“嗨,劉,最近在忙什么?”
威騰教授手中端著咖啡,慢悠悠地走了過來,看到劉一辰正在看書,不由得好奇地問道。
“正在學習代數幾何領域,順便探討一下‘標準猜想’,你知道的,德利涅教授一直在做‘標準猜想’這個課題。”劉一辰說道。
普林斯頓高等研究院,分為數學學院、自然科學學院、歷史研究學院、社會科學學院。每個學院大家基本上不來往,除非有事找對方來幫忙。
而威騰是例外,他是理論物理大老,同樣也是數學大老。,所以經常兩邊來回走動。
“劉,你有沒有興趣,加入我的課題,解釋為何選擇歐拉數絕對值為6的“卡比拉邱成桐空間”?”威騰心中不由一動,德利涅那個老家伙,自己無法說動,眼前這個小年輕,自己忽悠一下不就頭腦一熱就會答應下來:“若是能夠解決這個問題,我想我們憑借著這個科研成果,獲得諾貝爾物理學獎是沒有問題的。”
“弦理論?”劉一辰放下手中的書本,好奇地看向威騰教授。
“原來你也知道弦理論,你覺得弦理論怎么樣?”威騰眼睛一亮。
“略有耳聞!”劉一辰眉頭一揚,露出思索之色。
所謂弦理論,主要試圖解決表面上的不兼容的兩個主要物理理論,即量子力學和廣義相對論之間的矛盾,并欲創造的描述整個宇宙的‘萬物理論’,也就是傳說中的‘大一統理論’。
說起來,這個理論的發現,還和數學有著不小的淵源。
在歐洲核子研究中心工作的維內奇諾,本來是想找到描述原子核內的強作用力的數學公式,結果在一本老舊的數學書里找到了有200年之久的歐拉公式,并意外地發現這公式能夠成功的描述他所要求解的強作用力。
這聽起來很像是武俠小說里面的情節,但事實就是如此的巧合。
就在這樣的巧合之下,弦理論的雛形便誕生了。
包括后來的波色弦理論、超弦理論,以及著名的愛德華·威滕提出的“一統江湖”的M理論,都是在此基礎上發展而來。
建立一個描述宇宙萬物的“大一統公式”,這幾乎是理論物理學的終極目標。
然而比較尷尬的是,弦理論發展處在一個非常尷尬的局面。凝聚態物理本身就站在理論物理學的對立面暫且不說,理論物理學界似乎也不太愿接納這個“數學怪胎”。
甚至包括國內理論物理學的泰斗,當今世界最具影響力的物理學家之一楊老先生,便表示過對弦論不以為然的觀點。反倒是國內的數學界,對弦論持接納、開放的態度。比如邱老先生,就跨界給弦理論“點贊”過。
他大學本科,修的是雙學位,除了數學之外就是物理,雖說物理上級別才LV2,不過他對于弦理論的態度,其實和楊老有些相似。
物理學是以實驗為基礎的科學,一個無法在實驗中被證實的理論,只有數學的表示形式,價值是十分有限的。更何況說,這個數學的表示形式的基礎,還沒辦法去解釋,也就是說這可能是建立在巧合的基礎之上,有誤的概率是極其大的。
弦論的核心思想指出,自然界的基本單元不是電子、光子、中微子、夸克之類的點狀粒子,而是很小很小的一維弦。而自然界中的一切基本粒子,都是弦的振動所產生的。但至今物理學家對物質的理解,還是停留在微觀粒子層面,并沒有誰真正看到那根弦的存在。支撐這些假設的,僅僅是一些看似優美的數學公式。
不過劉一辰可不會直接說自己不看好弦理論,而是說道:“誰知道呢,當初標準模型的建立,不也是很多理論建立在猜想上。隨著技術的進步,這些理論總有一天會被檢驗。而弦理論,正在走同樣的路。”
“劉,看不出來你在物理還是有所了解的。”威騰頗為意外地看著劉一辰。
“威騰教授,我大學的時候是修雙學位的,我擅長數學的同時,修的就是物理。可惜在燕大的時候發生一點意外,不然的話我想我也能拿到普林斯頓大學的物理博士學位!”劉一辰自信地說道。
威騰面色一動,心中已經開始盤算起來。
既精通數學又精通物理的,整個世界這樣的學者屈指可數。
劉一辰在數學上的造詣,威騰那是相當佩服的,而物理學上他還不清楚,但是毫無疑問具有很強的培養價值,如果劉一辰到時候也精通物理,那么毫無疑問,這可是他弦理論最大的幫手。
