第二百五十章 物理學家們的腦洞
更新時間:2019-11-22 作者:幸運的球球
學霸的科幻世界 第二百五十章 物理學家們的腦洞
龐大的波音747在數架F22戰斗機的掩護下，緩緩降落于加拉帕戈斯群島星環國際機場。 在降落前，龐學林專門讓飛行員在星環城上空轉了好幾圈，觀察這座屬于自己的城市。 星環城坐落在伊莎貝拉島的東南部平原，西部是海拔一千六百多米的阿蘇爾火山，北部則是內格拉火山。 從飛機上俯瞰，火山口形成的天然湖泊猶如鑲嵌在火山頂峰的碧玉，晶瑩閃亮。 火山的周圍，崎嶇不平的地表堆滿了暗紅色的火山噴發物。 但進入城市之后，就能看到建筑群周邊大片的綠色。 整座城市占地面積超過20平方公里，目前只規劃了中央商務區、文教區、休閑娛樂區和居民住宅區，未來還將進一步規劃出工業區，農業區等等。 龐學林的目標，便是在大低谷來臨前，讓星環城能夠在絕大多數領域都做到自給自足。 波音747緩緩降落于星環國際機場。 龐學林走下飛機，便看到機場鋪上了紅地毯，數百名來自星環城各行各業的代表，被組織起來，歡迎自己的到來。 在坎特的介紹下，龐學林一一與這些人握手致意。 在迎接的人群中，龐學林居然看到了丁儀以及自己當年在CERN的演講的時候碰見的那位叫貝克的物理學家。 歡迎儀式結束，龐學林直接登上了一輛防彈車，在大量警衛的護衛下，前往星環城。 星環城一期工程目前還沒有徹底完工，路上還能不時見到施工中的建筑。 坎特給龐學林安排住址是位于文教區的一個大型別墅區，據坎特的說法，別墅內居住的都是從各國挖到星環高等研究院的頂尖科學家。 龐學林在星環城的家，便在這處別墅區的一號別墅內。 接下來的幾天，龐學林白天的時候在坎特的陪同下參觀星環城，與市政廳、警察局、法院、人代會等機構的負責人一一見面。 晚上回到家，則開始刷過去幾年星環高等研究院比較有意思的論文。 龐學林最先看的，自然是理論物理研究所的論文。 目前，星環高等研究院理論物理研究所的物理學家超過了五百人，除了那些轉行的物理學家外，全世界在理論物理學領域但凡稍微有點建樹的物理學家，都被拉進入了星環高等研究院。 過去五年，這些物理學家一直沒閑著，而是大開腦洞，通過各種頭腦風暴，構建一些全新的物理理論。 其中不乏老調重彈，也有一些非常新穎的想法。 比如龐學林正在看的這篇講解“快子宇宙”的論文。 快子并不是什么新鮮的概念。 根據狹義相對論，為了滿足光速不變，參考系之間的變換是龐加萊變換，常用的洛倫茲變換本質上是一類特殊的龐加萊變換。 如果把“單粒子態”看作某種對象.如果在不同的參考系中這些對象是“單粒子態”，那么這些“單粒子態”總要有一些共同點。 在數學上，這就是尋找龐加萊群的不可約表示，并將其分類。 人們最終發現了這樣兩個不變量:p2guvpupv和p0的符號，其中p是動量四矢量。 根據這兩個不變量對單粒子態進行分類，結果就會出現六種單粒子態，分別是有質量的正能態，有質量的負能態，零質量的正能態，零質量的負能態，虛質量態和真空態。 虛質量態粒子就是所謂的快子。 快子的存在完全是龐加萊變換的數學結構所產生的，但說到底，還是由光速不變原理導致的。 在全動量空間的光錐之內，被稱為類時空間，類時空間對應有質量的態，這些態永遠處于光錐之內，速度永遠小于光速。 光錐上被稱為類光空間，對應無質量的態，這些態永遠處于光錐上，速度永遠等于光速。 光錐外被稱為類空空間，對應虛質量態，這些態永遠處于光錐外，速度大于光速。 正因為如此，在相對論中，并不禁止超光速的存在，而只是禁止“超越”光速。 前者指的是速度大于光速的狀態，后者指的是從亞光速加速至超光速的過程。 即所謂：亞光速的永遠亞光速，超光速的永遠超光速。 真實的普通物質都是亞光速的，所以通常才說光速是自然界速度的上限。 