科技之錘 319 我?guī)泔w

數(shù)學(xué)跟物理之間其實(shí)關(guān)系非常深，比如兩門學(xué)科都是非常古老的學(xué)科，一般來(lái)說(shuō)優(yōu)秀的物理學(xué)家往往也是極為優(yōu)秀的數(shù)學(xué)家，比如牛頓，比如愛因斯坦，原因自然也很簡(jiǎn)單，物理研究本就是以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的，不懂?dāng)?shù)學(xué)靠想象去研究物理的那都是扯淡。

但在具體研究上，尤其是現(xiàn)代科學(xué)的研究上，兩者的研究方式其實(shí)不盡相同。原因也很簡(jiǎn)單，數(shù)學(xué)發(fā)展到今天，許多分支已經(jīng)是考驗(yàn)天才們的抽象思維能力，而物理至始至終都是一門研究自然現(xiàn)象的學(xué)科。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)研究數(shù)學(xué)，只需要一個(gè)本子一支筆，就能構(gòu)建出一個(gè)天馬行空的世界。

代數(shù)拓?fù)洹⒋鷶?shù)幾何、代數(shù)數(shù)論、范疇學(xué)等等，其實(shí)已經(jīng)不止是“數(shù)”的學(xué)問，而是關(guān)系和結(jié)構(gòu)的抽象研究。

但物理是要研究具體的東西，不管是經(jīng)典物理、量子物理、天體力學(xué)又或者凝聚態(tài)物理，不管是哪個(gè)方向，物理學(xué)的終極目標(biāo)從來(lái)沒變，那便是研究物質(zhì)世界的一切運(yùn)動(dòng)規(guī)律，找到那些千奇百怪自然現(xiàn)象背后的本質(zhì)原因。

所以很多時(shí)候物理學(xué)家們先是觀察到某種自然界的現(xiàn)象，然后開始探詢這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，找出其中的規(guī)律，并使用數(shù)學(xué)工具來(lái)描述其研究成果，同時(shí)使用數(shù)學(xué)將其定量化。

比如牛頓觀察到了力的作用，創(chuàng)造性的提出了萬(wàn)有引力理論，但這還不夠，因?yàn)槲淖譄o(wú)法精確的表述這一理論，于是這位天才人物又創(chuàng)造性發(fā)明了讓無(wú)數(shù)學(xué)子頭疼的微積分來(lái)精確描述這一理論；又比如麥克斯韋發(fā)明了場(chǎng)形態(tài)物質(zhì)——電磁波跟光波，后人引入了數(shù)學(xué)上的纖維叢理論來(lái)精確描述；再到愛因斯坦提出廣義相對(duì)論，并發(fā)現(xiàn)了引力波，這個(gè)時(shí)候又需要黎曼幾何來(lái)讓人們認(rèn)識(shí)到廣義相對(duì)論的正確性。

到最后物理學(xué)的烏云之一，量子物理橫空出世，這個(gè)時(shí)候科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)，量子物理是可以建立在線性代數(shù)之上的。換句話說(shuō)如果真的想要深入理解量子物理，首先要過線性代數(shù)這一關(guān)，因?yàn)楫?dāng)你翻開那些量子物理的教科書就會(huì)發(fā)現(xiàn)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)數(shù)學(xué)上的各種矩陣以及數(shù)學(xué)物理方程，而不是簡(jiǎn)單的告訴你雙縫干涉實(shí)驗(yàn)有多反直覺，量子糾纏又是多么神奇的現(xiàn)象，那是科普，不是科學(xué)。

就這樣，每次物理學(xué)上的重大革命，都有新的數(shù)學(xué)理論加入進(jìn)來(lái)，兩者因此而密不可分。

好在對(duì)于寧為來(lái)說(shuō)，當(dāng)他腦子里浮現(xiàn)出物理學(xué)三個(gè)字的時(shí)候，數(shù)學(xué)肯定已經(jīng)不是阻礙他研究的門檻了。而且從理論上來(lái)說(shuō)，他比任何人都有資格去探索物理學(xué)的真相。

即便現(xiàn)在物理學(xué)同樣已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)極高的層級(jí)，各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)走上細(xì)分的道路，但最主流的研究方向無(wú)非還是兩個(gè)大類，宏觀跟微觀。當(dāng)然從現(xiàn)在的發(fā)展態(tài)勢(shì)來(lái)說(shuō)，微觀層面更被重視，尤其是量子信息跟多量子比特糾纏，因?yàn)樵诙囿w量子糾纏這一塊甚至還沒有一套完整的數(shù)學(xué)理論能夠描述，乃至于命名。

