天才學(xué)霸？我只是天生愛學(xué)習(xí) 第106章 改變世界的談話

“小伙子，別玩手機(jī)了，飯都涼了，吃了對胃不好！”

飯店老板穿著個白色背心，肩上搭著張白色毛巾，坐在第一排的凳子上，拿著手機(jī)，神色嚴(yán)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。

所以老板并不認(rèn)識他，只是覺得現(xiàn)在的孩子，不好好學(xué)習(xí)，成天拿著個手機(jī)玩，連飯都不吃了。

真是一代不如一代了。

咕咕……

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

趕緊夾了一塊土豆塞進(jìn)嘴里。

但放進(jìn)嘴里的下一刻，陳輝就皺起了眉頭。

飯菜果然都冷了。

不過現(xiàn)在餓得慌，也顧不了那么多了。

還不等陳輝夾下一筷子，眼前光線一暗。

穿著背心，夾著人字拖的老板來到了他面前，“我給你熱一熱吧?！?/p>

說著老板端起陳輝的蓋飯，轉(zhuǎn)身向廚房走去。

“謝謝??！”

陳輝對著背影道謝。

老板不答，只是很快廚房中響起了火焰燃燒與鍋鏟忙碌的聲音。

原來?xiàng)钫駥幭壬@么強(qiáng)！

等待熱飯的過程，陳輝雙眼失焦，再次陷入思考。

剛才他高強(qiáng)度的搜索有關(guān)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了解，也才意識到這位華夏人在科學(xué)界的分量。

這絕對是足以比肩愛因斯坦和牛頓的科學(xué)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。

更夸張的是，楊振寧先生還有另一個諾貝爾獎級的成果，宇稱不守恒定律！

陳輝之前就聽同學(xué)們說起過這位先生，當(dāng)然，同學(xué)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(shí)，并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，他真正的了解了楊-米爾斯理論。

想要了解楊-米爾斯理論，就不得不從物理學(xué)的本質(zhì)說起，物理學(xué)家到底在研究什么？

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

物理學(xué)家們就去研究各種現(xiàn)象背后的規(guī)律，從伽利略開創(chuàng)的運(yùn)動學(xué)體系，到惠更斯奠基的波動光學(xué)，再到焦耳建立的熱力學(xué)定律，各領(lǐng)域自成體系。然后物理學(xué)家們就滿意了么？

當(dāng)然不滿意！

為啥？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“各自為政”的定律??？

于是物理學(xué)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(guān)，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(zhì)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為政的國家存在，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(xué)科壁壘，物理學(xué)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(shí)現(xiàn)天地力學(xué)統(tǒng)一，將蘋果落地與月球繞行納入同一數(shù)學(xué)體系。

麥克斯韋方程組更進(jìn)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(zhì)統(tǒng)一性。

19世紀(jì)微觀研究的突破揭示了更深層的統(tǒng)一性，宏觀的機(jī)械力本質(zhì)是分子間的電磁作用，比如范德華力，熱現(xiàn)象實(shí)為分子運(yùn)動的宏觀表現(xiàn)，通過麥克斯韋-玻爾茲曼分布描述。

至此經(jīng)典物理學(xué)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(zhì)運(yùn)動則由統(tǒng)計(jì)力學(xué)補(bǔ)充完善。

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

愛因斯坦通過狹義相對論重構(gòu)時(shí)空觀念，成功兼容麥克斯韋方程組，基于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(dú)處理，在等效原理基礎(chǔ)上提出的廣義相對論。

在狹義相對論這個新框架里，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(xué)里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里來，比如動量守恒定律，直接用牛頓力學(xué)里動量的定義，在狹義相對論里動量是不守恒的，需要修改一下就守恒了，這是二等公民。

還有一類東西，無論怎么改都無法讓它適應(yīng)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(xué)那個框架里玩得很愉快，但是它骨頭很硬，不管怎么改，它就是寧死不服狹義相對論這個新框架，那要怎么辦呢？

當(dāng)然，物理學(xué)家可以繼續(xù)改，他們相信雖然現(xiàn)在引力它不服，但是以后總能找到讓它服氣的改法。

但是愛因斯坦另辟蹊徑，他說引力這小子不服改我就不改了，然后他另外提出了一套新理論來描述引力，相當(dāng)于單獨(dú)給引力蓋了一棟別墅。

結(jié)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(xué)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(xué)家，然后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(xué)家們是通過不斷做實(shí)驗(yàn)，去測量各種數(shù)據(jù)，然后總結(jié)規(guī)律，用一組數(shù)學(xué)公式來總結(jié)規(guī)律，來解釋這些數(shù)據(jù)，如果解釋得非常好，那么就認(rèn)為是找到了這種現(xiàn)象的規(guī)律，然后順帶著發(fā)現(xiàn)了隱藏在理論里的某些性質(zhì)，比如某種對稱性。

他們遵循著實(shí)驗(yàn)-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(shí)候還行，但是當(dāng)問題變得比較復(fù)雜，當(dāng)實(shí)驗(yàn)不再能提供足夠多的數(shù)據(jù)的時(shí)候，按照上面的方式處理問題簡直是一種災(zāi)難。

