江振傑、花滿亭、甘佩璿等物理學(xué)生選擇的專業(yè)方向都不一樣,多數(shù)是流體力學(xué)或者光學(xué)、超導(dǎo)材料學(xué)等方向的,對(duì)於粒子物理專業(yè)的方向,還真是一個(gè)都沒(méi)有。
但導(dǎo)師在粒子物理方麵取得過(guò)極耀眼的成績(jī),解開了“楊-米爾斯存在性與質(zhì)量間隙”這樣的世界級(jí)大難題,還成功地計(jì)算出了w玻色子質(zhì)量的精確數(shù)值,自然引起了他們對(duì)粒子物理很大的興趣與關(guān)注,幾乎人人都認(rèn)真自學(xué)過(guò)粒子物理的基礎(chǔ)知識(shí)。
這時(shí)聽聞現(xiàn)在秦克居然解決了“物理大一統(tǒng)”裏一個(gè)非常重要的難題“強(qiáng)電統(tǒng)一”,眾學(xué)生無(wú)不在驚歎佩服之餘想了解其中的奧秘——畢竟隻要是學(xué)習(xí)物理的大學(xué)生,就沒(méi)幾個(gè)不對(duì)“物理大一統(tǒng)”感到好奇與憧憬的,便起哄著讓秦克給他們講解一二。
秦克笑道:“你們確定要聽?”
眾學(xué)生齊聲道:“要!”
秦克打了個(gè)嗬欠:“行,但我現(xiàn)在有點(diǎn)累,還是由青筠來(lái)給你們講講吧。”
寧青筠眨巴眨巴眼睛:“但我還不知道你是怎麼解決超對(duì)稱矛盾的悖論的。”
“書桌上有完整的運(yùn)算過(guò)程,你花半小時(shí)就能看完。”
秦克確實(shí)累壞了,“靈感增幅狀態(tài)”非常消耗體能與精神,他吃完午飯後瞇了近兩個(gè)半小時(shí),才勉強(qiáng)恢複了一些精神。
等他重新來(lái)到大廳,見(jiàn)寧青筠拿著支可擦寫筆,正在一塊大白板邊寫邊給學(xué)生們講解論文的內(nèi)容。
秦小殼推著笑笑和錚錚兩個(gè)小寶寶的嬰兒車也來(lái)旁聽,用小丫頭的話來(lái)說(shuō),要讓兩個(gè)小寶寶從小就接受最頂尖的學(xué)術(shù)薰陶——不過(guò)兩個(gè)小寶寶一直在唿唿大睡,秦小殼自己也聽得昏昏欲睡了。
“綜上所述,我們這篇論文目前還隻是一篇數(shù)學(xué)論文,因?yàn)榇蟛糠謨?nèi)容都是如何從數(shù)學(xué)的角度完善規(guī)範(fàn)場(chǎng)論與楊-米而斯理論,將之補(bǔ)充完善為‘全新型量子規(guī)範(fàn)場(chǎng)論’,並在這個(gè)理論的基礎(chǔ)上提出了新的模型,成功地改造了電磁力和強(qiáng)相互作用力的數(shù)學(xué)表達(dá)式,使這兩種力都包含在一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)學(xué)框架中……好了,大家有什麼疑問(wèn)?”寧青筠環(huán)視眾人問(wèn)道。
在場(chǎng)的學(xué)生們你眼望我眼,都看得彼此眼中的茫然。
他們都可以說(shuō)是萬(wàn)裏挑一的數(shù)學(xué)英才與物理英才,竟沒(méi)一人能聽懂超過(guò)三分一,更別說(shuō)提問(wèn)了。
孫炳飛揉著額角苦笑道:“我在這一刻很懷疑我聽的是不是數(shù)學(xué),身為克哥嫂子的數(shù)學(xué)專業(yè)研究生,聽這些講解就像聽天書,我感覺(jué)無(wú)比丟臉。”
向來(lái)笑嘻嘻的江小胖此時(shí)都哭喪著臉:“難怪說(shuō)不擅長(zhǎng)數(shù)學(xué)的物理學(xué)家不是真正的物理學(xué)家,我現(xiàn)在是真的信了。物理大宗師威滕教授是菲獎(jiǎng)得主,克哥和嫂子也是菲獎(jiǎng)得主,所以他們的物理才能這麼厲害。”
