第107章 改變世界的談話

“小夥子，別玩手機了，飯都涼了，吃了對胃不好！”

飯店老闆穿著個白色背心，肩上搭著張白色毛巾，坐在第一排的凳子上，拿著手機，神色嚴肅的提醒到。

陳輝以前都是在食堂吃飯的，畢竟這土豆回鍋肉13塊一份，以前的他可吃不起。

所以老闆並不認識他，只是覺得現(xiàn)在的孩子，不好好學習，成天拿著個手機玩，連飯都不吃了。

真是一代不如一代了。

咕咕……

直到這時，陳輝才從知識的海洋中暫時上岸，才發(fā)現(xiàn)肚子早已經(jīng)飢腸轆轆，都餓得有些發(fā)痛了。

趕緊夾了一塊土豆塞進嘴裡。

但放進嘴裡的下一刻，陳輝就皺起了眉頭。

飯菜果然都冷了。

不過現(xiàn)在餓得慌，也顧不了那麼多了。

還不等陳輝夾下一筷子，眼前光線一暗。

穿著背心，夾著人字拖的老闆來到了他面前，“我給你熱一熱吧。”

說著老闆端起陳輝的蓋飯，轉身向廚房走去。

“謝謝?。　?

陳輝對著背影道謝。

老闆不答，只是很快廚房中響起了火焰燃燒與鍋鏟忙碌的聲音。

原來楊振寧先生這麼強！

等待熱飯的過程，陳輝雙眼失焦，再次陷入思考。

剛纔他高強度的搜索有關楊-米爾斯的理論，自然對這個理論的提出者楊振寧先生有了更深入的瞭解，也才意識到這位華夏人在科學界的分量。

這絕對是足以比肩愛因斯坦和牛頓的科學界巨頭！

楊-米爾斯理論是與萬有引力定律、狹義相對論、廣義相對論同一層次的成果。

更誇張的是，楊振寧先生還有另一個諾貝爾獎級的成果，宇稱不守恆定律！

陳輝之前就聽同學們說起過這位先生，當然，同學們討論的都是那位先生的私生活，似乎大家都對他的成果不感興趣，大家提起他時，並沒有提起牛頓和愛因斯坦那樣崇拜的情緒。

以前的他也是如此。

直到，他真正的瞭解了楊-米爾斯理論。

想要了解楊-米爾斯理論，就不得不從物理學的本質說起，物理學家到底在研究什麼？

大自然中有各種各樣的現(xiàn)象，有跟物體運動相關的，有跟聲音、光、熱相關的，有跟閃電、磁鐵相關的，也有跟放射性相關的等等。

物理學家們就去研究各種現(xiàn)象背後的規(guī)律，從伽利略開創(chuàng)的運動學體系，到惠更斯奠基的波動光學，再到焦耳建立的熱力學定律，各領域自成體系。然後物理學家們就滿意了麼？

當然不滿意！

爲啥？定律太多了！

如果每一種自然現(xiàn)象都用一種專門的定律來描述它，那得有多少“各自爲政”的定律啊？

於是物理學家們就想，我能不能用更少的定律來描述更多的現(xiàn)象呢？

有沒有可能有兩種現(xiàn)象表面上看起來毫不相關，但是在更深層次上卻可以用同一種理論去描述？有沒有可能最終用一套理論來描述所有的已知的事情？

這個事情，本質上就跟秦始皇要統(tǒng)一六國一樣，我決不允許還有其他六個各自爲政的國家存在，必須讓所有人遵守同樣的法律，服從同一個政令，用同樣的語言和文字，這樣才和諧。

消除“諸侯割據(jù)”式的學科壁壘，物理學家的統(tǒng)一之路，也是這樣浩浩蕩蕩地開始的。

牛頓的萬有引力定律首次實現(xiàn)天地力學統(tǒng)一，將蘋果落地與月球繞行納入同一數(shù)學體系。

麥克斯韋方程組更進一步將電磁現(xiàn)象納入統(tǒng)一理論，揭示電場與磁場的本質統(tǒng)一性。

19世紀微觀研究的突破揭示了更深層的統(tǒng)一性，宏觀的機械力本質是分子間的電磁作用，比如範德華力，熱現(xiàn)象實爲分子運動的宏觀表現(xiàn)，通過麥克斯韋-玻爾茲曼分佈描述。

至此經(jīng)典物理學形成兩大支柱，引力由牛頓體系描述，電磁力由麥克斯韋方程組詮釋，而物質運動則由統(tǒng)計力學補充完善。

但尷尬的是，麥克斯韋方程組和牛頓力學這套框架居然是矛盾的，那麼到底是麥克斯韋方程組有問題還是牛頓力學的這套框架有問題呢？

愛因斯坦通過狹義相對論重構時空觀念，成功兼容麥克斯韋方程組，基於光速不變原理與相對性原理的統(tǒng)一，卻不得不將引力單獨處理，在等效原理基礎上提出的廣義相對論。

