trên màn hình, mười điều màu sắc rực rỡ quỹ đạo tuyến, ở Bắc đại Tây Dương khu vực nội xuyên qua. Chúng nó đan chéo, quấn quanh, thắt. Y ân tính toán này đó quỹ đạo Topology bất biến lượng: Vờn quanh số, liên tiếp số, Jones đa thức.
Kết quả, này đó quỹ đạo Topology, cũng là một cái liên hoàn, hơn nữa cùng số liệu điểm vân dải Mobius Topology cùng phôi.
“Quỹ đạo Topology, phản ánh thủy đoàn thuộc tính không gian Topology.” Y ân nói, “Nói cách khác, hải lưu ở vật lý không gian trung vận động, cùng thủy đoàn ở thuộc tính không gian trung diễn biến, là cùng cấu. Vật lý không gian mỗi một cái khép kín quỹ đạo, đối ứng thuộc tính không gian một cái dải Mobius. Này liền giống…… Vật lý không gian cùng thuộc tính không gian bị nào đó biến hóa ngẫu hợp ở bên nhau, không hề là độc lập.”
Sophia cảm thấy hàn ý. Ở vật lý học trung, vật lý không gian là 3d, thuộc tính không gian ( độ ấm, độ mặn chờ ) là mặt khác duy độ, chúng nó thông qua thiên vi phân phương trình ngẫu hợp —— nạp duy - Stokes phương trình, nhiệt truyền phương trình, độ mặn khuếch tán phương trình. Nhưng thông thường, loại này ngẫu hợp là bộ phận, trơn nhẵn. Nếu vật lý không gian vận động trực tiếp chiếu rọi đến thuộc tính không gian phi bình phàm Topology, kia ý nghĩa thiên vi phân phương trình bản thân tính chất thay đổi.
“Xem cái này.” Y ân đem một cái quỹ đạo đơn độc biểu hiện. Phao #7741, qua đi 24 giờ từ nữu Phần Lan đại than hướng nam phiêu lưu, chiều sâu ở 100-500 sóng ngắn động. Nó độ ấm từ 8°C lên tới 12°C, độ mặn từ 35.1 psu hàng đến 34.9 psu, đây là bình thường, bởi vì nó ở từ dòng nước lạnh hướng dòng nước ấm di động.
Nhưng ở quỹ đạo điểm giữa, độ ấm đột nhiên từ 12°C nhảy đến 5°C, độ mặn từ 34.9 psu nhảy đến 35.5 psu, sau đó lại nhảy hồi nguyên lai giá trị. Ở độ ấm - độ mặn trên bản vẽ, này hình thành một cái đường về.
Y ân tính toán đường về quấn quanh số. Ở độ ấm - độ mặn mặt bằng, phao quỹ đạo vòng nào đó điểm dạo qua một vòng. Ở vật lý không gian, phao chỉ là duyên thẳng tắp phiêu lưu, không có vòng vòng.
“Vật lý không gian thẳng tắp, đối ứng thuộc tính không gian một cái đường về.” Sophia minh bạch, “Này ý nghĩa, độ ấm cùng độ mặn không phải vị trí liên tục hàm số. Ở vật lý không gian cùng điểm, nước biển có thể có bất đồng độ ấm cùng độ mặn, quyết định bởi với ngươi từ phương hướng nào tiếp cận điểm này.”
“Giống lê mạn mặt cong.” Y ân nói, “Ở nhiều giá trị hàm số trung, đương ngươi vòng điểm tựa chuyển một vòng, hàm số giá trị sẽ nhảy đến một cái khác chi nhánh. Hiện tại, hải dương độ ấm cùng độ mặn tràng, thành vật lý không gian thượng nhiều giá trị hàm số. Ở nào đó điểm, nước biển có thể đồng thời có hai cái bất đồng độ ấm cùng độ mặn, quyết định bởi với ngươi từ cái nào thủy đoàn tới.”
