第295章 量子力學和廣義相對論的統一?
由於北麗國和夏國之間有近十二個小時的時差。
因此,夏國在舉辦學術報告會的時候,北麗國的學術報告會還沒開始。
所以,此刻,全球有許多人正在元宇宙中觀看魔都學術報告會。
對於這場學術報告會,國際數學界和物理界都充滿重視。
畢竟,一個是朗道-西格爾零點猜想的證明,一個是葉非的關於量子力學和廣義相對論的完整一致的理論。
這兩個研究領域,分別對數學和物理都有非常重要的作用。
北麗國,普林斯頓大學附近的一棟小別墅中!
小別墅的書房中靠牆的沙發上,正躺著一位髮際線很高的白髮白人老者。
他叫愛德華.威騰,一名猶太人北麗國物理學家、數學家,菲爾茲獎得主,普林斯頓高等研究院教授,弦理論和量子場論的頂尖學者。
他曾經被北麗國《生活》期刊評價為1945年後世界第六位最有影響力的人物。
他還是當今物理界H指數最高的人。
H指數是一個混合量化指標,可用於評估研究人員的學術產出數量與學術產出水平。
同時,它又被叫做h因子、高引用次數等。
雖然說,很多學者有能力,但發論文的數量很少,導致H指數並不符合自身的能力。
比如葉非、楊振寧等等一些人。
他們發的論文就很少,因此H指數不是很高,在眾多頂尖學者中,處於中下流水平。
但是,H指數低不一定能力差,H指數高一定能力強。
作為當今物理界H指數最高的人,愛德華.威騰的能力可想而知。
曾經有人將全世界所有物理學家分為三個檔次。
牛頓、愛因斯坦和麥克斯韋三人屬於第一檔次。
伽利略、法拉第、波爾、普朗克、海森堡、狄拉克、薛丁格、楊振寧和盧瑟福屬於強第二檔次。
朗道、泡利、費曼、居里夫人、溫伯格、愛德華.威騰、希格斯,以及其餘二三十人,屬於弱第二檔次。
丁肇中、高錕、李政道、南部陽一郎……屬於第三檔次。
至於葉非,由於葉非近幾年才出名,而這排名是2017年做的,所以沒有葉非。
物理界很多人說過,如果愛德華.威騰的理論研究被證實,那麼他可以進入第一檔,甚至可以和牛頓爭一下歷史第一。
由此可想而知,愛德華.威騰在物理界的厲害。
當然,前提條件是理論研究被證實,不被證實他屬於弱第二檔次。
愛德華.威騰戴著虛擬眼鏡,躺在沙發上,看著台上的葉非要開始演講。
「張益唐的朗道-西格爾零點猜想,確實被他證明成功了,整個證明過程是正確的。」
「能將朗道-西格爾零點猜想證明成功,看樣子明年的沃爾夫數學獎,必有他一席之地,他也晉入到國際頂尖數學家之列。」
愛德華.威騰對於張益唐證明出朗道-西格爾零點猜想並不怎麼重視。
對於他這樣的國際最頂尖數學家和物理學家來說,除非是數學八大猜想,能得到他的重視,其餘數學研究,都得不到他的重視。
愛德華.威騰看著台上的葉非,心中很是期待:「不知道葉非能在量子力學和相對論領域有什麼新的研究。」
對於這幾年聲名鵲起的葉非,愛德華.威騰是非常重視的。
特別是在葉非研發出元宇宙後,葉非的聲望達到頂點,很多人都說,葉非會是二十一世紀最偉大的科學家。
對於這一點,愛德華.威騰是不服氣的。
葉非想成為二十一世紀最偉大的科學家,首先要邁過我這關。
如果無法超越我,他是永遠別想成為二十一世紀最偉大科學家的。
「量子力學和廣義相對論的完整一致的理論嗎!」愛德華.威騰微微皺眉,眼中閃過一絲思索。
對於量子力學和廣義相對論的完整一致的理論,他有研究過。
量子力學和廣義相對論的完整一致的理論,其實是量子力學和廣義相對論統一的基礎。
數學的終極是證明出數學八大猜想。
物理的終極是萬有理論,指的是用一種公式,能解釋宇宙所有物理奧秘。
而萬有理論是由許多個大統一理論結合而成的。
其中,量子力學和廣義相對論的統一,是其中一個大統一理論。
「他現在是研究量子力學和廣義相對論的統一嗎?」
「這可是非常難的,從愛因斯坦時代開始,就有無數物理學家去研究,至今還沒有任何眉目。」
「葉非想證明出量子力學和廣義相對論的統一,這需要他一生去研究。」
一位物理學家能證明出其中一種大統一理論,他就能名列世界最偉大物理學家之一,成為影響世界的人物。
「但是,物理可不是數學!」愛德華.威騰微微搖頭:「你在數學領域順風順水,但在物理領域可不是如此。」
「想在物理領域做出成績比數學領域要難許多。」
愛德華.威騰想到自己的人生,他是菲爾茲獎得主,也獲得過愛因斯坦獎和牛頓獎章。
但是他至今還未獲得諾貝爾物理學獎。
不是他能力差,而是想獲得諾貝爾物理學獎,需要在物理領域發現前人沒發現的東西。
這和數學相比,數學是把題目放在你面前,讓你去解,解開就能獲得菲爾茲獎或沃爾夫數學獎。
而物理是面前沒題目,伱需要去尋找,去探索。
探索到新的東西,並且這東西對整個物理界影響都很大,那麼你就能獲得諾貝爾物理學獎。
要說數學和物理的證明難度,它們是相等的。
但是,想做出成績的難度,低層次和中層次物理比數學簡單,高層次物理比數學難。
「就讓我看看,你在量子力學和廣義相對論,這兩個領域的能力吧!」
愛德華.威騰很是期待的看著台上的葉非。
魔都,國際會議中心!
