从剑桥留学生到物理学之神
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第427章 统一场论!逆天伐神!“布鲁斯,这一次我要超越你!”

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书名:
从剑桥留学生到物理学之神
作者:
虚空圣堂
本章字数:
8902
更新时间:
2024-11-08

德国,威廉皇帝物理研究所。

很早之前,德国政府就意识到了科学研究的重要性。

而且随着研究规模的不断扩大,仅靠政府无法维持资金的输入。

于是,德国政府成立了一个专门的研究机构,名为:威廉皇帝科学促进会。

首任会长是普朗克。

该学会专门为科学家提供研究场所,并接受来自企业界和工业界的捐赠。

学会下属拥有众多的研究所:化学研究所、物理研究所、电化学研究所等等。

其中威廉皇帝物理研究所成立于1917年,首任所长是爱因斯坦。

该研究所的建立曾一度差点被放弃。

至于原因嘛,也很简单,那就是没钱。

战争期间的德国,所有的资源都被用于军事了,一个研究所也就没人顾得上。

还好最后在普朗克、能斯特、哈伯等大佬的运作下,才得以建成。

威廉皇帝物理研究所在二战结束后,就被并到其它研究所了。

但在真实历史上,这个研究所对于世界产生了深远的影响。

1921年,劳厄担任第二任所长。

1941年,海森堡担任第三任所长,成为德国研制原子弹的领导人。

他有一个重要助手,哈恩。

哈恩当时是威廉皇帝化学研究所的所长,也是铀核裂变的发现者。

如果不是计划最终失败了。

威廉皇帝命名的各个所,恐怕就要成为世界第一研究所了。

然而此刻,威廉皇帝物理研究所,只是个普通的研究所而已。

虽然在德国很有名,但是离卡文迪许实验室等顶尖研究机构,还有一定的差距。

本来,德国曾想邀请李奇维担任物理研究所的所长,不过他拒绝了。

于是,在普朗克的建议下,爱因斯坦担任了所长。

同时,爱因斯坦还是柏林大学的物理学教授。

虽然老爱同学没有了广义相对论,但是凭借和李奇维共同发表狭义相对论的成就,也是妥妥的物理学大佬。

当一个研究所的所长,绰绰有余。

此刻,所长办公室内。

爱因斯坦正一手扶着烟斗,一手在稿纸上写写画画。

而他的对面,坐着好友劳厄。

劳厄现在也是柏林大学的物理学教授。

他闲暇时经常来物理研究所,与爱因斯坦一起讨论问题。

不过此刻,他没有说话,只是静静地抽着烟,看着老友。

爱因斯坦的表情深邃,却又隐隐带着一丝激动。

因为稿纸上的内容,是他最近几年的全部心血。

一个足以震动物理学界的理论!

统一场论!

这个为了统一引力和电磁力而创造的理论,是爱因斯坦野心的体现。

作为和李奇维共同发表狭相的物理学家,爱因斯坦经常被拿来对比。

但是如今,李奇维的实力已经远远超越了他。

虽然这并不影响二人的关系,但是爱因斯坦显然也是好胜之人。

“既然布鲁斯被称为物理学的天,物理学的神,那我就逆天伐神!”

“只要我完善了统一场论,绝对就能超越布鲁斯了。”

呼!

劳厄吐出一口烟圈,沉声问道:

“爱因斯坦,你真的准备好发表论文了吗?”

“第二届布鲁斯会议上,布鲁斯说暂时研究统一理论为时尚早。”

“他还让我们这些参会者保密。”

“现在,你第一个把它公开,有多大的把握?”

真实历史上,爱因斯坦在1922年发表了统一场论的第一篇论文。

由此开启了他长达二十多年的统一之路。

所谓的统一场论,是指从“场”的角度出发,描述相互作用的本质和内在联系的物理理论。

后世的我们知道,自然界的基本相互作用有四种:引力、电磁力、强力、弱力。

但是现在这个时间点,物理学家们只发现了引力、电磁力这两种力。

虽然李奇维在第二届布鲁斯会议上,预测可能存在其它的基本力,但是目前为止没有证据。

而且,就算有了证据,爱因斯坦的想法是:

“那我可以先统一引力和电磁力,然后再用这个框架去逐渐统一其它的力。”

不得不说,老爱同学的想法完全没有问题。

只不过他的运气实在太差,首先遇到引力这个bug。

因为引力极为特殊,很难和其余三种力联系在一起。

根据某种推测,引力只有在宇宙大爆炸的初始时刻,那种极端苛刻的条件下,才有可能是被统一的。

所以难怪失败了。

爱因斯坦的统一场论,理论基础是这样的:

在广义相对论中,引力场被描述为时空的弯曲。

那么如果想统一引力和电磁力,就可以考虑把电磁场也和时空的几何属性联系起来。

比如,电磁场是时空的旋转?又或者是时空的折叠?