如果將快子一類物質也包括進來的話，則更普適的說法是：光速是一種速度的屏障或者壁壘。 即普通物質：質量為實數（質量平方為正數），速度比光速低，且永遠不可向上超光速。 快子類物質：質量為虛數（質量平方為負數），速度比光速快，且永遠不可向下亞光速。 不過到目前為止，快子只是理論上的假想物質，至今沒有任何實驗證據。 甚至在三體三部曲中，也沒有任何關于快子的描述。 龐學林個人傾向于，快子在這個宇宙中并不存在。 將這篇論文刷完，龐學林剛在電腦上打開一個新的論文文檔，正準備繼續刷下去，身后突然傳來一陣腳步聲。 龐學林轉過頭，便看到程心端著一杯溫熱的牛奶走了過來。 “龐教授，已經十一點半了，你差不多該休息了！” 龐學林從程心手中接過牛奶，道了聲謝，一口喝掉大半，然后道：“我把這篇論文看完就睡，你先去休息吧！” “不，我等你睡了我再睡！” 程心搖了搖頭，在一旁的擔任沙發上坐下。 程心現在幾乎成了龐學林的大管家，大到工作日程，小到衣食住行，她都會一一過問。 龐學林笑了笑，也不管她，點開論文繼續看了起來。 這篇論文很有意思，探討的是暗物質和暗能量。 作者認為，暗物質只是四維物體在三維空間中的投影，所以我們無法觀測到它的存在，卻能感受到它的引力。 而暗能量，則是五維時空在四維時空中的投影，是它賦予了我們宇宙斥力，從而導致宇宙加速膨脹。 龐學林的眼睛微微瞇了起來，在三體小說中，作者雖然沒有明確解釋暗能量和暗物質的存在，但小說中有過暗示，暗物質實際上是被降維打擊后的二維物體，在三維宇宙中呈現的引力。 這和這篇論文的解釋，有著異曲同工之妙。 龐學林將論文翻到首頁，看了下作者的名字，居然是位老熟人。 波義爾·貝克，愛德華·威滕的學生，幾年前自己在CERN發表那篇物理學界著名的演講檄文時，曾經和他見過。 學霸的科幻世界 第二百五十章 物理學家們的腦洞
龐大的波音747在數架F22戰斗機的掩護下，緩緩降落于加拉帕戈斯群島星環國際機場。 在降落前，龐學林專門讓飛行員在星環城上空轉了好幾圈，觀察這座屬于自己的城市。 星環城坐落在伊莎貝拉島的東南部平原，西部是海拔一千六百多米的阿蘇爾火山，北部則是內格拉火山。 從飛機上俯瞰，火山口形成的天然湖泊猶如鑲嵌在火山頂峰的碧玉，晶瑩閃亮。 火山的周圍，崎嶇不平的地表堆滿了暗紅色的火山噴發物。 但進入城市之后，就能看到建筑群周邊大片的綠色。 整座城市占地面積超過20平方公里，目前只規劃了中央商務區、文教區、休閑娛樂區和居民住宅區，未來還將進一步規劃出工業區，農業區等等。 龐學林的目標，便是在大低谷來臨前，讓星環城能夠在絕大多數領域都做到自給自足。 波音747緩緩降落于星環國際機場。 龐學林走下飛機，便看到機場鋪上了紅地毯，數百名來自星環城各行各業的代表，被組織起來，歡迎自己的到來。 在坎特的介紹下，龐學林一一與這些人握手致意。 在迎接的人群中，龐學林居然看到了丁儀以及自己當年在CERN的演講的時候碰見的那位叫貝克的物理學家。 歡迎儀式結束，龐學林直接登上了一輛防彈車，在大量警衛的護衛下，前往星環城。 星環城一期工程目前還沒有徹底完工，路上還能不時見到施工中的建筑。 坎特給龐學林安排住址是位于文教區的一個大型別墅區，據坎特的說法，別墅內居住的都是從各國挖到星環高等研究院的頂尖科學家。 龐學林在星環城的家，便在這處別墅區的一號別墅內。 接下來的幾天，龐學林白天的時候在坎特的陪同下參觀星環城，與市政廳、警察局、法院、人代會等機構的負責人一一見面。 晚上回到家，則開始刷過去幾年星環高等研究院比較有意思的論文。 龐學林最先看的，自然是理論物理研究所的論文。 