從這一點(diǎn)上看，谷歌曾經(jīng)直接宣布自家的量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)領(lǐng)先于世界并掌握了量子霸權(quán)多少是有些有待商榷的。

當(dāng)然對(duì)于物理學(xué)家最大的宏愿依然是建立大一統(tǒng)理論，將所有影響自然界的四種基本力統(tǒng)一，即強(qiáng)力、弱力、電磁力跟萬(wàn)有引力，并建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型，用于解釋宇宙間所有基本粒子跟其相互作用力。

顯然這個(gè)目標(biāo)還很遠(yuǎn)，甚至到底有沒有這么一個(gè)基本理論還是未知數(shù)。因?yàn)槟呐率乾F(xiàn)代物理已經(jīng)發(fā)展到讓許多人望而生畏的地步，其實(shí)萬(wàn)有引力的本質(zhì)還是模糊不清的，不管是愛因斯坦的引力波理論還是預(yù)測(cè)中但還沒發(fā)現(xiàn)的引力子似乎都不足以讓所有人都信服。

很復(fù)雜的課題。

但寧為覺得如果他想要正兒八經(jīng)的了解這個(gè)不等式的意義，還需要研究這個(gè)復(fù)雜的課題。毫無(wú)疑問這條路大概率是正確的，因?yàn)樵诹硪粋€(gè)平行宇宙，這個(gè)不等式本就是一位華夏量子物理學(xué)家提出的，并被命名為馬振華不等式。

當(dāng)然，別看這個(gè)不等式非常簡(jiǎn)單，如果以現(xiàn)在人們對(duì)量子力學(xué)的理解，要將這個(gè)不等式說(shuō)清楚，并形成一篇論文的話，大概需要上千頁(yè)的內(nèi)容。

對(duì)于寧為來(lái)說(shuō)，他只是在用一個(gè)數(shù)學(xué)家的目光審視這個(gè)不等式，并通過一些數(shù)學(xué)上的邏輯判斷，他應(yīng)該從哪里著手分析這個(gè)不等式，并想辦法解決掉。

然后腦海里再次浮現(xiàn)出量子物理。

嗯，挺好，說(shuō)起來(lái)寧為對(duì)量子物理是有基本了解的，這些了解得益于他在江大的時(shí)候去圖書館租了一本量子物理發(fā)展史……并在大腦里出現(xiàn)過一次頭腦風(fēng)暴，像是以旁觀者的身份經(jīng)歷了宇宙的變遷，看到了微觀層面宏偉而神奇的景色。

不過寧為覺得自己的直覺很有道理，事實(shí)上微觀層面其實(shí)是很有意思的。比如曾經(jīng)科學(xué)家認(rèn)為已經(jīng)不可分的原子，經(jīng)過科學(xué)發(fā)展尤其是觀察微觀層面的設(shè)備進(jìn)步，才知道原來(lái)原子并不是粒子的最小單位，原子還包含原子核跟核外電子，同時(shí)原子核又是由質(zhì)子跟中子構(gòu)成。

當(dāng)那時(shí)的科學(xué)家認(rèn)為質(zhì)子是不可再分的基本粒子時(shí)，大型粒子對(duì)撞機(jī)出現(xiàn)了，發(fā)現(xiàn)原來(lái)質(zhì)子也是可以再分的，由夸克跟膠子組成。

當(dāng)這些概念出現(xiàn)在寧為的腦海他已經(jīng)腦補(bǔ)出了微觀世界粒子的運(yùn)動(dòng)圖，如果從人類的角度來(lái)看，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是無(wú)法完全確定的，只能用概率來(lái)表達(dá)，但也許在微觀層面，讓將時(shí)間減慢，減慢，再減慢，減慢到普朗克時(shí)間為單位來(lái)觀察，那個(gè)時(shí)候微觀世界呈現(xiàn)出的動(dòng)態(tài)畫面會(huì)不會(huì)跟現(xiàn)在人類觀察宇宙差不多呢？

門外漢的臆想持續(xù)了大概三秒鐘，寧為便開口對(duì)百無(wú)聊賴的在電腦屏幕上賣萌的三月說(shuō)道：“幫我整理出一套公認(rèn)量子力學(xué)的知識(shí)體系，最初學(xué)習(xí)需要看哪些書，再到各個(gè)分支研究的理論叢書，再到最前沿的有價(jià)值的論文，都幫我整理出來(lái)，看來(lái)我需要重新學(xué)習(xí)一遍了。”

