打還是不打?美國必須考慮伊拉克點燃所有油井的后果。為此,五角大樓要求太平洋———賽拉研究公司研究此問題。這家公司利用Navier—Stokes方程和有熱損失能量方程作為計算模型,在進行一系列模擬計算后得出結論:這些油井的煙霧可能招致一場重大的污染事件,可能波及波斯灣、伊朗南部、巴基斯坦和印度北部,但不會失去控制,不會造成全球性的氣候變化,不會對地球的生態(tài)和經(jīng)濟系統(tǒng)造成不可挽回的損失。這個計算結論最終促成美國下定決心攻打伊拉克。
一、方程在海灣戰(zhàn)爭中的應用 1991年海灣戰(zhàn)爭時,有一個問題放在美軍計劃人員面前,如果伊拉克把科威特的油井全部燒掉,那么沖天的黑煙會造成嚴重的后果,這還不只是污染,滿天煙塵,陽光不能照到地面,就會引起氣溫下降,如果失去控制,造成全球性的氣候變化,可能造成不可挽回的生態(tài)與經(jīng)濟后果。五角大樓因此委托一家公司研究這個問題,這個公司利用流體力學的基本方程以及熱量傳遞的方程建立數(shù)學模型,經(jīng)過計算機仿真,得出結論,認為點燃所有的油井后果是嚴重的,但只會波及到海灣地區(qū)以至伊朗南部、印度和巴基斯坦北部,不至于產(chǎn)生全球性的后果。這對美國軍方計劃海灣戰(zhàn)爭起了相當?shù)淖饔,所以有人說:“第一次世界大戰(zhàn)是化學戰(zhàn)爭(炸藥),第二次世界大戰(zhàn)是物理學戰(zhàn)爭(為原子彈),而海灣戰(zhàn)爭是數(shù)學戰(zhàn)爭! 二、巴頓的戰(zhàn)艦與浪高
軍事邊緣參數(shù)是軍事信息的一個重要分支,它是以概率論、統(tǒng)計學和模擬試驗為基礎,通過對地形、天侯、波浪、水文等自然情況和作戰(zhàn)雙方兵力兵器的測試計算,在一般人都認為無法克服、甚至容易處于劣勢的險惡環(huán)境中,發(fā)現(xiàn)實際上可以通過計算運籌,利用各種自然條件的基本戰(zhàn)術參數(shù)的最高極限或最低極限,如通過計算山地的坡度、河水的深度、雨雪風暴等來駕馭戰(zhàn)爭險象,提供戰(zhàn)爭勝利的一種科學依據(jù)。
1942年10月,巴頓將軍率領4萬多美軍,乘100艘戰(zhàn)艦,直奔距離美國4000公里的摩洛哥,在11月8日凌時晨登陸。11月4日,海面上突然刮起西北大風,驚濤駭浪使艦艇傾斜達42°。直到11月6日天氣仍無好轉。華盛頓總部擔心艦隊會因大風而全軍覆沒,電令巴頓的艦隊改在地中海沿海的任何其他港口登陸。巴頓回電:不管天氣如何,我將按原計劃行動。
11月7日午夜,海面突然息浪靜,巴頓軍團按計劃登陸成功。事后人們說這是僥幸取勝,這位“血膽將軍”拿將士的生命作賭注。
其實,巴頓將軍在出發(fā)前就和氣象學家詳細研究了摩洛哥海域風浪變化的規(guī)律和相關參數(shù),知道11月4日至7日該海域雖然有大風,但根據(jù)該海域往常最大浪高波長和艦艇的比例關系,恰恰達不到翻船的程序,不會對整個艦隊造成危險。相反,11月8日卻是一個有利于登陸的好天氣。巴頓正是利用科學預測和可靠邊緣參數(shù),抓住“可怕的機會”,突然出現(xiàn)在敵人面前。
三、山本五十六輸在換彈的五分鐘
在戰(zhàn)爭中,有時候忽略了一個小小的數(shù)據(jù),也會招致整個戰(zhàn)局的失利。二戰(zhàn)中日本聯(lián)合艦隊司令山本五十六也是一位“要么全贏,要么輸個精光”的“拼命將軍”。
在中途島海戰(zhàn)中,當日本艦隊發(fā)現(xiàn)按計劃空襲失利,海面出現(xiàn)美軍航空母艦時,山本五十六不聽同僚的合理建議,妄圖一舉殲滅敵方,根本不考慮美軍4艦載飛機可能先行攻擊可能。他命令停在甲板上的飛機卸下炸彈換上魚雷起飛攻擊美艦,只圖靠魚雷擊沉航空母艦獲得最大的打擊效果,不考慮飛機在換裝魚雷的過程中可能遭到美機攻擊的后果,因為飛機換彈的最快時間是五分鐘。
結果,在把炸彈換裝魚雷的五分鐘內,日艦和“躺在甲板上的飛機”變成了活靶,受到迅速起飛的美軍艦載飛機的“全面屠殺”。日本艦隊損失慘重。從此,日本在太平洋海域由戰(zhàn)略進攻轉入了戰(zhàn)略防御。戰(zhàn)后,有些軍事評論家把日本聯(lián)合艦隊在中途島海戰(zhàn)失敗原因之一歸咎于那“錯誤的五分鐘”?梢姡雎粤诉@個看似很小的時間因素的損失是多么重大。
中國科學院院士、著名數(shù)學家王梓坤說:“人們說第一次世界大戰(zhàn)是化學戰(zhàn)(火藥),第二次世界大戰(zhàn)是物理戰(zhàn)(原子彈),海灣戰(zhàn)爭是數(shù)學戰(zhàn)!痹诤硲(zhàn)爭中,美國將大批人員和物資調運到位,只用了短短一個月時間,效率驚人,這是因為他們運用了數(shù)學中的統(tǒng)籌學和優(yōu)化技術。
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