“Này trái với trạng thái phương trình.” Sophia nói, “Nước biển mật độ là độ ấm cùng độ mặn đơn giá trị hàm số. Tại cấp định áp lực cùng độ ấm, độ mặn hạ, mật độ là duy nhất xác định. Nếu độ ấm cùng độ mặn có thể nhiều giá trị, như vậy mật độ cũng có thể nhiều giá trị. Kia thể lưu tĩnh cơ học cân bằng liền sẽ đánh vỡ, hải dương sẽ phân tầng, đối lưu, hỗn hợp, cuối cùng mạt bình nhiều giá trị tính.”
“Trừ phi,” y ân thanh âm trầm thấp đi xuống, “Trạng thái phương trình bản thân thay đổi. Nước biển mật độ, không hề là độ ấm cùng độ mặn đơn giá trị hàm số, mà là một cái nhiều giá trị hàm số. Ở đồng dạng độ ấm cùng độ mặn hạ, mật độ có thể lấy hai cái bất đồng giá trị, quyết định bởi với nước biển đến từ cái nào ‘ chi nhánh ’.”
Hắn điều ra mật độ số liệu. Xác thật, ở một ít khu vực, đo lường tới rồi “Song mật độ” hiện tượng: Ở cùng cái chiều sâu, cùng một vị trí, hai cái liền nhau phao đo lường tới rồi tương đồng độ ấm, độ mặn, nhưng mật độ bất đồng. Sai biệt rất nhỏ, ước 0.01 kg/m³, nhưng đã viễn siêu đo lường khác biệt.
0.01 kg/m³ mật độ kém, ở hải dương trung đủ để điều khiển tốc độ chảy vì centimet mỗi giây lưu động. Nếu loại này song mật độ hiện tượng phổ biến tồn tại, hải dương chuyển động tuần hoàn đem hoàn toàn trọng tổ.
“Đây là như thế nào phát sinh?” Sophia hỏi.
Y ân không có trực tiếp trả lời. Hắn điều ra khác một số liệu: Phao đo lường mà cường độ từ trường. Mỗi cái Argo phao đều mang theo từ lực kế, đo lường địa từ tràng tổng cường độ cùng ba cái phân lượng. Qua đi 24 giờ, mà cường độ từ trường ở Bắc đại Tây Dương trên không gia tăng rồi 7%, hơn nữa gia tăng hình thức, cùng độ ấm cùng độ mặn dị thường hình thức độ cao tương quan.
“Địa từ tràng ở thay đổi nước biển tính chất vật lý?” Sophia suy đoán.
“Còn nhớ rõ GPS khác biệt tay trái xoắn ốc sao?” Y ân nói, “Khác biệt vector cùng địa từ tràng vuông góc. Nếu địa từ tràng ở vặn vẹo thời không, như vậy nó cũng có thể ở vặn vẹo trong nước biển khuếch tán quá trình. Ở thuỷ động học trung, khuếch tán từ khuếch tán hệ số trương lượng miêu tả. Ở đều đều các hướng đồng tính chất môi giới trung, khuếch tán hệ số là một cái đại lượng vô hướng. Nhưng ở từ trường trung, khuếch tán hệ số trương lượng biến thành các hướng khác phái: Song song với từ trường phương hướng, khuếch tán hệ số đại; vuông góc với từ trường phương hướng, khuếch tán hệ số tiểu. Cái này kêu làm từ trở hiệu ứng.”
“Nhưng nước biển là nhược từ tính, từ trở hiệu ứng thực nhược.”
“Nếu từ trường cũng đủ cường, hoặc là nước biển từ hoá suất đột nhiên gia tăng, từ trở hiệu ứng liền sẽ trở nên lộ rõ.” Y ân điều ra nước biển từ hoá suất đo lường giá trị. Qua đi 24 giờ, toàn cầu hải dương từ hoá suất gia tăng rồi ba cái số lượng cấp. Nguyên nhân không rõ, nhưng khả năng cùng trong nước biển hòa tan thiết ly tử có quan hệ —— địa từ tràng tăng cường khả năng hướng dẫn trong nước biển thiết ly tử từ tính có tự.