比如，牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的時(shí)候，開普勒從第谷觀測的海量天文數(shù)據(jù)里，歸納出了行星運(yùn)動的三大定律，然后牛頓從這里面慢慢猜出了引力和距離的平方反比關(guān)系，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：

這種復(fù)雜的方程怎么從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)里去湊出公式來？

況且，廣義相對論在我們?nèi)粘Ｉ罾铮ｎD引力的結(jié)果幾乎一樣，第谷觀測了那么多天文數(shù)據(jù)可以讓開普勒和牛頓去猜公式，但是在20世紀(jì)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(diǎn)進(jìn)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(yīng)是在水星里面還有一顆尚未發(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(dāng)時(shí)認(rèn)為那是因?yàn)榕ｎD引力不夠精確造成的，但是就這樣一個數(shù)據(jù)，你怎么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后，愛因斯坦意識到當(dāng)理論變得復(fù)雜的時(shí)候，試圖從實(shí)驗(yàn)去歸納出理論的方式是行不通的，實(shí)驗(yàn)不可靠，那么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為不變性，比如動量守恒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，比如能量守恒定律具有時(shí)間對稱性，他在任何時(shí)間都是成立的。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可能不可靠，但對稱性是絕對可靠的！

于是愛因斯坦在物理學(xué)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，然后要求新的理論具有這種對稱性，從而直接從數(shù)學(xué)上推導(dǎo)出它的方程，再用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來驗(yàn)證他的理論是否正確。

在這里，原來的實(shí)驗(yàn)-理論-對稱性變成了對稱性-理論-實(shí)驗(yàn)，對稱性從原來理論的副產(chǎn)品變成了決定理論的核心，實(shí)驗(yàn)則從原來的歸納理論的基礎(chǔ)變成了驗(yàn)證理論的工具。

于是，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后，接下來的路就很明顯了，統(tǒng)一引力和電磁力！

就像當(dāng)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(xué)家們的終極夢想。

但是，愛因斯坦窮盡他的后半生都沒能統(tǒng)一引力和電磁力，不僅如此，隨著實(shí)驗(yàn)儀器的進(jìn)步，盧瑟福原子模型揭示強(qiáng)核力存在，隨后湯川秀樹提出介子理論解釋核力，費(fèi)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(qiáng)力和弱力，但引力與電磁力仍未能統(tǒng)一，強(qiáng)力和弱力亦各自為戰(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(qiáng)力和弱力都還不知道怎么描述，統(tǒng)一就更別談了。

這個時(shí)候，楊-米爾斯理論登場了，其非阿貝爾規(guī)范對稱性為強(qiáng)相互作用提供數(shù)學(xué)描述，通過SU(3)群規(guī)范場，標(biāo)準(zhǔn)模型更將弱力與電磁力統(tǒng)一為電弱力，通過SU(2)×U(1)群規(guī)范對稱性破缺，最終形成當(dāng)前粒子物理的四大基本力架構(gòu)。

也就是說，在四種基本力里，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(xué)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(qiáng)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(jī)震動，陳輝下意識的要去拿手機(jī)。

店主老板頓時(shí)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板去熱一次飯菜了。

想來也不會有什么重要的事情，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(fēng)，但這土豆回鍋肉的味道是真不錯！

以后有錢了一定常來吃。

老板看到這幅畫面，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(jī)。

吃飽喝足，陳輝這才拿起手機(jī)。

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(dāng)年他的老師陳星神就想讓他鉆研黎曼猜想，但他很清醒的認(rèn)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(xué)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?cái)?shù)定理，才獲得學(xué)術(shù)圈的認(rèn)可，得到了大學(xué)教職，算是翻身。

他還算是好運(yùn)的了，還不知道多少天才一頭扎進(jìn)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(diǎn)的做起?！?/p>

陳輝的恩情方文一直記在心中，他不忍心看到如此天才因?yàn)檫x錯了路而一生碌碌無為。

“如果你想掙錢的話，數(shù)學(xué)結(jié)合其他學(xué)科做應(yīng)用也是不錯的選擇，比如數(shù)學(xué) 物理，最近大火的凝聚態(tài)物理可以說是物理領(lǐng)域最熱門的課題，數(shù)學(xué)更是這門課題的基礎(chǔ)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(dǎo)烏龍嗎，凝聚態(tài)的主要研究方向之一就是室溫超導(dǎo)，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(guān)鍵的結(jié)構(gòu)托卡馬克裝置就需要用到超導(dǎo)材料，如果真能實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)，那么托卡馬克裝置的關(guān)鍵技術(shù)難題就能解決，到時(shí)候，就能實(shí)現(xiàn)可控核聚變了，海水發(fā)電，到時(shí)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(jìn)去了，“凝聚態(tài)物理么？”

他不是偏執(zhí)的人，雖然只要他愿意鉆研，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(xué)的熟練度。

并且方文說出的愿景，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(xué)，那就先研究研究凝聚態(tài)數(shù)學(xué)吧！”