寧青筠溫聲道:“我不是為了打擊你們,而是讓你們真切意識(shí)到,數(shù)學(xué)是一切理科的基礎(chǔ),不管你們以後往哪個(gè)細(xì)分領(lǐng)域發(fā)展,數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)都不能鬆懈。我和秦克在給各個(gè)物理生的指導(dǎo)課本清單裏,加入了大量的數(shù)學(xué)理論書籍,也是基於這個(gè)想法。一個(gè)偏微分方程,一個(gè)概率論,一個(gè)泛函分析、一個(gè)數(shù)學(xué)建模,都是身為物理學(xué)生必須熟悉掌握的。”
秦克忍不住鼓起掌來(lái),自己家小白菜越來(lái)越有當(dāng)導(dǎo)師的樣子了——他的鼓掌換來(lái)了寧青筠帶著羞澀與嬌嗔的一記白眼——當(dāng)然,看起來(lái)還是那麼漂亮可愛(ài)就是了。
學(xué)生們也跟著熱烈鼓起掌來(lái)。
最終學(xué)生們還是沒(méi)能明白這個(gè)“強(qiáng)電統(tǒng)一”的數(shù)學(xué)理論框架是什麼,但成功地被激起了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情,或者說(shuō)是堅(jiān)定了他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的決心。
……
秦克認(rèn)同寧青筠的觀點(diǎn),這篇未完稿的《以全新型量子規(guī)範(fàn)場(chǎng)論統(tǒng)一強(qiáng)相互作用力與電磁力的理論框架》論文裏數(shù)學(xué)占比太高,說(shuō)成數(shù)學(xué)論文更合適,但它終究要解決的是物理問(wèn)題,必須從數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化為物理,這篇論文才算是完成了。
而任何一個(gè)物理新理論,尤其是基於數(shù)學(xué)計(jì)算得來(lái)的物理理論框架,都必須要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證,並補(bǔ)上最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),才有能說(shuō)服物理學(xué)界。
不然這論文就隻能在數(shù)學(xué)界的頂刊裏發(fā)表了——就像弦理論的大宗師愛(ài)德華·威滕一樣,拿到的是菲爾茲獎(jiǎng),卻與諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)無(wú)緣。
粒子物理的實(shí)驗(yàn)方麵秦克就不算特別擅長(zhǎng)了,他雖然有係統(tǒng)傳輸給他的實(shí)驗(yàn)理論知識(shí),卻沒(méi)有實(shí)踐過(guò),甚至連大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)都沒(méi)見(jiàn)過(guò)。
不過(guò)幸運(yùn)的是,今年年初cern就進(jìn)行過(guò)一係列大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn),秦克從這些實(shí)驗(yàn)中部分公開的數(shù)據(jù)裏可以獲得驗(yàn)證這篇論文所需要的數(shù)據(jù)。
第二天,他和寧青筠就根據(jù)這些數(shù)據(jù),初步驗(yàn)證了這個(gè)“強(qiáng)電統(tǒng)一理論”。但想在論文使用這些數(shù)據(jù),以及獲取詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證自己的理論,必須取得cern的授權(quán)。
秦克和寧青筠都沒(méi)這樣的人脈關(guān)係,但搭檔愛(ài)德華·威滕教授有啊。
所以秦克打了個(gè)電話給威滕教授,開頭的慣例自然是問(wèn)候了。
“我們目前還在長(zhǎng)安曆史博物館,近一周來(lái)我們已走遍這附近的十幾個(gè)地區(qū)和景點(diǎn),但今天外麵實(shí)在太熱了,改到參觀位於室內(nèi)的曆史博物館了。”
威滕教授的中氣還是很足的,這老爺子經(jīng)常帶著老婆滿世界旅遊,身體棒棒噠。