整理資料這一塊無(wú)疑是三月最擅長(zhǎng)的方向，這一點(diǎn)寧為都要自愧不如。

這得感謝雖然說(shuō)具體研究出來(lái)的技術(shù)大家都藏得很深，但在世界物理學(xué)起碼在理論上還能保持著互通，當(dāng)然這也是沒辦法的事情，理論方面的進(jìn)步本就需要科學(xué)家們思維的碰撞，當(dāng)然更重要的是，很多理論的提出在沒有經(jīng)過驗(yàn)證之前，連對(duì)錯(cuò)都沒法判斷，需要大家集思廣益來(lái)研究，自然也沒那個(gè)必要藏著掖著。

當(dāng)然理論一旦聯(lián)系到實(shí)踐并出了成果之后，那一般就會(huì)成為不傳之秘了，尤其是在物理學(xué)上，一般來(lái)說(shuō)研究應(yīng)用的物理學(xué)家比大多數(shù)研究理論的手頭要寬裕，因?yàn)閼?yīng)用還是比較容易出成果的；而針對(duì)理論研究的科學(xué)家來(lái)說(shuō)，人生軌跡直接就是0跟1的區(qū)別，絕大多數(shù)的理論物理學(xué)家是0，一輩子默默的奉獻(xiàn)，甚至到死都沒幾個(gè)人知道他們的名字，只有極少數(shù)的人能成為哪個(gè)1，直接名留千史，甚至用他們的名字作為計(jì)量單位。

當(dāng)然，并不是說(shuō)那些0沒有意義，事實(shí)上許多時(shí)候那些0的研究給1們鋪平了道路，或者啟發(fā)了他們的靈感。這也是理論物理學(xué)界其實(shí)容不下太多人的原因，吃天賦太狠了……

尤其是物理的學(xué)習(xí)還存在其特殊性，那就是要想入門太容易了，尤其是高中物理學(xué)起來(lái)還特別有意思，很容易便能讓人入坑。比如學(xué)習(xí)了高中物理了解了一些基本數(shù)學(xué)知識(shí)之后，就能很輕松的明白為什么以同樣速度運(yùn)行的大貨車就是比小汽車更難被剎停，也能很輕松的掌握為什么一個(gè)燈可以用兩個(gè)開關(guān)來(lái)進(jìn)行控制。

更別提初高中時(shí)代的物理知識(shí)還涉及到許多有趣的實(shí)驗(yàn)，只要了解其中的原理，花費(fèi)點(diǎn)小心思做出來(lái)，無(wú)異于自己手動(dòng)做出的小玩具，還是那種很奇妙且反直覺的東西，很容易變讓人沉溺于探索這些新奇的領(lǐng)域，比如初、高中時(shí)去的科學(xué)館，就有許多利用簡(jiǎn)單物理知識(shí)...

理知識(shí)制備，但特別奇特的設(shè)備，比如自制的留聲機(jī)。

但到了大學(xué)就完全不一樣了，大學(xué)開始研究的物理生活中基本上都是不可見的，取而代之的是許多繁瑣的公式，甚至讓人以為高中物理跟大學(xué)物理學(xué)得完全就不是同一個(gè)科目，這時(shí)考驗(yàn)的就是抽象能力了。

三月在進(jìn)行檢索的時(shí)候，寧為便已經(jīng)在腦海中將高中時(shí)學(xué)習(xí)的物理知識(shí)在腦海中過了一遍，而且還是非常生動(dòng)的過了一遍。光、大氣、電、電磁……

重新投入一個(gè)全新的研究跟學(xué)習(xí)，讓寧為感覺有些興奮。對(duì)于他而言，這屬于一個(gè)全新的開始。而且是在人工智能輔助下的開始。

三月也展現(xiàn)出了它的能力，就在寧為在腦海中重新系統(tǒng)的梳理了一遍物理知識(shí)之后，三月也已經(jīng)按照他的需求將物理學(xué)需要學(xué)習(xí)的教材整理成了一個(gè)目錄。

