第1409節(jié)
黃昆這才意識到自己似乎做出了下意識的反應(yīng),于是連忙有些尷尬的輕咳了一聲: “哦哦,沒啥沒啥,只是想岔了,老楊你繼續(xù),繼續(xù)?!?/br> 楊振寧有些古怪的看了眼黃昆,心說這位老同學(xué)該不會是上船前被驢給踢過吧…… 隨后他很快也深吸一口氣,將注意力和話題同時拉回了原處: “老黃,我說的這個方法對你……不,可能對于國內(nèi)來說,都屬于一個比較陌生的領(lǐng)域?!?/br> “實(shí)際上如果不是老趙他們的這篇論文給我?guī)砹艘恍﹩l(fā),我自己可能也想不到這方面。” 給黃昆打了個預(yù)防針后。 楊振寧頓了頓,繼續(xù)說道: “老黃,你對ads時空了解多少?” “ads時空?” 黃昆眉頭微微一掀,很快答道: “老楊,莫非你說的是anti-de sitter……也就是反德西特時空?” 楊振寧輕輕點(diǎn)了點(diǎn)頭。 早先提及過。 目前對引力描述最完美的理論便是廣義相對論,這個框架叫做“論”,但實(shí)際上它的理論核心是一個方程組。 也就是……愛因斯坦引力場方程。 這是一組高度復(fù)雜的非線性偏微分方程組,要求解的未知函數(shù)既包括度規(guī)分量gμν,也包括能量動量張量的分量tμν。 眾所周知。 平直閩氏時空度規(guī)是:ηαβ=(-1,1,1,1)以及號差±2。 所以引力場的空間幾何對角線元是:ds2=-(1+2Φ)dt2+(1-2Φ)(dx2+dy2+dz2) 而引力場靜態(tài)引力勢為:h00=-2Φ,牛頓引力場勢為:▽2Φ=-4πg(shù)p 在近擬弱場下可以靜態(tài)歸一化,兩式相比較,就得到:h00=-4Φ 代用牛頓引力勢,輕松得到:▽2h00=-16πp;(g=1) 在等號左側(cè)加上一個表示空間波動的四維算符達(dá)朗貝爾□:□h00=-16πp 設(shè)想場的變化只因場源的波動,可有關(guān)系: □=▽2+0(v2▽2) 又因?yàn)閼?yīng)力能量張量是t00=p,□h00=-16πt這就是“線性愛因斯坦場方程”。 從這個表達(dá)式不難看出,這個方程中對hαβ是線性處理的,就好像一個立體的東西壓扁了給你看一樣。 那么自然,質(zhì)點(diǎn)系的引力場方程為:h00Φ=-8πt 引入愛因斯坦張量表示在彎曲時空中的靜態(tài)場量即是: gαβ=-8πtαβ。 同時假設(shè)時空物質(zhì)隨著時空面的曲率而分布,就像袋子里的東西分布在袋子里一樣,無指標(biāo)簡化表示即為: g+Λ=±kt此即愛因斯坦場方程的基本形式。 Λ是宇宙學(xué)常數(shù),愛因斯坦認(rèn)為自己做錯的項(xiàng)目,所以現(xiàn)在先把它看成0即可。 根據(jù)場量顯然系數(shù)k=8π,左邊的是黎曼曲率rαβ,而據(jù)比安基恒等式可以完成移項(xiàng),所以就是:rac-12rgac=8πg(shù)tαβ 若是在電磁場中,根據(jù)麥克斯韋方程,空間內(nèi)真空光速平方系真空電容率與真空磁導(dǎo)率之乘積,即: 。。c2=μ。e。 因此。。rac-12rgac=8πg(shù)μ。e。tαβ,又因?yàn)閠αβ是二階張量場切使用幾何單位制c≡1,統(tǒng)一量綱,于是得到: rac-12rgac=8πg(shù)c4tαβ 此即……電磁作用下的愛因斯坦場方程。(之前有讀者一直好奇場方程怎么來的,有機(jī)會就寫了一下,全程靠記憶打出來的,應(yīng)該沒錯,我這大概是起點(diǎn)第一個把場方程詳細(xì)推導(dǎo)過程寫出來的書?大概……) 哪怕是截止到后世的2023年。 愛因斯坦場方程依舊沒有解析解,只有一些特解。 其中最著名的特解顯然就是史瓦西解,也就是史瓦西度規(guī)——早先提及過,度規(guī)就是解的一種說法。 而在這少數(shù)特解中,有一個解最為特殊。 它便是…… ads,也就是反德西特度規(guī)。 它是愛因斯坦場方程在宇宙常數(shù)為負(fù)時的最大對稱真空解,通常也被稱為“點(diǎn)內(nèi)空間”。 這個特解出現(xiàn)的時間很早,畢竟威廉·德西特是最早幾位和愛因斯坦共同研究時空結(jié)構(gòu)的學(xué)者,反德西特度規(guī)和德西特度規(guī)都是用他名字命名的。 