在狹義相對論這個新框架裡，麥克斯韋方程組不用做任何修改就能直接入駐，即在狹義相對論的體系中，麥克斯韋方程是能夠直接適用的。

然而，牛頓力學裡有些東西無法直接搬過來，但是稍微修改一下就可以很愉快的搬到這個新框架裡來，比如動量守恆定律，直接用牛頓力學裡動量的定義，在狹義相對論裡動量是不守恆的，需要修改一下就守恆了，這是二等公民。

還有一類東西，無論怎麼改都無法讓它適應這個新框架，這是刁民。

刁民讓人很頭痛，不過還好，雖然有刁民，但是刁民的數(shù)量不多，就一個，引力。

牛頓的萬有引力定律在牛頓力學那個框架裡玩得很愉快，但是它骨頭很硬，不管怎麼改，它就是寧死不服狹義相對論這個新框架，那要怎麼辦呢？

當然，物理學家可以繼續(xù)改，他們相信雖然現(xiàn)在引力它不服，但是以後總能找到讓它服氣的改法。

但是愛因斯坦另闢蹊徑，他說引力這小子不服改我就不改了，然後他另外提出了一套新理論來描述引力，相當於單獨給引力蓋了一棟別墅。

結果這套新引力理論極其成功，而且愛因斯坦提出這套新理論的方式，跟以往的物理學家們提出新理論的方式完全不一樣，這種新手法帶來夢幻般的成功驚呆了全世界的物理學家，然後愛因斯坦就被捧上天了，這套新理論就叫廣義相對論。

過去的物理學家們是通過不斷做實驗，去測量各種數(shù)據(jù)，然後總結規(guī)律，用一組數(shù)學公式來總結規(guī)律，來解釋這些數(shù)據(jù)，如果解釋得非常好，那麼就認爲是找到了這種現(xiàn)象的規(guī)律，然後順帶著發(fā)現(xiàn)了隱藏在理論裡的某些性質，比如某種對稱性。

他們遵循著實驗-理論-對稱性這樣一條線，這也符合我們通常的理解。

但是，愛因斯坦把這個過程給顛倒了，他發(fā)現(xiàn)上面的過程在處理比較簡單的問題的時候還行，但是當問題變得比較複雜，當實驗不再能提供足夠多的數(shù)據(jù)的時候，按照上面的方式處理問題簡直是一種災難。

比如，牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的時候，開普勒從第谷觀測的海量天文數(shù)據(jù)裡，歸納出了行星運動的三大定律，然後牛頓從這裡面慢慢猜出了引力和距離的平方反比關係，這個還馬馬虎虎可以猜出來。

但牛頓引力理論的升級版-廣義相對論的情況是這樣的： 這種複雜的方程怎麼從實驗數(shù)據(jù)裡去湊出公式來？

況且，廣義相對論在我們日常生活裡，跟牛頓引力的結果幾乎一樣，第谷觀測了那麼多天文數(shù)據(jù)可以讓開普勒和牛頓去猜公式，但是在20世紀初根本沒有數(shù)據(jù)讓愛因斯坦去猜廣義相對論？

水星近日點進動問題是極少數(shù)不符合牛頓引力理論的，但是人們面對這種問題，普遍第一反應是在水星裡面還有一顆尚未發(fā)現(xiàn)的小行星，而不是用了幾百年的牛頓引力有問題。

退一萬步說，就算你當時認爲那是因爲牛頓引力不夠精確造成的，但是就這樣一個數(shù)據(jù)，你怎麼可能從中歸納出廣義相對論的場方程？

經(jīng)過一連串的深度碰壁之後，愛因斯坦意識到當理論變得複雜的時候，試圖從實驗去歸納出理論的方式是行不通的，實驗不可靠，那麼愛因斯坦就要找更加可靠的東西，這個更加可靠的東西就是對稱性！

對稱性可以簡單的理解爲不變性，比如動量守恆定律就具有空間對稱性，也就是說，它在任何位置都是成立的，比如能量守恆定律具有時間對稱性，他在任何時間都是成立的。

實驗數(shù)據(jù)可能不可靠，但對稱性是絕對可靠的！

於是愛因斯坦在物理學的研究方式上來了一場哥白尼式的革命，他先通過觀察分析找到一個十分可靠的對稱性，然後要求新的理論具有這種對稱性，從而直接從數(shù)學上推導出它的方程，再用實驗數(shù)據(jù)來驗證他的理論是否正確。

在這裡，原來的實驗-理論-對稱性變成了對稱性-理論-實驗，對稱性從原來理論的副產(chǎn)品變成了決定理論的核心，實驗則從原來的歸納理論的基礎變成了驗證理論的工具。

於是，愛因斯坦用廣義相對論馴服了引力，用狹義相對論安置好了電磁力之後，接下來的路就很明顯了，統(tǒng)一引力和電磁力！

就像當年麥克斯韋統(tǒng)一電、磁、光那樣，畢竟用一套理論解釋所有的物理現(xiàn)象是物理學家們的終極夢想。

但是，愛因斯坦窮盡他的後半生都沒能統(tǒng)一引力和電磁力，不僅如此，隨著實驗儀器的進步，盧瑟福原子模型揭示強核力存在，隨後湯川秀樹提出介子理論解釋核力，費米則建立弱相互作用理論。

