首页 科幻 时空穿梭 宇宙云罗

点击书签后,可收藏每个章节的书签,“阅读进度”可以在个人中心书架里查看

第四章 黒暗能量

宇宙云罗 江南昔枫 2596 2018.07.12 05:03

  妻子上楼后,李如枫很快完成了演算,失望地发现依然没有任何问题。他正想关闭电脑,承认完全失败,却又不甘心、不死心,心想:为什么不试试二级、甚至三级跃迁?二级跃迁需要借助一个临时中间状态,而三级跃迁需要通过两个临时中间状态来实现。李如枫明知二级、三级跃迁的概率,要比之前考虑、实验过的一级跃迁小很多,更加不可能实现,但他抱着侥幸心理,希望这是数学上的一个特例,为此他展开更为复杂繁琐的运算,公式长得整个屏幕都放不下,但结果没有带来丝毫惊喜。

  失望的李如枫披上一件外套,站在草木比白天略显萧疏的小院,望着无边安寂、无比辽阔的夜空发呆。南加州的冬夜星辰灿烂熠熠生辉,漫天星光如白雪飘零,仿佛向他传递着来自遥远时空的某种神秘信息,因为李如枫忽然有了一个新的想法:这种宏观量子跃迁的临时中间状态,不应该是随意虚拟的量子态,而是真实存在的某个平行宇宙;而计算跃迁概率的每条路径积分,应该和无处不在(虽然极其微弱)的暗能量状态耦合。

  但目前科学界对暗能量几乎一无所知,现有的理论模型都不完备、不自洽,那该怎么在路径积分中设定暗能量的状态和性质?这需要为暗能量新建一个模型。

  接下来的半个多月,李如枫白天上课、开会、和博士生、博士后讨论,一起做实验,晚上在家推导公式、建立模型。暗能量虽然充满了整个宇宙,其质能总和是宇宙里其他形式的能量和质量总和的两倍多,但密度极低,被观测到的实验现象很少,几乎没法建立一个可靠的数学模型。但李如枫早已山穷水尽,只好硬着头皮提出自己的猜想,好在他虽是一个实验物理学家,理论功夫却很扎实。

  大学时代的李如枫非常崇拜爱因斯坦、玻尔、狄拉克、海森堡、朗道、费米、费曼、杨振宁等理论大师,梦想自己能够完成物理学的大统一理论。而在麻省理工读博期间,他深感自己能力有限,只能做一个平庸的理论物理学家,无法建立独特的体系,只能在别人的基础上修修补补。于是他转向实验物理。现在形势紧迫,逼得他不得不做开创性的理论工作,在极少实验结果的基础上建立一个有效的数学模型。这需要非凡的直觉和磅礴的想象力,只要不违反物理学的基本原则,可以考虑各种数学上的对称性,甚至仅仅出于审美与谐调。因此这个模型的自由度极大,甚至可以创立一个新的物理学分支。但在那么多可供选择的数学模型中,哪个才是最可靠的?

  一种办法是将所有的模型代入时空的路径积分,选取给出最大时空跃迁几率的那个。但这样做近乎玩数字游戏,实是自欺欺人,不大可能指导实验。第二种办法是采纳仅仅出于数学的简单、纯粹和优美,最美的数学应该是大自然的首选,正如爱因斯坦在1919年说的那样。他一会儿兴奋激动,感觉自己正在开启一个新的物理领域,一会儿又恐惧颓丧——也许他所有的模型都是错的,或者即使理论正确,实验仪器也没有任何信号。

  李如枫最后确定了六个候选理论,每个理论都有至少八种变化,如果将这五十几种可能的数学模型一一建立,光是理论推导和数值计算也要三、四个月,而将这些模型统统验证一遍,最快也要五、六年!李如枫感到非常绝望:这绝不可能在大半年内,也就是在提交终身教授申请之前完成。他长叹一声关闭电脑,熄灯上楼睡觉。

  此刻夜已很深,凌晨1点早过,半轮明月挂在枝头,清辉透过浅色窗帘,在绣着淡淡花纹的被褥上轻柔又恍惚地流动着,朦胧又安宁,仿佛严雪婷随着均匀呼吸微微起伏的梦境,缓缓掀动一头散在枕上乌黑的长发,如同另一个宇宙里闪动着的黑夜。

