沈牧大概扫了一眼，心中暗道方院士下手可真狠，这几道题目確实不一般。
    其中涉及到不少天体物理相关专业知识，如果他没做功课，单单看懂题目都要费不少力气。
    不过这半个月时间以来，他除了在做frb项目，算各种数据，也没忘记翻看天体物理相关方面书籍。
    在变態的学习效率和效率倍增天赋加持下，相关知识早已被他铭记在心。
    第一题考的是黑洞吸积盘在广义相对论下的辐射转移。
    “考虑一个稳態、轴对称、几何薄的光学厚吸积盘，围绕一个质量为 m、自旋参数为 a(0≤a<1)的kerr黑洞旋转。吸积盘位於赤道平面，其內边缘位於最內稳定圆轨道（isco）。假设盘是局部黑体辐射，每个半径 r处的有效温度 teff(r)由標准薄盘（novikov-thorne）模型给出。”
    “推导观测者接收到的光谱：一个位於黑洞旋转轴方向（倾角 i=0）、距离遥远的观测者，將接收到一个都卜勒展宽和引力红移扭曲后的叠加黑体谱。”
    “1.推导该观测者接收到的总光谱流量 fν的表达式，请清晰地给出从盘局部发射到遥远观测者之间的变换步骤。”
    “2.对於一个 m=10m⊙， a=0.9的恆星级黑洞，估算其吸积盘在爱丁顿比率 m˙=0.1时，观测谱峰值对应的大致能量（以kev为单位）。並描述当观测倾角 i从 0增大到 90°时，总体光谱形状將如何变化，解释其物理原因。”
    题目不长，考的知识点却很多。
    沈牧盯著卷子看了一会儿。
    方敬尧坐椅子上，轻轻抿了一口茶，看沈牧迟迟不答，笑而不语。
    这份卷子虽然只有两道题，却匯聚了他大量心力，为的自然是给新学生一点小小震撼，好让他知道天体物理学起来也不容易，需要持续投入精力。
    方敬尧很清楚，沈牧十九岁年纪能在数学上取得这么大成就，说明他有极强的数学天赋。
    而数学又是各学科的基石，只要沈牧肯把精力挪一部分到天体物理上，短时间不好说，但有个三年五载，他一定能做出成就来。
    在方院士动起心思的时候，沈牧已经找到了解题办法，然后拿起钢笔，开始在a4纸上写道：
    “基础模型：novikov-thorne模型给出盘单位面积辐射能流q(r)=3gmm\/8πr^3˙f(r，a)，局部有效温度teff(r)=(q(r)\/σ)1\/4……”
    “局部发射：盘面某点boyer-lindquist坐標 r，?的发射是温度为teff(r)的黑体辐射，固有频率νe，比强度为iν(e)=bν(teff(r))=2hνe^3\/c2˙exp(hνe\/kbteff(r))^?1……”
    “红移因子：g=νeνo=(?pμuμ)e\/(?pμuμ)o，对於遥远静止观测者，uoμ=(1，0，0，0)，对於盘上以角速度Ω=(r3\/2+a)^?1做克卜勒运动的流体……”
    “……”
    “最终表达式：fνo=d^(-1\/2)∫risco↓∞↑∫0↓2π↑g3?c22h(νo\/g)^3?exp(kbteff(r)hνo\/g)^?1?j(r，?;a，i)d?rdr。”
    “峰值能量：rg≈15km，爱丁顿光度 ledd≈1.3x1\/s，实际光度 l≈0.1ledd。通过 teff公式，在 r～6rg处，teff～1?2x107k，对应 kbt～1?2kev。因此，观测谱（已红移和展宽）的峰值大约在 1-3 kev范围。”
    “倾角影响：来自盘对面的辐射因极端横向都卜勒蓝移和相对论束流而显著增强，產生一个明亮的高能尾巴，同时来自黑洞后方区域的辐射被引力透镜效应部分观测到。变化主要由相对论运动学效应和引力红移的角依赖关係引起。高倾角下，视线方向的速度分量变化范围更大，且光线路径更靠近黑洞，强引力场效应更加显著。”
    看到沈牧神速一般下笔，方敬尧身子不由自主往前倾了倾。
    他眯著眼看向沈牧给出的答案，越看越心惊，几道面部皱纹狠狠挤在一起。
    沈牧的答案完全正確。
    过程完美，答题速度极快。
    方敬尧忍不住想出声讚嘆，不愧是数学院的宝贝疙瘩，被一眾教授称为最有可能为国家捧回菲尔兹奖的学者。
    单就这份数学天赋，实在可怕！
    而且，在方敬尧设计的第二小问中，题目更多考验的是答题人对天体物理基本知识的了解。
    沈牧使用天体物理各种晦涩难懂的概念公式也这么顺手。
    如果不是知道他大一都没上完，方敬尧甚至怀疑他已经在天体物理领域钻研几十年了。
    这就是天才吗？学习速度太夸张了吧！
    沈牧依旧沉浸在久违的做题爽感中，丝毫没注意到方敬尧的情绪变化。
    他转而把视线投入到第二题。