“就我們所見(jiàn),夏國(guó)不少地方都開始出現(xiàn)用水緊張的局麵,比如我們目前所在的長(zhǎng)安市。不過(guò)因?yàn)樗脑聲r(shí)到處建造水庫(kù),又正好遇著連綿的春雨,水庫(kù)全都是滿的,倒不用真的擔(dān)心出現(xiàn)水荒。”威滕教授感慨道:“秦克啊,你和小寧這是真的為夏國(guó)的民眾做了件大好事。”
秦克自然也一直有關(guān)注各地的旱災(zāi),手裏有更詳細(xì)的報(bào)告,不過(guò)聽威滕教授的第一手親身經(jīng)曆“資料”,還是讓他心中油然生出成就感來(lái)。
這次的旱災(zāi)遠(yuǎn)沒(méi)結(jié)束,但夏國(guó)因?yàn)樘崆皯?yīng)對(duì),總的來(lái)說(shuō)受災(zāi)情況還是可控的,尤其是缺水的西北地區(qū),等清海湖淡水工廠真正投產(chǎn)後,應(yīng)該就會(huì)得到極大的緩解了。
不過(guò)秦克打電話來(lái)可不是隻為了與威滕教授閑聊,關(guān)切地問(wèn)候完三位老先生老太太的身體情況與旅遊經(jīng)曆後,秦克便轉(zhuǎn)到了正題:“愛(ài)德華,我們的‘全新型量子規(guī)範(fàn)場(chǎng)論’已完善好了。”
“這麼快?超對(duì)稱矛盾的悖論解決了?”
“解決了。其實(shí)我們?cè)镜姆较蚴菍?duì)的,隻是在李代數(shù)的變換上有點(diǎn)誤入歧途了……”
秦克簡(jiǎn)單地解說(shuō)了一會(huì)。
“你這個(gè)思路應(yīng)該是對(duì)的!哎,我怎麼就沒(méi)想到呢!”
威滕教授又驚又喜,這個(gè)“全新型量子規(guī)範(fàn)場(chǎng)論”確實(shí)隻剩下最後一個(gè)難關(guān)未攻克,但哪怕是集合了他和秦克、寧青筠、邱老先生、烏倫貝克教授這樣的世界頂尖規(guī)範(fàn)場(chǎng)論專家,花了近一個(gè)月依然無(wú)法解決超對(duì)稱矛盾的問(wèn)題,不管從哪個(gè)角度進(jìn)行驗(yàn)證都會(huì)陷入悖論之中。
正因?yàn)閷?shí)在沒(méi)什麼頭緒,威滕教授才決定去旅遊散散心,在大自然中尋找靈感,但沒(méi)想到自己的靈感沒(méi)出來(lái),秦克卻已將這個(gè)問(wèn)題解決了!
他激動(dòng)道:“我馬上預(yù)訂最快的航班,明天早上就能迴到清木大學(xué)!”
他在這個(gè)強(qiáng)電統(tǒng)一的課題上投入了太多的精力,更將之視為自己觸碰到諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的希望,此時(shí)聽到課題出現(xiàn)了重大突破,哪還能在景區(qū)待得下去?
“對(duì)了,愛(ài)德華,我在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)方麵需要你的幫助……”
聽完秦克需要cern的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)授權(quán)及更多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的事後,威滕教授隻是自信滿滿地說(shuō)了句:“交給我吧,最晚一周之內(nèi),我必定會(huì)拿到這些數(shù)據(jù)。”
掛斷電話,見(jiàn)旁邊的凱倫·烏倫貝克教授投來(lái)好奇的目光,威滕教授聳聳肩膀,以輕鬆的口吻道:“‘強(qiáng)電統(tǒng)一’實(shí)現(xiàn)了,起碼從數(shù)學(xué)上來(lái)說(shuō),已實(shí)現(xiàn)了。”
烏倫貝克教授驚訝道:“是秦克解決了超對(duì)稱矛盾的悖論問(wèn)題?”
“除了他,世界還有第二個(gè)人能在這麼短的時(shí)間內(nèi),解決掉這個(gè)讓我們都頭疼不已的大難關(guān)?”