到時候在徐徐吸引他研究弦理論,那么弦理論說不定就這么被攻克了。
“劉,有沒有興趣一起前往,順便見識見識LHC?”威騰此時就如同披著羊皮的狼,充滿誘惑力的說道。
,也就是歐洲核子研究組織,是世界上最大型的例子物理實驗室,也是萬維網的發源地。整個機構位于瑞士日內瓦西部接壤法蘭西的邊境。從1954年成立以來,它始終幫助著歐洲繼續把控著‘世界物理中心’的地位,而不是像數學一般,從歐洲轉移向美利堅。
因為有著大量的科研工作者,他們在那里研究物質如何構成和物質之間的力量,這使得關于物質的微觀研究,大部分研究成果都是誕生于此的。
的主要功能,是為高能物理學研究的需要,提供粒子加速器和其它基礎設施,以進行許多國際合作的實驗。同時也設立了資料處理能力很強的大型電腦中心,協助實驗數據的分析,供其它地方的研究員使用,形成了一個龐大的網絡中暑。
整個聘用大約三千名的全職員工,并有來自80個國籍的大約6500位科學家和工程師,代表500余所大學機構,在進行試驗,這占了世界上的粒子物理學圈子的一半。
至于LHC,就是大名鼎鼎的歐洲大型強子對撞機,大型強子對撞機是粒子物理科學家為了探索新的粒子,和微觀量化粒子的‘新物理’機制設備,是一種將質子加速對撞的高能物理設備。自從2008年9月10日,對撞機初次啟動進行測試,其一舉一動就吸引著全世界的目光,幾乎每一年的科學十大進展,都有一項是來自于歐洲大型強子對撞機。
如果將世界上最有科技含量的工程進行列舉,那么歐洲大型強子對撞機,絕對是排名前十的,它耗費了超過百億美元的資金,是全球80多個國家近萬名科學家的心血結晶,其中的技術含量可想而知。
如果舉一個技術含量超過歐洲大型強子對撞機的,估計也就只有耗資超過一千億美元的國際空間站。
“我能去!?”劉一辰皺了皺眉頭,露出不解之色。
他又不是物理學家,而且也不是以國家合作的名義,怎么去?
“那是當然,劉,別忘了,這里可是普林斯頓,我們也是有名額的!”威騰自信地笑道:“而且,我也是世界著名的理論物理學家!”
前往瑞士的飛機上,劉一辰的心都還在興奮之中。
他在想著,2008年的時候歐洲大型粒子對撞機首次測試的時候,研究人員將一個質子束以順時針方向注入到加速器中,讓其加速到99.9998光速的超快速度,從而使此質子束在全長27公里的環形隧道中以每秒11245圈的速度狂飆。當時這一幕通過網絡視頻向世界進行直播,還有300多名記者來到此實驗室目睹測試過程,轟動了整個世界。
99.9998光速,這種速度絕對是足夠驚人,因為在物理學中,光速就是一切物體所能達到的最快速度,物體的最快速度只能無限接近光速,卻永遠無法達到光速。
“劉,我跟你說,那里有著全世界超過一半的粒子物理學家,在那里諾貝爾物理學獎得主比比皆是,標準模型的驗證,占據了大部分的功勞。”威騰笑著說道:“不過標準模型并非是完美的,它并沒有描述到引力,而且已經有超出標準模型的東西出現,對奇異B介子的測量已然超出標準模型,至今未能得到合理有說服力的解釋。”
在粒子物理學里,標準模型是一套描述強力、弱力及電磁力這三種基本力及組成所有物資的基本粒子的理論,自從20世紀70年代標準模型建立之后,它幾乎可以說是20世紀下半葉最杰出的理論物理成果。
楊震寧之所以被譽為20世紀下半葉最偉大的物理學家,除了楊老本身作出了許多杰出偉大的物理成果,還有一個很重要的原因就是,標準模型受楊老的非阿貝爾場論啟發創立。
說起來,物理學界也是很有意思,千辛萬苦建立了標準模型,可是標準模型建立后,物理學家們就一直在嘗試超越它。哪怕到目前為止,幾乎所有對強力、弱力及電磁力的實驗結果都合乎標準模型的預測!
它,讓物理學界過去近半個世紀取得了累累碩果,可惜近些年,成果也開始越來越少了。