“Từ trở hiệu ứng sẽ dẫn tới độ ấm cùng độ mặn khuếch tán trở nên các hướng khác phái. Ở vuông góc với từ trường phương hướng, khuếch tán bị ức chế, cho nên độ ấm cùng độ mặn thang độ có thể bảo trì sắc bén. Ở song song với từ trường phương hướng, khuếch tán bình thường, cho nên thang độ trơn nhẵn. Như vậy, hải dương trung liền sẽ hình thành độ ấm cùng độ mặn tầng trạng kết cấu, tầng cùng tầng chi gian biên giới sắc bén, bởi vì vuông góc phương hướng khuếch tán bị ức chế.”
“Kia dải Mobius đâu?”
“Nếu từ trường bao nhiêu là vặn vẹo.” Y ân điều ra toàn cầu địa từ tràng mô hình. Ở Bắc đại Tây Dương, địa từ tràng đường từ lực bởi vì địa từ dị thường mà vặn vẹo, hình thành một cái bộ phận từ đảo. Ở cái này từ đảo trung, đường từ lực hình thành khép kín hoàn, nhưng hoàn Topology là một cái từ đảo —— đường từ lực không mặc quá đảo biên giới, đảo nội đường từ lực là hỗn độn.
“Ở hỗn độn đường từ lực trung, thể lưu hạt quỹ đạo sẽ biến lịch toàn bộ từ đảo, hình thành hỗn độn hỗn hợp. Nhưng nếu khuếch tán là các hướng khác phái, hỗn hợp chỉ duyên đường từ lực phương hướng hữu hiệu, vuông góc phương hướng không có hiệu quả. Như vậy, độ ấm cùng độ mặn liền sẽ ở tương không gian trung hình thành một cái không thể định hướng mặt cong —— bởi vì dọc theo đường từ lực đi một vòng, ngươi sẽ trở lại khởi điểm, nhưng độ ấm cùng độ mặn giá trị sẽ nhảy đến một cái khác chi nhánh. Đây là dải Mobius.”
Sophia nhìn chằm chằm màn hình. Nơi đó, độ ấm, độ mặn, mật độ, từ trường dị thường, đan chéo thành một cái phức tạp, mỹ lệ, khủng bố đồ án. Hải dương, viên tinh cầu này huyết mạch, đang ở bị từ trường trọng tố. Hải lưu không hề là đơn giản lưu động, mà là biến thành Topology thể lưu trung phức tạp quỹ đạo. Thủy đoàn không hề là bảo thủ, mà là có thể ở thuộc tính không gian trung nhảy lên, xoay chuyển, tự giao phối.
“Này đối khí hậu ý nghĩa cái gì?” Nàng thấp giọng hỏi.
“Ý nghĩa hải dương nhiệt chuyển vận, muối chuyển vận, than tuần hoàn, toàn bộ sẽ trọng tổ.” Y ân nói, “Bắc đại Tây Dương dòng nước ấm, cái kia duy trì Châu Âu ấm áp Đại Tây Dương kinh hướng quay cuồng chuyển động tuần hoàn, khả năng gián đoạn. Bởi vì nếu nước biển ở Bắc đại Tây Dương trầm xuống khu ( Greenland - băng đảo - Na Uy hải ) hình thành song mật độ trạng thái, trầm xuống quá trình liền sẽ trở nên không ổn định. Dòng nước ấm gián đoạn, Châu Âu sẽ ở mấy năm nội tiến vào tiểu băng kỳ. Nhưng này còn không phải nhất tao.”
“Nhất tao chính là cái gì?”