葉非走上台後,掃視向台下的眾人,然後將手中話筒放在嘴邊,道:「量子力學和廣義相對論是物理學中兩個偉大的理論。」
「但一個基本的概念是,這兩個理論之間是不兼容的,事實上它們分別針對於世界上兩種不同的成分,時空和物質。」
「量子力學和廣義相對論的統一,又被稱為量子引力理論。」
「量子引力理論是結合了量子力學和廣義相對論的假想理論,它可以解答一些我們關於物理世界的深刻提問,稱它為物理界的聖杯實至名歸。」
台下!
許多記者心中驚呼:「原來葉非說的量子力學和廣義相對論的完整一致理論,是量子力學和廣義相對論的統一理論。」
這些記者雖然不是學物理的,但他們作為科學記者,工作中會接觸到一些數學、物理等領域的基本常識。
而在物理界,最出名的就是萬有理論,其次是大統一理論。
而量子力學和廣義相對論是大統一理論之一。
佟思雨很是興奮的道:「余姐,葉非院士竟然說的是大統一理論之一,量子力學和廣義相對論的統一啊!」
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「以葉非院士的能力,在這樣的場合發表這樣的學術報告,肯定是有一定研究的。」
「咱們今天拍到大新聞了。」
佟思雨太興奮了,沒想到第一次參加葉非的學術活動,就能遇到物理界最終極難題之一。
這樣的場合,很多科學記者,可能一輩子都無法遇到。
余夢夢微微點頭,看著台上的葉非,臉上充滿笑意。
台上!
葉非道:「我們為什麼需要量子引力理論?」
「量子力學中物質和場處於一個預備的時空,在這個時空里,時空本身對場不產生物理作用……」
葉非洋洋灑灑的介紹我們為什麼需要量子引力理論。
「我們需要引入量子引力理論。」
「因為所有有關物理世界的基礎理論都應當是背景獨立的,就像在廣義相對論下的時空表現的那樣,這就意味著現階段的量子力學理論是不完整的。」
「因為它依然需要預設時空的假定,而不是像廣義相對論那樣從自身推導出時空的存在。」
「量子理論和廣義相對論的統一,應該如何統一?重點在哪裡?」
「這也是我今天主要講的內容。」
在場和正在觀看直播的學者們,聽到葉非這話,心神都跟著提起來。
對於任何一種大統一理論,他們都充滿濃厚的興趣。
如果證明出任何一種大統一理論,他們都可以成為物理界的名人,成為國際最頂尖物理學家,也可以獲得諾貝爾物理學獎。
葉非道:「牛頓認為時間和空間是永恆絕對的,甚至在開始描述力和運動之前就被徹底定義為我們存在世界的先決條件……」
「在廣義相對論中,只關心一件事就是物體世界線上發生的事件,或者說它的歷史。」
「事件由於同其他物體的世界線產生交叉點而產生,並編碼了物體間的相互關係。」
「這些基礎世界線的網絡結構包含了描述全部事件和世界線的信息,這些世界線的幾何結構決定了宇宙中的物理現象。」
眾人聽到這話,心中疑惑:「世界線?」
這是他們第一次聽說世界線這個名字。
葉非道:「大家請看!」
這時,舞台兩邊的顯示屏上顯示出一個由許多根綠色線條組成的人頭網格。
「頭部線框圖模擬了相互連接的世界線構造的幾何結構。」
「黑色的空間不含任何幾何上或空間上的信息,其間的任意點也不會同任何組成網絡的世界線產生相互作用。」
「這也解釋了為什麼空間是虛構的,唯一能夠定義我們的四維時空的東西只有世界線。」
眾人聽到這話恍然大悟,原來葉非是以一個很簡潔的方式給他們介紹四維空間。
量子引力理論必定會研究四維空間,這是不可能繞過去的。
