让你代课，你教学生核聚变？ 第271章 万向锁与四元数

第271章万向锁与四元数(第1/2页)

掌声从实验楼拐角处传来。

节奏不急不缓，却在空旷的空地上格外有力又清晰。

齐思源揉了揉酸涩的眼睛，使劲眨了两下。熬了二十个小时后视线本来就模糊，加上刚才那番话把自己说得情绪上涌，这会儿眼前有点发花。

他定了定神，瞳孔猛地收缩。

一个穿深色羽绒外套的人正从拐角走出来。

棒球帽已经摘了，攥在左手里，露出一张所有人都再熟悉不过的脸。

“林……林老师？”

齐思源的声音拔了个尖。

他下意识往前踏了半步，又停住了，拿下眼睛用手背搓了一下脸颊。

结果搓完之后看见那个人还在朝他们走过来。

不是幻觉？！

“林老师！”

“卧槽林老师回来了？！”

“真的假的？！”

空地上瞬间炸了锅。刚才还累得像一滩烂泥的二十多号人全跟打了鸡血一样，有人直接从地上弹起来，有人丢下手里的工具就往前跑了两步，又觉得不太合适硬生生刹住。

林宇摆了摆手，示意大家别动。

他径直走到塔架跟前。没急着开口，先蹲下身，把散落在地面上那几张皱巴巴的数据记录表捡了起来。

密密麻麻的数字，一组接一组被红笔划掉的曲线拟合。每一道红线都是一次否定，每一张纸都是一次推翻重来。

他从第一张翻到最后一张，十四组数据，扫得很仔细。

齐思源站在旁边，手脚都不知道往哪放。

这感觉跟小时候在家偷偷熬夜打游戏被老爸逮个正着差不多。虽然知道自己没做错事，但就是浑身不自在。

林宇看完那些数据，站直了。他拍了拍齐思源的肩膀，力道不轻不重。

“你刚才说的那些话，很好。”

齐思源喉结滚了一下。他张嘴想笑，嘴角扯了扯，最后只是苦着脸摇了摇头。

“老师，说归说。但实际情况摆在这儿了。”他往塔架方向歪了下头，声音发哑，“理论推演走到六十二米就碰壁。空气散射衰减的物理极限卡在那，我把所有能想到的频段组合全跑了一遍。十四次。一个都没成。”

他顿了顿，又补了一句：“我现在脑子里全是浆糊，想不出新方案了。”

林宇没接这个话头。

他松开搭在齐思源肩上的手，转过身面朝着空地上的所有人。站着的、蹲着的、坐在水泥地上的，二十多双眼睛齐刷刷地对准了他。

林宇开口了。

“你们谁知道，陀螺仪有一个致命的缺陷？”

这个问题来得突然。明大家都以为他会直接给齐思源支招，或者说几句鼓励的话，结果他抛了一个完全不相干的问题出来。

空地上安静了一瞬。

徐朗反应最快，脱口喊了出来：“万向锁？”

另外两三个物理底子还行的也跟着点头。

“对。万向锁。”

林宇环顾了一圈，从外套口袋里摸出一支笔。

他蹲下来，在脚边那块铺着的瓦楞纸板上，用笔帽画了一个简单的三环嵌套结构。

三条线代表三个旋转轴，嵌套在一起。

“三轴万向节。正常状态下，它可以让物体在任意方向自由旋转。但当其中两个轴重合的时候。”他在画面上两条线交汇的位置重点了一下。“系统丢失一个自由度。不管你怎么操作，有一个方向就是转不过去。整个姿态控制在那一瞬间彻底瘫了。”

周围几个学生凑近了些，盯着地上那幅简陋的示意图。虽然画得潦草，但三环重合的那个关键点一目了然。

林宇站起身，把笔帽扣好。

“1843年。一个叫哈密顿的爱尔兰数学家，为了从根源上解决这个问题，折磨了自己整十年。”

他的语速放得不快，每个字都嚼得很透。

“十年。尝试了无数种数学框架，全部失败。有一段时间他的妻子以为他疯了，因为他连吃饭都在桌布上列方程。直到某天早晨，他走过都柏林的布鲁姆桥，脑子里忽然通了。”

林宇顿了一拍。

“他当场从口袋里掏出一把小刀，在桥栏杆的石头上刻了一组公式。i=i=k=iik=-1。”

“那就是四元数。”

这段话讲到这里，在场的人都听住了。就连刚才累得靠在塔架腿上摆烂的那个男生，也不知不觉地坐直了身子。

林宇继续往下讲。

“哈密顿花了后半辈子，写了一本八百页的四元数专著。他认为这是自己一生中最伟大的成就。”