烏倫貝克教授沉默了好一會(huì),才由衷地感歎道:“了不起。國(guó)際數(shù)學(xué)界在接下來(lái)的幾十年甚至幾百年裏,怕都找不到能超越這位年輕數(shù)學(xué)天才的數(shù)學(xué)家了。”
……
威滕教授在第二天便帶著妻子及同行的烏倫貝克教授提前結(jié)束了全國(guó)旅遊,返迴到清木大學(xué)。
威滕教授還帶迴來(lái)了一封電子授權(quán)函——cern出具的《授權(quán)書》,允許青檸數(shù)學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室使用今年年初的超大型強(qiáng)子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的,隻是相關(guān)的數(shù)據(jù)量實(shí)在太大,超過(guò)了1000tb,不太可能靠跨國(guó)網(wǎng)絡(luò)傳輸,也不可能全部提供,隻能等這邊提出具體的數(shù)據(jù)需求,cern再配合將這部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸過(guò)來(lái)。
秦克不得不感歎一下老爺子在國(guó)際物理學(xué)界的地位與人脈關(guān)係就是過(guò)硬,換了別人絕難得到這樣的授權(quán)與數(shù)據(jù)。
三位老先生老太太的迴歸,正好趕上參加寧詠昔和秦君堯的滿月酒。
這次的滿月酒並沒(méi)有大排筵席,隻是在花園別墅設(shè)了幾桌酒席,邀請(qǐng)了幾十位包括楊伯伯、陳伯伯、薑為先、邱老先生在內(nèi)的最親近長(zhǎng)輩老師們來(lái)赴宴。
滿月酒結(jié)束後,愛(ài)德華·威滕、邱老先生、烏倫貝克教授與秦克寧青筠坐在一起,仔細(xì)地交流研讀這篇《以全新型量子規(guī)範(fàn)場(chǎng)論統(tǒng)一強(qiáng)相互作用力與電磁力的理論框架》未完全成稿的論文。
三位老先生、老太太都參與了“全新型量子規(guī)範(fàn)場(chǎng)論”的完善,但威滕教授是全程深度參與,並在當(dāng)中起到極為重要的作用。
因?yàn)榉浅J煜ぱY麵的大多數(shù)內(nèi)容,這次隻需要對(duì)秦克補(bǔ)完的部分進(jìn)行數(shù)學(xué)驗(yàn)證就行了。
一個(gè)小時(shí)後,驗(yàn)證基本上就結(jié)束了。
“了不起,之前困擾了我們大半個(gè)月都沒(méi)找到突破口的超對(duì)稱矛盾問(wèn)題,居然被你以如此精妙的方式解決了,真是歎為觀止!秦克啊,你是我見(jiàn)過(guò)最了不起的數(shù)學(xué)天才!”威滕教授激動(dòng)地與秦克擁抱了一下,以示慶祝。
邱老先生放下論文,笑道:“這個(gè)‘強(qiáng)電統(tǒng)一’的數(shù)學(xué)框架理論,我從邏輯上進(jìn)行了正反驗(yàn)證,都沒(méi)發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題,恭喜你們,你們?nèi)齻(gè)創(chuàng)造了新的曆史!”
連烏倫貝克教授也欣然笑道:“非常精彩的推導(dǎo)過(guò)程,尤其是無(wú)窮小規(guī)範(fàn)與李代數(shù)之間的三重變形、融入對(duì)非交換規(guī)範(fàn)理論的部分,精妙絕倫,有效地解決了規(guī)範(fàn)場(chǎng)論與量子理論之間‘微擾’問(wèn)題和共形反常問(wèn)題。秦,寧,還有愛(ài)德華,你們是當(dāng)代最偉大的數(shù)學(xué)家!”
“你們繼續(xù)誇,誇得我能輕飄飄直接飛到月球上去。”
秦克的玩笑話頓時(shí)讓三位老先生老太太都樂(lè)了。
從興奮狀態(tài)中恢複過(guò)來(lái)後,威滕教授再次細(xì)看論文,他敏銳地指著結(jié)尾部分的強(qiáng)相互作用力、電磁力之間的關(guān)係表達(dá)式道:
“如果根據(jù)這個(gè)結(jié)論,我們應(yīng)該可以假定存在某種物質(zhì),甚至很可能就是‘弦’,它不但可以聯(lián)接連光子和膠子,還會(huì)影響到費(fèi)米子與玻色子。沒(méi)錯(cuò),隻要代入到弦的理論中,光子、膠子、玻色子的質(zhì)量及與希格斯場(chǎng)的關(guān)係,都能通過(guò)這些算式建起立有效的關(guān)聯(lián),強(qiáng)電、弱電可以實(shí)現(xiàn)真正的統(tǒng)一!”