雖說有一到十維空間,但我們目前主要研究一到四維空間。
量子力學研究的是時空,時空中自然包括維度空間,而現在主要研究四維空間。
葉非道:「廣義相對論描述了這些世界線的幾何結構如何構造四維時空……」
「弦理論認為物質由一維的環組成,這種環在十維時空中定義,其中有四維是我們看到的四維時空,剩餘的維度被壓縮,通過它們的幾何對稱定義了物體本身的性質,這種量子引力理論仍存在一些問題……」
葉非指出弦理論的一些問題。
葉非道:「至今為止最妙的一點是環圈量子引力理論導出了弦理論的基本原理。」
「……」
「但它還存在一個巨大的問題。」
「環圈量子引力理論……」
「一個可能的解釋是這些多餘的維度並不是真正的空間,而只是物理學家進行計算的工具,最終將被完整的四維弦理論取代。」
台下的學者們聽到這話驚呼出聲,他們被葉非說的最後一句話震驚到了。
許多人心中驚訝:「真的是如此嗎?維度空間不是真正的空間,而是計算的工具,最終將完整的四維弦理論取代?」
「將空間作為計算的工具,真是大膽的設想啊!」
「這想法以前可從未有人提過啊!」
把空間作為計算工具,這想法是非常具有科幻性的。
這就好比三體中的流浪地球一樣,都是非常具有科幻性。
常人不會想著讓地球流浪,也不會想著將空間作為計算工具。
很多人心中搖頭:「真是匪夷所思的想法,不知道葉非是怎麼想到的?」
「將時空化為計算的工具,這是人能想到的想法嗎?」
後面那些記者們看到這些學者驚呼,都是一臉茫然的看著他們。
你們在驚呼什麼?有什麼好驚呼的?難道有什麼驚人的發現?
這幫麻瓜們心中痒痒的,很想知道這幫學者在驚呼什麼。
他們知道,這肯定是一個大新聞。
「余姐!」佟思雨激動的道:「這裡面一定有大新聞,但是咱們聽不懂啊,怎麼辦?」
余夢夢鎮定的道:「別慌,後面我帶你去採訪葉非院士,他會告訴我們的。」
佟思雨聽到這話,心中徹底安定下來,也是,以余姐和葉非院士的關係,不懂的部分可以直接去詢問葉非院士。
葉非道:「這就要說到我最近創造的一個理論,叫做因果集合理論。」
「同環圈量子引力理論一樣,因果集合理論是一種有關時空的背景獨立理論。」
葉非接下來詳細講解因果集合理論。
因果集合理論是葉非在研究量子力學和廣義相對論的統一時創造出來的。
當然,這個因果結合理論只是為了方便葉非讓量子力學和廣義相對論的統一而創造的。
其餘地方,它的價值並不大。
葉非道:「量子時空還涉及到全息原理和量子糾纏!」
全息原理是葉非研究元宇宙時研究的內容。
「根據全息原理,任何在三維空間內的信息和相互關係都被編碼在包圍空間的二維表面,這就意味著表面元素間的相互關係反映了物體內部的行為。」
「但是根據我的研究發現。」
「如果使用量子糾纏來連接表面的兩點,對應的內部的點將相互連接為一個物理單元。」
「如果關閉表面的量子糾纏,內部點的關聯消失,內部空間變為不相關的點。」
「糾纏的量可以直接同點間物理接近的程度相關,這就是如何通過量子糾纏使三維物體內部不相關的點相連形成統一的幾何結構。」
「再返回世界線!」
「通過量子糾纏的研究,我們可以發現,要讓量子力學和廣義相對論統一,必須以量子糾纏為工具,跨越維度空間,使得量子力學和廣義相對論統一。」
「而想要讓量子糾纏實現跨越維度,就要將維度空間作為計算工具去研究。」
「而不是把維度空間當作研究對象!」
「謝謝大家,我的演講結束!」
(本章完)