Y ân điều ra toàn cầu hải dương phao số liệu. Không chỉ là Bắc đại Tây Dương, toàn cầu sở hữu hải dương —— Thái Bình Dương, Ấn Độ Dương, nam đại dương —— đều xuất hiện cùng loại dị thường. Độ ấm - độ mặn điểm vân đều bày biện ra phi bình phàm Topology: Có rất nhiều dải Mobius, có rất nhiều chai Klein, có rất nhiều hoàn mặt. Bất đồng hải khu, bất đồng Topology.
“Hải dương là một cái chỉnh thể.” Y ân nói, “Nếu mỗi cái hải khu đều có chính mình Topology, như vậy hải khu chi gian thủy trao đổi liền sẽ chịu Topology ước thúc. Thủy đoàn từ một cái Topology lưu hình vận động đến một cái khác Topology lưu hình, khả năng yêu cầu vượt qua nào đó ‘ Topology chướng ngại ’. Này khả năng dẫn tới nào đó hải khu bị cô lập, nhiệt lượng cùng muối phân vô pháp trao đổi. Cũng có thể dẫn tới nào đó hải khu chi gian hình thành nhanh chóng ‘ Topology thông đạo ’, nhiệt lượng cùng muối phân ở nháy mắt vượt qua mấy ngàn km.”
“Giống trùng động?” Sophia nhớ tới khoa học viễn tưởng tiểu thuyết.
“Giống thể lưu động lực học kỳ dị điểm.” Y ân sửa đúng, “Ở Topology thể lưu trung, tồn tại một ít kỳ điểm, ở kỳ điểm chỗ lưu tuyến hội tụ hoặc phát tán, hình thành không thể đoán trước hành vi. Nếu toàn cầu hải dương che kín loại này kỳ điểm, như vậy khí hậu mô hình đem hoàn toàn mất đi hiệu lực. Bởi vì khí hậu mô hình cơ sở là thể lưu liên tục phương trình, nhưng nếu thể lưu bản thân không liên tục —— ở Topology ý nghĩa thượng là nhiều liên thông —— như vậy liên tục phương trình liền không thành lập.”
Khống chế trung tâm lâm vào trầm mặc. Chỉ có máy tính quạt thấp minh, cùng trên màn hình không ngừng nhảy lên, Topology hóa hải dương.
Sophia nhớ tới khi còn nhỏ, phụ thân mang nàng ra biển. Phụ thân là ngư dân, giáo nàng xem vân thức thời tiết, xem thủy sắc biết bầy cá. Phụ thân nói, biển rộng là có quy luật, triều khởi triều lạc, gió thổi dòng nước, đều có định số. Chỉ cần ngươi tôn trọng hải, hải liền sẽ cho ngươi sinh lộ.
Nhưng hiện tại, biển rộng quy luật bị viết lại.
Triều tịch không hề đúng giờ, hải lưu không hề nhưng trắc, thủy ôn hòa độ mặn giống điên cuồng vũ giả, ở Mobius sân khấu thượng xoay tròn, nhảy lên, tự giao phối.
Phụ thân nói còn ở bên tai, nhưng hải đã không còn là phụ thân nhận thức hải.
“Chúng ta có thể làm cái gì?” Sophia hỏi.
“Quan trắc.” Y ân nói, “Dùng càng nhiều phao, càng mật võng cách, đo lường cái này Topology kết cấu diễn biến. Có lẽ chúng ta có thể tìm được quy luật, đoán trước nó biến hóa. Có lẽ……”
Hắn không có nói tiếp. Nhưng Sophia biết cái kia “Có lẽ” mặt sau là cái gì.
Có lẽ, cái này Topology kết cấu, là nào đó tin tức vật dẫn.
Tựa như DNA song xoắn ốc mã hóa sinh mệnh tin tức, hải dương dải Mobius, khả năng mã hóa địa cầu nào đó trạng thái dời đi tin tức.
Mà đọc hiểu cái này tin tức, khả năng yêu cầu một loại hoàn toàn mới ngôn ngữ.
Một loại Topology ngôn ngữ.
Một loại vô giới, đơn mặt, vĩnh hằng tuần hoàn ngôn ngữ.
Tựa như biển rộng bản thân.