超弦理論是愛(ài)德華·威滕畢生的心血,他越說(shuō)越激動(dòng),困擾了他和物理學(xué)界許久的“弦存在證據(jù)”,似乎就要出現(xiàn)在眼前了。
秦克拍手讚道:“愛(ài)德華你的直覺(jué)太敏銳了,一針見(jiàn)血!這是我和青筠後麵補(bǔ)完的物理假設(shè),以及部分?jǐn)?shù)據(jù)驗(yàn)證。”
他笑著將另外十幾頁(yè)論文部分交給了威滕教授,這部分是粒子物理的範(fàn)疇,邱老先生和烏倫貝克教授就不太擅長(zhǎng)了,兩人也沒(méi)湊過(guò)來(lái)看。
等威滕教授看完,秦克才說(shuō)道:“這些數(shù)據(jù)分析是基於之前cern在網(wǎng)站上公開的有關(guān)w玻色子質(zhì)量的測(cè)量結(jié)果,我們對(duì)當(dāng)中as和cms探測(cè)器數(shù)值進(jìn)行了分析,這些數(shù)值顯示,超過(guò)99.99%的數(shù)值都集中在80436.8±9.1mev/c2的區(qū)域上,隻有0.001%的數(shù)值是80466mev/c^2,而後者正是青筠此前在另一篇論文裏計(jì)算出來(lái)的w玻色子精確質(zhì)量。我們可以確定,這個(gè)數(shù)值是正確的!”
威滕教授眼中的神采越來(lái)越亮,聲音也變得高昂起來(lái):“是的,當(dāng)時(shí)cern也有征詢過(guò)我的意見(jiàn),後來(lái)我們一致認(rèn)為80466mev/c^2這個(gè)數(shù)值是w玻色子最精確質(zhì)量,並推測(cè)它之所以與其他數(shù)值存在較大的差異,可能是自然界還有什麼未被發(fā)現(xiàn)的‘物質(zhì)’、‘新粒子’或者‘物理機(jī)製’,對(duì)w玻色子的質(zhì)量產(chǎn)生了影響。”
“是啊,現(xiàn)在基於我們前麵建立起來(lái)的‘強(qiáng)電統(tǒng)一理論’,再結(jié)合目前存在的‘弱電統(tǒng)一’理論,以及你提出來(lái)的‘弦理論’,我們可以確定,真實(shí)存在著這樣的未命名存在——我認(rèn)為是‘弦’的可能性最大——它的震動(dòng)影響著w玻色子的質(zhì)量。此前青筠論證過(guò)為什麼光子沒(méi)質(zhì)量,膠子卻有質(zhì)量,這個(gè)論證過(guò)程也可以用‘弦’的震動(dòng)來(lái)解釋!我們?cè)谶@篇論文的運(yùn)算,也可以證明這種‘弦震動(dòng)’的存在性及其對(duì)光子、膠子、玻色子的影響!”
秦克目光炯炯地看著愛(ài)德華·威滕:“我們還需更多的數(shù)據(jù),這次cern測(cè)量膠子、玻色子質(zhì)量的數(shù)據(jù),我們都需要。我們更需要你的幫忙,論起弦理論,世界上可沒(méi)什麼人能勝得過(guò)你,愛(ài)德華。”
威滕教授深吸口氣:“我馬上打電話,三天之內(nèi),這些數(shù)據(jù)就會(huì)傳到這邊的電腦上。”
聽到這裏,哪怕是不算特別擅長(zhǎng)粒子物理專業(yè)理論的邱老先生和烏倫貝克教授都意識(shí)到,在眼前這三位頂尖的數(shù)學(xué)家物理學(xué)家的思維碰撞中,一個(gè)極可能會(huì)影響到物理學(xué)界百年甚至更久遠(yuǎn)的偉大理論,即將誕生了!(本章完)