454 讓人瘋狂的理論框架-《科技之錘》
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羅志強想了想, 很謹慎的答道:“事實上, 沒人敢說標準的模型是真的標準, 畢竟我們對微觀世界了解的還是太少了。”
“巧了,我也是這么想的。所以別管他了,咱們干咱們的。”寧為笑著拍了拍羅志強的肩膀,然后突然問道:“羅教授,你不會心里也認為其實剛剛那位亞歷克斯教授說的對吧?”
羅志強苦笑,答道:“這個是真沒有。不過我說句實話啊,寧院士,你是不是忘了壓根就沒跟我們說過這次試驗的目標到底是什么?我們只是按照要求配合你盡量完整的收集你需要的數據。其實我跟老顧私下都聊過,如果不涉密的話,如果能告訴我們詳細的需求,效率是可以更高的。”
寧為笑了笑,答道:“羅教授,真不是我故意想瞞著你們。主要是我想驗證的那些東西,怎么說呢,比較異想天開。不過現在其實也無所謂了。那個,這里有筆跟紙嗎?”
“額?有的,有的……”
很快,羅志強出了會議室,再進來時,拿了一疊大度a4稿紙。
寧為拿起筆,很快在稿紙上書寫起來。
“羅教授,這是我近期的一些研究,正好趁這個機會跟你探討一下。我是從狄拉克方程開始研究的,我們知道最初薛定諤方程中因為時間跟空間地位的不對等,為了讓薛定諤方程符合狹義相對論,狄拉克對薛定諤方程進行了一定程度的修改,得到了狄拉克方程。”
一邊說著,寧為一邊在紙上開始書寫公式:e=(m^2+p^2)^(1/2),這里設光速為1。
“最初狄拉克方程最大的問題在于方程解會出現負能量。但經典相對論力學中,無勢能項時,能量總是正的。允許負能量在量子力學中代表著一顆粒子有幾率自發向更低能量躍遷,同時根據能量守恒定律,這一過程會釋放出無限大的能量,如果這真是事實,那么理論上我們的現實中瞬間處處都是災難。于是狄拉克預言出了正電子,感恩這些大佬,我們有了量子場論的基礎。”
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“以上為大家都知道的最基礎理論,接下來我們設o-xyz與o-x'y'z'分別為兩個參照系,v為該參照系之間的相對速度,c為光速,則根據勞倫茲變換,就能得出t'=(t-vx/c2)/(1-v2/c2)。在這里我們假定式中v→c,則考察偏微分?t'/?vdv即可導出描述鐘慢相對于速度的瞬時變化規律,如下……”
“接下來就是我要講的重點了,也是我通過數學方法推導出得有些理論,接下來我們要做的是定義一種特殊的假想空間,我給它取了個名字尺短空間,該空間最大的特征為v>c,看好,我們要開始同步轉換公式了……”
寧為口中講解著,筆下更是沒停,很快一張紙便寫滿了,寧為便隨手將用完的稿紙丟到一邊,然后拿起第二張稿紙……
而旁邊的羅志強,則已經開始撓頭……
他有些看不懂,寧為的推導過程了。
原因也很簡單,最初切入點,太簡單了,別說他這個專門研究高能物理的教授,他覺得隨便找個研究生來都能明白那些公式跟代表的含義。
但中間沒有過度啊……
當話題開始轉入尺短空間開始,羅志強就感覺腦子開始跟不上趟了……
不對,應該說從偏微分表述開始難度就開始大幅度增加了,雖然他很不想承認,但的確是有種不明覺厲的感覺。因為雖然說那些繁復的公式他看不懂,但能看出來,寧為的研究是在數學框架之下的,而且遵循了理論論證的有序框架。比如無限維算符和有限維矩陣就是有差別的。
至于物理上的有效框架簡單粗暴來說就是三個步驟,第一步是被提出,提出之后,第二步則是在框架內塞入基本理論,來填滿該框架體系并利用這些理論來對這個世界的描述,比如牛頓力學體系,麥克斯韋理論,以及愛因斯坦的狹義相對論,最后一步就是通過試驗來檢驗這些理論是否正確。
如果被證明是正確的,那么就被稱之為定理,一套完整的理論框架便也能宣告成型。只不過第三步往往是一個漫長的過程,尤其是對于微觀世界的理論描述,還受限于科技跟工業水平,只能算在理論狀態下。
比如直到現在物理學界提出的弦論、場論,其實也都卡在第三步。
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