    题目关於暴涨宇宙学中的非最小耦合標量场扰动。
    “考虑在平坦frw宇宙中，一个具有非最小耦合到曲率的標量场?，其作用量为：
    s=∫d^4x(?g)[1\/2mpl^2f(?)r?1\/2g^μν?μ??ν??v(?)]……”
    这道题主要考察的是从作用量出发的经典场论扰动推导能力，以及將复杂模型联繫到可观测量的分析技巧。
    如果沈牧物理没到4级或者数学没到5级，要答出来它確实有些难度，最少也要花费很长时间。
    但现在这种程度的推导分析，对他来说再轻鬆不过。
    几乎没有迟疑，在各种天赋加持下，他在纸上快速书写著答案。
    而看到沈牧给出的答案，方敬尧笑著点了点头。
    难不住，真的难不住。
    他知道这两道题的难度，就算他现在带的最出彩的博士生来答，也不见得能答出来，更別提答这么快了。
    沈牧这个数学天才，果然也是学天体物理的好苗子啊。
    完成两道题，沈牧抬头看向方敬尧，开口道：“题目做完了，麻烦方院士看看。”
    方敬尧笑嘆道：“非常不错，看来小沈这个月没少花心思在天体物理学习上。”
    “所以学生通过了方院士的入门测试？”
    “当然通过了，而且满分通过！”方敬尧一脸欣慰的说道，“整个物院也找不出第二个理论比你扎实的学生了，对了小沈，我看你这几天申请过一个名叫『格-沈標准a衍生frb』的项目，你是在研究快速射电暴吗？怎么样，有什么进展吗？”
    嘴上这么说著，方敬尧心里却对沈牧这个项目没那么看好。
    一来，这段时间沈牧一直在研究天文学理论知识，没太多时间钻研项目。
    二来快速射电暴在天体物理领域虽然是比较前沿的项目，但研究难度太大。国內设备跟不上，噪音数据又多，很多时候学者研究个十年八年都不会有什么成果。
    虽说天文学家不害怕坐冷板凳，可沈牧不一样，他理论天赋这么高，应该把精力投入到稍微容易出成果的项目上。
    想到这，方敬尧已经开始盘算著，如何合理的帮学生把这个纵向项目结项。
    “成果还不错。”沈牧点点头，从背包里拿出笔记本电脑，“本来今天来找方院士，就是为了请你帮忙看看这个项目。”
    等沈牧打开笔记本电脑，方敬尧看到他打开的项目总结，整个人僵住了。
    ……
    很快，以唐恆院长为首的一群物理学院教授赶了过来。
    从方敬尧那知道沈牧搞出来的大动静后，唐恆到达第一时间和沈牧热情握了握手，脸上洋溢著喜悦。
    他怎么也没想到，半个月不见，沈牧能搞出来这么大动静来。
    研究出筛选快速射电暴波形图的算法。
    发现確认重复frb081202。
    建立模型计算frb081202法拉第旋转与偏振特性，分析子脉衝时间结构。
    精確定位宿主星系sdssj112512.07+361402.2，以及確定它相关性质。
    一条条一件件都可以说是天文界的重大事情。
    其中最顛覆性的发现要数发现並確认重复快速射电暴。
    这会引起一连串反应。
    虽然唐恆等人已经知道沈牧把项目部分成果撰写成论文发往《天体物理杂誌》了，但其他项目细节要不要对全世界公布，以及公布多少內容都是需要仔细考量的。
    唐恆开口道：“小沈啊，你又给学校带来惊喜了，这次大奖落在咱们物院。我看老王还嘚……大家別愣著，趁著方院士也在，都说说看法。”
    唐恆招呼著几位教授討论。
    一名教授开口道：“快速射电暴这个方向，国內远远没有触碰到国际前沿。就拿射电望远镜来说，咱们距离米国、伦国、加国这些天文强国还有很大差距。我觉得这次借著小沈同学的研究成果，咱们可以向上反映，看看能不能建造一个属於咱们自己的大型射电望远镜。”
    此话一出，眾多教授纷纷附和。
    沈牧同样心中一动。
    对於眾人提到的这个大型射电望远镜，沈牧前世记忆中並不陌生。
    全名fast，又叫华国天眼，说是巨型射电望远镜也不为错。
    fast单单反射面就相当於30个足球场大小，无论从大小还是灵敏程度来说，都是当之无愧的世界第一。
    沈牧模糊记得fast是在这几年开始动工建造的，只是没想到自己误打误撞，竟然成了fast出现的引子。
    从此之后，国家开始建造大型空间站、巡天望远镜等设备，等这些设备投入使用，华国也会重回顶级天文观测国家队列，在全球太空竞赛中占据领先地位。
    他这般想著，一旁院长唐恆开口道：“这事我记下来了，等確认小沈这边项目的细节后，我就往上报，让上面做决定。”
    教授们纷纷点头，“小沈同学一个举动，真可能改变咱们国家天文界的风向。”
    “果然英雄出少年，十九岁年纪，能做出这种壮举。咱们十九岁的时候，还在学校念书呢！”