目前，星環高等研究院理論物理研究所的物理學家超過了五百人，除了那些轉行的物理學家外，全世界在理論物理學領域但凡稍微有點建樹的物理學家，都被拉進入了星環高等研究院。 過去五年，這些物理學家一直沒閑著，而是大開腦洞，通過各種頭腦風暴，構建一些全新的物理理論。 其中不乏老調重彈，也有一些非常新穎的想法。 比如龐學林正在看的這篇講解“快子宇宙”的論文。 快子并不是什么新鮮的概念。 根據狹義相對論，為了滿足光速不變，參考系之間的變換是龐加萊變換，常用的洛倫茲變換本質上是一類特殊的龐加萊變換。 如果把“單粒子態”看作某種對象.如果在不同的參考系中這些對象是“單粒子態”，那么這些“單粒子態”總要有一些共同點。 在數學上，這就是尋找龐加萊群的不可約表示，并將其分類。 人們最終發現了這樣兩個不變量:p2guvpupv和p0的符號，其中p是動量四矢量。 根據這兩個不變量對單粒子態進行分類，結果就會出現六種單粒子態，分別是有質量的正能態，有質量的負能態，零質量的正能態，零質量的負能態，虛質量態和真空態。 虛質量態粒子就是所謂的快子。 快子的存在完全是龐加萊變換的數學結構所產生的，但說到底，還是由光速不變原理導致的。 在全動量空間的光錐之內，被稱為類時空間，類時空間對應有質量的態，這些態永遠處于光錐之內，速度永遠小于光速。 光錐上被稱為類光空間，對應無質量的態，這些態永遠處于光錐上，速度永遠等于光速。 光錐外被稱為類空空間，對應虛質量態，這些態永遠處于光錐外，速度大于光速。 正因為如此，在相對論中，并不禁止超光速的存在，而只是禁止“超越”光速。 前者指的是速度大于光速的狀態，后者指的是從亞光速加速至超光速的過程。 即所謂：亞光速的永遠亞光速，超光速的永遠超光速。 真實的普通物質都是亞光速的，所以通常才說光速是自然界速度的上限。 如果將快子一類物質也包括進來的話，則更普適的說法是：光速是一種速度的屏障或者壁壘。 即普通物質：質量為實數（質量平方為正數），速度比光速低，且永遠不可向上超光速。 快子類物質：質量為虛數（質量平方為負數），速度比光速快，且永遠不可向下亞光速。 不過到目前為止，快子只是理論上的假想物質，至今沒有任何實驗證據。 甚至在三體三部曲中，也沒有任何關于快子的描述。 龐學林個人傾向于，快子在這個宇宙中并不存在。 將這篇論文刷完，龐學林剛在電腦上打開一個新的論文文檔，正準備繼續刷下去，身后突然傳來一陣腳步聲。 龐學林轉過頭，便看到程心端著一杯溫熱的牛奶走了過來。 “龐教授，已經十一點半了，你差不多該休息了！” 龐學林從程心手中接過牛奶，道了聲謝，一口喝掉大半，然后道：“我把這篇論文看完就睡，你先去休息吧！” “不，我等你睡了我再睡！” 程心搖了搖頭，在一旁的擔任沙發上坐下。 程心現在幾乎成了龐學林的大管家，大到工作日程，小到衣食住行，她都會一一過問。 龐學林笑了笑，也不管她，點開論文繼續看了起來。 這篇論文很有意思，探討的是暗物質和暗能量。 作者認為，暗物質只是四維物體在三維空間中的投影，所以我們無法觀測到它的存在，卻能感受到它的引力。 而暗能量，則是五維時空在四維時空中的投影，是它賦予了我們宇宙斥力，從而導致宇宙加速膨脹。 龐學林的眼睛微微瞇了起來，在三體小說中，作者雖然沒有明確解釋暗能量和暗物質的存在，但小說中有過暗示，暗物質實際上是被降維打擊后的二維物體，在三維宇宙中呈現的引力。 這和這篇論文的解釋，有著異曲同工之妙。 龐學林將論文翻到首頁，看了下作者的名字，居然是位老熟人。 波義爾·貝克，愛德華·威滕的學生，幾年前自己在CERN發表那篇物理學界著名的演講檄文時，曾經和他見過。 學霸的科幻世界 第二百五十章 物理學家們的腦洞
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