寧為點(diǎn)開了目錄，安排得非常詳細(xì)《普通物理》課程，包含了基本的力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)跟近代物理發(fā)展史，然后是一系列粒子物理學(xué)的發(fā)展歷程，研究完粒子物理之后，才到了他需要學(xué)習(xí)的量子物理，給出的參考書只有《量子力學(xué)導(dǎo)論》、《量子力學(xué)原理》兩本，隨后就是大量的講座跟論文了，寧為看了看他需要了解的論文目錄，三月給他推薦了386篇……

“這些論文是以什么原則給我推薦的？”寧為問了句。

這個(gè)問題很有必要，因?yàn)閷帪楹芮宄幢阋匀碌哪芰Γ膊豢赡茉谌绱硕虝r(shí)間內(nèi)將接近400篇論文都同時(shí)瀏覽一遍，并確定這些論文的價(jià)值。

但很快三月便給出了有理有據(jù)的答案：“喵……這是取自近十年內(nèi)全球量子物理學(xué)排名前五十的院校優(yōu)秀碩、博士論文中引用次數(shù)排名。”

這個(gè)答案非常有說(shuō)服力。

雖然他的博士論文審核有些草率，但絕大多數(shù)博士在博士研究階段不管水再多的小論文其實(shí)都不會(huì)比大論文更受重視，尤其是對(duì)于名校來(lái)說(shuō)，大論文一般采用雙盲評(píng)審，即便在國(guó)內(nèi)規(guī)定也越來(lái)越嚴(yán)，比如很多博士點(diǎn)已經(jīng)開始禁止在畢業(yè)論文中列出曾經(jīng)發(fā)表小論文，甚至期刊跟會(huì)議名稱。

這其實(shí)也因?yàn)椴┦慨厴I(yè)論文對(duì)于許多正經(jīng)博士來(lái)說(shuō)也是一生中最重要的代表作之一，畢竟發(fā)期刊的論文如果沒寫好還能改，但博士論文通過了就蓋棺定論了，沒有重新再拿回來(lái)寫一次的機(jī)會(huì)，而且許多初入該領(lǐng)域的研究生都會(huì)首先拜讀前人留下的博士論文來(lái)進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，所以名校那些正經(jīng)博士生們一般來(lái)說(shuō)對(duì)于畢業(yè)論文的重視程度更高。

做引用的時(shí)候自然也會(huì)再三考據(jù)，肯定不會(huì)用一些不入流期刊上沒有質(zhì)量可言的研究結(jié)論。所以這個(gè)篩選機(jī)制無(wú)疑是極為科學(xué)的。

“那行吧，你去吧。”寧為沖著三月?lián)]了揮手，然后隨手拿過一張紙，將需要的書目直接抄寫了下來(lái)，站起身，走出辦公室，正好看到踏著星光而來(lái)的江同學(xué)，臉上不自覺的浮現(xiàn)出一個(gè)笑容，隨手將需要的書目?jī)?nèi)容塞進(jìn)靠在墻邊的柳唯手中，然后迎了過去。

“今天復(fù)習(xí)得怎么樣？”寧為問了句。

“呼……剛剛終于把西方微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)習(xí)題集做完了。”江同學(xué)長(zhǎng)長(zhǎng)的出了口氣，然后綻現(xiàn)出歡欣的笑容，從這笑容就能看出燕北大學(xué)的學(xué)業(yè)壓力終究是極大的。

“嗯，這挺好啊，恭喜江同學(xué)朝著未來(lái)偉大經(jīng)濟(jì)學(xué)家的地位又邁進(jìn)了一步。”寧為很正式的恭祝道。

“別鬧，什么經(jīng)濟(jì)學(xué)家呀，我光學(xué)那些概念都已經(jīng)精疲力盡了。”江同學(xué)紅著臉說(shuō)了句，抬頭看了眼寧為辦公室門口站著的柳唯，還好，柳哥正在看寧為剛剛?cè)o他的那張紙，有些愣神的樣子，應(yīng)該沒聽到這家伙口無(wú)遮攔的話。

“你看，膚淺了吧？我跟你說(shuō)經(jīng)濟(jì)學(xué)這東西，你其實(shí)多背點(diǎn)名詞，這樣做研究的時(shí)候能忽悠人就行了。反正對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的判斷無(wú)非就是兩種情況，要么錯(cuò)，要么對(duì)，只要分析對(duì)那么幾回，不就是經(jīng)濟(jì)學(xué)家了？萬(wàn)一錯(cuò)了也不要緊，反正這東西各項(xiàng)條件都是虛的，同樣條件得出相反結(jié)論的比比皆是，誰(shuí)還會(huì)真跟你較真？”