這些成果表明，自然界存在四種基本相互作用，引力、電磁力、強力和弱力，但引力與電磁力仍未能統(tǒng)一，強力和弱力亦各自爲戰(zhàn)。

這下可好，不但沒能統(tǒng)一引力和電磁力，居然又冒出來兩種新的力。

其中，引力用廣義相對論描述，電磁力用麥克斯韋方程組描述，強力和弱力都還不知道怎麼描述，統(tǒng)一就更別談了。

這個時候，楊-米爾斯理論登場了，其非阿貝爾規(guī)範對稱性爲強相互作用提供數(shù)學描述，通過SU(3)羣規(guī)範場，標準模型更將弱力與電磁力統(tǒng)一爲電弱力，通過SU(2)×U(1)羣規(guī)範對稱性破缺，最終形成當前粒子物理的四大基本力架構。

也就是說，在四種基本力裡，除了引力，其它三種力都是用楊-米爾斯理論描述的，所以楊-米爾斯理論的重要性不言而喻！

以前陳輝一直覺得科學家們做的事情虛無縹緲，直到今天，他才發(fā)現(xiàn)，原來科研，竟然這般有趣！

如果能夠解決楊-米爾斯理論的缺陷，就完成電磁力、強力、弱力的大一統(tǒng)。

光是想想陳輝就有些激動！

“好了，這次趁熱吃吧！”

廚房的燃燒聲和鍋鏟與鐵鍋的碰撞聲已經(jīng)停止，店主大叔端著回了鍋的土豆回鍋肉放在陳輝面前。

嗚嗚……

手機震動，陳輝下意識的要去拿手機。

wωw● TTKдN● CO

店主老闆頓時眼睛一瞪。

陳輝有些不好意思的收回手，他也不好意思再讓老闆去熱一次飯菜了。

想來也不會有什麼重要的事情，否則對方就打電話了。

一念及此，陳輝拿起筷子，餓虎撲食般大口大口的吃起來。

還別說，這家店面雖然不大，看著也是破破爛爛的工業(yè)風，但這土豆回鍋肉的味道是真不錯！

以後有錢了一定常來吃。

老闆看到這幅畫面，這才滿意的趿拉著拖鞋回到第一排餐位旁坐下，開始玩手機。

吃飽喝足，陳輝這纔拿起手機。

是方文發(fā)來的消息。

“大神，我知道你天賦異稟，但是千禧年難題還是太難了，菲爾茲得獎主邱成梧你知道吧，當年他的老師陳星神就想讓他鑽研黎曼猜想，但他很清醒的認識到這是個大坑，沒有照做，否則他就拿不到菲爾茲獎了。

最好的例子就是張一堂了，他就是研究黎曼猜想的，從1992年從普渡大學博士畢業(yè)，一事無成，只能去餐廳刷盤子，一直到2013年發(fā)表了孿生素數(shù)定理，才獲得學術圈的認可，得到了大學教職，算是翻身。

他還算是好運的了，還不知道多少天才一頭扎進千禧年難題中，就再也沒爬出來了。

我覺得你可以先從簡單一點的做起?！?

陳輝的恩情方文一直記在心中，他不忍心看到如此天才因爲選錯了路而一生碌碌無爲。

“如果你想掙錢的話，數(shù)學結合其他學科做應用也是不錯的選擇，比如數(shù)學+物理，最近大火的凝聚態(tài)物理可以說是物理領域最熱門的課題，數(shù)學更是這門課題的基礎語言，大神可以盡情的發(fā)揮自己的才能。

你記得前兩年大火的偷國超導烏龍嗎，凝聚態(tài)的主要研究方向之一就是室溫超導，如果能夠做出重大突破，那可比解決千禧年難題還要賺錢呢。

可控核聚變知道吧？

其中最關鍵的結構託卡馬克裝置就需要用到超導材料，如果真能實現(xiàn)室溫超導，那麼託卡馬克裝置的關鍵技術難題就能解決，到時候，就能實現(xiàn)可控核聚變了，海水發(fā)電，到時候掙的錢你用都用不完！”

方文說著說著似乎也有些激動了，開始跑題，方文自己都不會想到，他的一席話會給這個世界帶來多大的改變。

不過陳輝倒是也聽進去了，“凝聚態(tài)物理麼？”

他不是偏執(zhí)的人，雖然只要他願意鑽研，他相信隨著熟練度不斷提升，千禧年難題也不在話下。

但誰也不知道還需要多久。

在這兒之前，也未必不能先研究其他課題，反正這同樣能提升數(shù)學的熟練度。

並且方文說出的願景，他也有些心動。

那可是可控核聚變！

若真能突破，世界將因此改變！

“既然是凝聚態(tài)物理中的數(shù)學，那就先研究研究凝聚態(tài)數(shù)學吧！”

(本章完)