但是…… 這個特解雖然存世的時間很長,但一直以來都沒有多少物理方面的研究價值。 不過如今看來,似乎楊振寧在這方面發(fā)現(xiàn)了什么? 隨后楊振寧沉吟了一會兒,繼續(xù)說道: “老黃,你應(yīng)該知道,在反德西特時空中,時空不是漸近下趨向平坦的?!?/br> “也就是說,在距離中心天體較遠(yuǎn)處,時空依然有曲率存在,而并非一般的平直空間?!?/br> “所以我在想,如果我們能以ads為理論基礎(chǔ),整合出一個能夠描述引力子的模型,然后再去尋找它在宇宙中的跡象……” “這樣一來,有沒有可能不需要達(dá)到普朗克能級,就能夠發(fā)現(xiàn)引力子的存在呢?” 黃昆聞言一怔。 不過很快,他便消化起了楊振寧的想法。 ads是一個數(shù)學(xué)上沒有問題的場方程特解,和民科或者那些沒有根據(jù)的猜想完全不是一個性質(zhì)——很多人提及時空,都會下意識以為是科幻小說的概念。 但實(shí)際上這些科幻概念之所以會出現(xiàn),有相當(dāng)多都是因?yàn)橐呀?jīng)有了物理或者數(shù)學(xué)上的模型。 當(dāng)初的曲率引擎是阿庫別瑞度規(guī)這事兒已經(jīng)提過好幾遍了,這里另外舉個例子。 1916年的時候。 奧地利物理學(xué)家路德維?!じダ诽岢隽讼x洞的概念。 1935年。 愛因斯坦和納森.羅森對蟲洞理論進(jìn)行了完善,他們對稱了蟲洞的度規(guī),引入徑向分量grr和該蟲洞喉嚨的徑向坐標(biāo)r0,做出了一個數(shù)學(xué)模型,叫zuoai因斯坦羅森橋。 這玩意兒就是后世幾乎所有科幻小說里飛船會穿越的蟲洞——這玩意兒真是個數(shù)學(xué)模型…… 這還沒完呢。 按照原本歷史發(fā)展。 眼下這個時期再過一年,羅伯特·富勒和約翰·惠勒就會發(fā)表論文證明: 如果蟲洞連接同一個宇宙的兩個地方,那么這類蟲洞是不穩(wěn)定的。 沒錯,是證明,而不是猜想。 所以時空這玩意兒在物理界也好,數(shù)學(xué)界也罷,并不是一個很玄乎的概念——真正玄乎的不是【時空】,而是【文明】。 愛因斯坦羅森橋如此,此時的楊振寧同樣如此。 楊振寧用非常正式……或者說嚴(yán)肅的態(tài)度引入了ads理論,這個理論由于場方程的限制保持著對稱性,也就是維持理論的基本框架。 但與此同時。 他又摒除了廣義相對論中不支持引力子存在的“場”概念,轉(zhuǎn)而在元強(qiáng)子……也就是標(biāo)準(zhǔn)粒子模型中尋找一個合適的支點(diǎn)作為伙伴。 再然后以這個全新的組合理論,來尋找可能存在的引力子。 換而言之。 這應(yīng)該是一個專門為引力子而適配的模型。 想到這里。 黃昆不由看向了楊振寧,問道: “老楊,除了ads之外,你搭配的另一個支點(diǎn)理論是什么?” 楊振寧這次卻沒有直接回答他,而是望向了一直沒怎么出聲的李政道: “你的看法呢?” 李政道抬起眼皮,意味深長的看了楊振寧一眼。 楊振寧的這句話可不是在暗指李政道只聽不說,更不是想讓李政道出丑,而是想給李政道一個展現(xiàn)自己能力的機(jī)會。 畢竟黃昆如今可是華夏的學(xué)部委員,他此行除了迎接楊振寧等人之外,更兼具了初步觀察幾人的職責(zé)。 或許他本人由于專業(yè)問題沒法實(shí)時聽懂一些理論,但只要回去把這些消息一復(fù)述,國內(nèi)自然會有聽得懂的人來做出判斷。 “……” 隨后李政道沉默了幾秒鐘,緩緩說出了自己的答案: “我認(rèn)為……可以用量子系統(tǒng)方程作為切入,因?yàn)樗梢栽谀承┣榫跋虏灰胍Φ母拍??!?/br> 眾所周知。 量子力學(xué)一共有四大關(guān)鍵方程: 薛定諤方程、海森堡方程、狄拉克方程和密度矩陣方程。 不過李政道所說的量子系統(tǒng)方程并不是以上任意之一,而是一個涉及到了純態(tài)的方程。 量子系統(tǒng)一般都用態(tài)矢量來表示,即本正交態(tài)的系統(tǒng)性質(zhì)。 隨后李政道寫下了一個有些復(fù)雜不便展示的表達(dá)式,將它與楊振寧此前的ads度規(guī)靠到了一起。 楊振寧則全程沒有表達(dá)反駁,也就是說李政道的思路和他是一致的。 黃昆則將兩張紙挪到了面前,開始做起了組合。