寧為很不服氣的說(shuō)道。

“還是有很多科學(xué)道理的好不好？哪里能胡亂說(shuō)？今天忙完啦？”

“嗯，隨時(shí)準(zhǔn)備回去了。”

“等等，我先幫你收拾一下辦公室，兩天沒來(lái)了，肯定又亂的不成樣子了。”

“其實(shí)也還好……好吧……那我等你。”

江同學(xué)笑著跟門邊的柳唯打了聲招呼，然后走進(jìn)辦公室開始收拾，柳唯也得以揚(yáng)了揚(yáng)手中的稿紙，探詢的看著寧為問道：“寧教授，你這是……”

“當(dāng)然就是單純的需要這些教材啊。”

“不是，我的意思是您這是要開始研究物理了？”

“嗯，你跟我說(shuō)應(yīng)該等等這個(gè)世界，我覺得你說(shuō)得很有道理，所以我決定開始從頭研究一下物理，讓自己能重溫本科生時(shí)代的感覺，重新系統(tǒng)的學(xué)習(xí)一門新的知識(shí)。對(duì)了，也不知道了，已經(jīng)是教授了，還能拿到本科跟碩士階段的雙學(xué)位嗎？”寧為感慨了句。

柳唯拿著那張紙，在腦子里思索了片刻，中肯的說(shuō)道：“如果你只是想要一個(gè)雙學(xué)位證書的話……可能不需要這么麻煩。”

寧為站在門口看著江同學(xué)利索的將自己雜亂的案頭整理得整整齊齊，心情莫名變得很好，順嘴便解釋道：“哈哈，開玩笑的呢，柳哥，我也知道。只是你不知道，我這輩子到現(xiàn)在為止最大的遺憾大概就是——沒有考研考博，所以總是很懷念本科階段，當(dāng)然不可能真的再去考一次，最多偶爾去串串門，聽聽課。主要還是對(duì)物理有了些興趣。最近做數(shù)學(xué)研究的確是感覺有些累了，看看物理書，就好比你沒事的時(shí)候看古龍一樣，能休息休息腦子。”

“哦……”柳唯點(diǎn)了點(diǎn)頭，表示相信了寧為的解釋，其實(shí)寧為也沒必要解釋什么。

“不是，我研究物理有什么需要擔(dān)憂的嗎？”寧為終于將目光從窈窕的身姿上挪開，看了眼柳唯問道。

“怎么說(shuō)呢……”

柳唯想了想，然后說(shuō)道：“看到這張紙的時(shí)候，我突然想到高中物理老師在高考前最后一節(jié)課說(shuō)的一番話。他說(shuō)我們學(xué)習(xí)物理學(xué)最重要的是思考，而不是單純的被書本上的理論束縛住了想象力，物理學(xué)上的理論實(shí)際上在不停的被修正的，就好像牛頓萬(wàn)有引力定律就被廣義相對(duì)論所修正。所以老師希望我們未來(lái)有人如果研究物理也能成為一個(gè)修正前人理論的科學(xué)家。”

“當(dāng)然，這位物理老師還說(shuō)了，如果想要去修正甚至于推翻一個(gè)理論，首先一定要深入學(xué)習(xí)并理解這套理論，才能有資格對(duì)現(xiàn)在的理論指手畫腳，所以他寄語(yǔ)我們未來(lái)班上有志于研究物理學(xué)的孩子們都能成為真正的科學(xué)家而不是空想家。想到這句話，我突然覺得你看這些物理學(xué)內(nèi)容，該不是想……”

寧為詫異的看向柳唯，說(shuō)道：“柳哥，你這高中物理老師能說(shuō)出這些話，那教學(xué)水平應(yīng)該很高吧？”

柳唯點(diǎn)了點(diǎn)頭答道：“嗯，他一直是我很敬重的一位老師，事實(shí)上他對(duì)每一屆他帶過的學(xué)生都有同樣的寄語(yǔ)。只是很可惜，目前來(lái)說(shuō)我們都讓他失望了。”

“哦，那把這些教材拿兩份來(lái)吧，給你也捎一份，咱們可以一起學(xué)習(xí)，如果你有什么不懂的，可以問我。你保護(hù)我，我?guī)泔w。”寧為很懂的拍了拍柳唯的肩膀說(shuō)道。

“嗯？！”