他把笔收回口袋，声音平淡得像在念课文。

但奇怪的是，越平淡，所有人听得越专注。

“结果呢？同行不买账。学术圈嗤之以鼻，说这东西又丑又复杂又没用，三维向量就够用了，搞四个分量纯属多此一举。哈密顿辩解了一辈子，没人听他的。

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最后他酗酒，潦倒，死的时候书房里全是没处理完的手稿和空酒瓶。”

空地上没人出声，风刮过塔架顶部的环形天线，金属管发出嗡的一下轻响。

齐思源站在林宇左侧，手指无意识地攥紧了口袋里那卷折起来的图纸。

“四元数在历史里沉了多久呢？”林宇竖起一根手指。“整一百二十六年，无人问津。”

“然后，直到1969年阿波罗11号登月。”

“登月舱在返回时要和指令舱对接。对接过程中，姿态控制系统的陀螺仪突然触发了万向锁。三个旋转轴中的两个重合了，飞船瞬间丢掉了一个方向的控制能力。”

林宇两只手在身体两侧摊开，比划了一下翻滚的动作。

“三个宇航员待在里头，飞船在太空中不受控地打转。地面控制中心的工程师全疯了，所有常规手段都压不住。航天员被迫手动操纵，这才化解危机。”

数据组那个瘦高的女生下意识地捂住了嘴。

“你们猜，最后是谁解决了这个问题？”

没有人回答，但心里却隐隐知道了答案。

林宇语气微微下沉了半度。

“一个死了一百二十六年的爱尔兰酒鬼。”

“工程师们翻遍了所有文献，翻到最后，在故纸堆的最底层，找到了哈密顿那本落满灰尘的八百页专著。用四个维度代替三个轴，从数学根基上绕开了万向锁。”

“从那以后，全世界所有航天器、所有卫星、所有导弹的姿态解算系统，全部用的四元数。”

林宇收回视线，转头看向齐思源。

“一个人折磨了自己十年。被嘲笑了一辈子。死了之后又寂寞了一百二十六年。但他写下的那组公式，最终把人类送上了月球。”

空地上的空气重得能凝成块。

二十多个年轻人站在寒风里，有人的手无意识地攥成了拳头，有人的喉结滚动了好几次却发不出声音。

齐思源的鼻根一阵发酸。

这几天的压力太大了。

十四次失败，让所有人的目光中质疑的底色越来越重。

周昊他们的项目都在往前推进，只有他，困在原地，像一只撞了十四次墙的苍蝇。

他想过放弃吗？想过。

可他谁都没告诉，但凌晨第十二次失败的时候，他蹲在塔架底下，脑袋埋在膝盖里，认真考虑过要不要服软。

现在林老师站在他面前，给他讲一个死了快两百年的爱尔兰数学家的故事。

林宇的声音传过来，清楚楚的，每一个字都在耳膜上砸出印子。

“你们做的每一次失败实验、记录的每一组数据，都是在铺路。也许你们的答案不在今天。但它一定会被后来人从故纸堆里捞出来，解决一个要命的问题。”

林宇停了一拍。

“这是理工科独有的浪漫。只要你脚踏实地走过的路是真的，总有人会在时间的长河里，找到独属于你的那束光。”

话音落尽。

林宇的脑海深处，一股熟悉的清凉感忽然从头顶灌下来。

【当前课堂：23名学生深度理解“万向锁问题与四元数姿态解算”】

【宿主获得返还：大型空天平台姿态控制·精通级】

信息流像溪水一样涌入大脑。不是生硬的灌输，而是某种自然而然的“本来就该知道”的感觉。

三轴陀螺仪的高阶修正模型、四元数微分方程在大型飞行器上的实时解算优化、多级姿态冗余控制的工程实现……这些东西像拼图一样严丝合缝地嵌进了他已有的知识网络里。

林宇面上没有任何异常，只是微眯了一下眼，用力呼出一口白雾。

他重新看向齐思源和周围那群年轻人。

齐思源的眼眶已经红透了。

他咬着嘴唇，牙齿在肉上留下深的压痕。他一直在拼命忍，拼命不让自己在这么多人面前掉链子。

他张了张嘴，想说点什么。

咳嗓子眼里的话还没来得及成型，

人群最后排，一道嘶哑到几乎劈裂的声音猛地炸开。

“十四次不够，就一百次！”

所有人循声望去。

喊话的人，正是十分钟前那个最先站出来质疑“为什么非要死磕一百米”的材料组男生。

他的脸涨得通红，脖子上的青筋绷得老高。安全帽歪在脑袋上，两只布满细小烫伤和铁屑划痕的手攥成拳头，举在胸前。

“一百次不够，就一千次！”

他吼完这句，胸腔剧烈起伏了两下，又补了一嗓子。

“齐思源！我们材料组的人，陪你耗到底！”