  李如枫将妻子轻轻揽在怀中,闭上眼睛却睡不着,满脑子都是数学公式和方程,翻来覆去沉思那些模型:哪个才是最佳选择?唉,要是爱因斯坦来帮忙就好了,以爱氏惊人的物理直觉,肯定可以提供一个突破口,李如枫心想。

  他们的卧室里除了几幅油画,还有一幅爱因斯坦的黑白照片,悬在床对面桌子上方。李如枫此刻想起这位震烁古今的科学大师,想起初中时代读过的一本人物传记《爱因斯坦:生、死、不朽》,少年李如枫被那美妙绝伦、永恒不朽的科学和一个孤独而伟大的灵魂所深深震撼,从此喜爱科学超过了文学和历史。他睁开眼睛,望着在银色月光中露出孩子般顽皮笑容的科学巨人,若有所思。爱氏在笑容中仿佛向李如枫眨了一下眼睛,似乎在提醒他:千万不可言弃!每次山重水复疑无路,都会柳暗花明又一村。

  像少年时代那样,李如枫被一种博大的精神、深厚的灵魂感染了,再也无法入眠,虽然最近一个多星期以来,每晚他的睡眠不足5个小时。他轻轻从床上爬起,蹑手蹑脚走出卧室。经过儿子和女儿的房间时,李如枫悄悄推门进去,给他们盖好被子,在他们的小脸上吻了几下。儿子小虎再过半年上小学一年级,他的房间里到处都是战舰、机甲、飞机、坦克、枪炮之类的玩具,他在睡梦中仍然手握一把压满子弹的冲锋枪,仿佛一个枕戈待旦的战士。女儿小鹿的房间要温馨许多,除了各种布娃娃和毛绒动物,她特别喜欢和智力相关的玩具,上个月李如枫给四岁半的女儿买了一个魔方,她十分感兴趣,整日沉迷其中,几天后居然无师自通地六面复原,骄傲地将魔方拿给她父亲看,着实让李如枫非常惊讶。

  李如枫回到书房,没有打开电脑,而是独在灯下的沉思良久,灵感终于电光火石般突如其来:这五十几种模型的对称层度本来极为相似,难以区分优劣,但如果再加一个非常特殊的因果关系的限制,有两种模型就和其它的不太一样。乘着黑夜安宁,星月映窗,李如枫思潮奔涌如江海涛生,飞快写下思路,然后用Mathematica演算推导,直到晨曦初现,他才将两个模型的基本部分建好。

  满面春风的李如枫毫无倦意,烧水煮蛋,烤面包切奶酪,给全家准备了一顿丰盛的早餐。

  但他高兴得太早了一点。经过一个星期的推导和计算,他再次失望地发现,这两种暗能量模型并不能急剧增加时空跃迁的概率。他急得在堆满书籍、杂志、文章、草稿纸和废纸的办公室里团团乱转,坐下来胡乱更改模型,结论不停地变化,越来越不对了。

  李如枫苦笑着摇摇头,端起一杯早就凉掉的咖啡,喝了几口,强迫自己冷静下来,一步步分析那一大堆标量场、矢量场、张量场,终于发现问题所在:那些场里的动能项,都是正的,导致了非常小的跃迁几率。如果将动能项加上一个符号,不就行了吗?李如枫发现这些负的暗能量的动能项,不仅解决了跃迁几率的问题,而且让这个理论变得格外对称异常优美。他兴奋地猛然从椅子上站起来,咖啡淋了一身。

  忽然一串古怪的英文字符,竖着从他的计算机显示器上滚下来:Excellent! Excellent!(好极了!好极了!)李如枫从来没有见过这种形状的字符,很像西周的大篆,但不是汉字而是英文字母。幸亏他除了科学,还对文学和历史特别是中国古典文学和中国古代史很感兴趣,读过大量的这方面书籍,和父亲母亲探讨过先秦的文字和典籍,不然还真认不出这些字母。

作者感言

江南昔枫

江南昔枫

因为最近很忙,我想先中断一下更新。准备写完第一卷(约20万字)后,再来发布,不然很难保证每日更新。请读者(如果有的话)见谅。

2018-07-12 05:03

目录
目录
设置
设置
手机
手机阅读
书架
加入书架
书页
返回书页
游戏
起点游戏
评论
评论
指南