等等。

这样的话,就可以用时空的变化,来描述引力和电磁力,从而到达统一的目的。

这就是爱因斯坦统一场论的中心思想。

形象地说,统一场论就是将物理学几何化。

从理论上看,这确实是一种可行的思路,而且很符合统一的美感。

若不是引力实在诡异,凭借爱因斯坦的智商,早都应该成功了。

真实历史上,还出现了其它一些方法。

比如卡鲁扎-克莱因的五维时空模型。

就是想通过增加一个维度的形式,把电磁场纳入五维的时空体系。

这两人认为只有在高纬度,才会发生统一。

四维时空下的各种力,都是某种高维存在的投影而已。

然而,经过二十多年的努力,包括统一场论在内,所有想统一引力和电磁力的理论,都失败了。

因为这些理论方案,都只是考虑经典场论(即宏观的引力和电磁现象)。

却没有涉及到场的量子效应。

这是因为当时的爱因斯坦,其实对量子力学抱有偏见。

他不想在自己高贵的统一理论中,掺杂量子力学这种离经叛道的东西。

这也是他失败的一个重要原因。

没办法,越是大佬,往往越是固执,很难改变自己的观念。

除非有一个更牛逼的大佬点醒他。

爱因斯坦虽然失败了,但不能否认他的功劳和统一场论的意义。

毕竟,他是第一个做出尝试的先行者。

他的雄心激励了无数物理学家。

往后百年,一代代天才前赴后继,只为了在统一之路上迈出关键的一步。

当狄拉克把狭义相对论和量子力学结合,提出“量子场论”的概念时,统一之路才走上正确的轨道。

在量子场论的框架下,诞生了几个惊才绝艳的理论,离统一之路越来越近。

但是量子场论对于引力,依然束手无策。

所以,又有人想把广义相对论和量子力学结合起来,提出“量子引力”的概念。

但是目前仍然没有很好的结果。

由此可见,引力之难,统一之难。

然而,此刻的爱因斯坦,还不知道自己的未来注定会失败。

他现在充满了信心,仿佛看到光明的未来。

拳打布鲁斯,脚踢卢瑟福。

“我不知道布鲁斯在担忧什么。”

“但是对于统一场论,我已经有了理论基础。”

“我认为这是一条可行的路。”

“现在的量子论,只是描述微观粒子的理论而已。”

“说白了,还是在电磁力的范畴内,对于统一场论毫无影响。”

“这一次,我认为是布鲁斯错了!”

“他不应该苦苦等待量子论的发展。”

“统一之路才是最关键的。”

哗!

爱因斯坦的豪言壮语,让劳厄惊讶地张大了嘴巴。

自己这位好友有点过于凶猛了。

看来布鲁斯对于爱因斯坦的影响太大了。

“反正我的数学很差,跟统一场论算是彻底无缘了。”

“我就静静地看你们神仙打架吧。”

“说不定爱因斯坦你能超越布鲁斯和牛顿,完成这一伟大的壮举。”

爱因斯坦听后,笑了笑,谦虚道:

“哈哈,那还不至于。”

“我这篇论文是属于抛砖引玉的性质。”

“布鲁斯的那句话我很认同:物理学的终极一定是统一。”

“我虽然自信,但不自大。”

“统一场论只是我的道路而已,不代表它一定是正确的。”

“但是,我绝对不会放弃。”

这一刻,劳厄感受到了爱因斯坦强烈的欲望。

那是对物理学渴望到极致的信念。

自己的这位至友,和布鲁斯教授一样,对于物理学有着纯粹的赤子之心。

他们都是在黑暗中独自前行的勇士。

而且他很看好爱因斯坦的统一场论,想法非常惊艳。

恐怕连布鲁斯教授本身都没有想过这点。

说不定真的能统一引力和电磁力。

那到时候,爱因斯坦之名,绝对会震撼整个世界。

不过,劳厄还是提醒道:

“爱因斯坦,你要不要写封信给布鲁斯教授。”

“把你的想法和他沟通一下。”

“第三届布鲁斯会议召开在即,你的统一场论肯定会引起轰动。”

“或许可以把第二届会议的内容公布一下了。”

爱因斯坦点点头。

“这倒是个好主意。”

“不过,不知道布鲁斯最近在忙什么。”

“我已经邀请他好多次,来德国讲学,他总是说没有时间。”

“这一次我都发表统一场论了,我就不信他不来。”

劳厄哈哈大笑。

“那肯定好玩了。”

“你的统一场论把量子论排除了,布鲁斯教授又专门成立量子研究所。”

“这下爱因斯坦你估计要和卢瑟福教授一样,和布鲁斯教授辩论一番了。”

爱因斯坦笑道:

“这才是我喜欢的物理学。”

“我宁愿要一个没有答案的问题,也不要一个不能质疑的答案。”

“和布鲁斯交手,是我一直的梦想。”

劳厄心里有点失落了。

明明我都获得诺奖了,怎么感觉和你们的差距还是那么大。

我连和布鲁斯教授讨论的话题都没有。

很快,爱因斯坦就写好一封信,把他关于统一场论的想法说了出来。

他一点也不担心什么泄密。

毕竟统一这个概念,还是李奇维首次提出的呢。

他才是统一理论的最先行者。

而爱因斯坦要当第一位奠基者,乃至于成功者。

这注定是一条无比艰难的道路。

-----------------

量子研究所,当李奇维收到爱因斯坦的信后,心中一阵感慨。

这一世,他的光辉照耀整个物理学界,但是依然抵挡不了那些大佬们的挑战之心。

先是卢瑟福,现在又是爱因斯坦。

将来还会有玻尔、海森堡、狄拉克等等。

布鲁斯教授虽然无比强大,但对于大佬而言,仍然是可以超越的。

这才是李奇维想看到的画面。

“天下英雄真如过江之鲫!”

“不过,浪花淘尽,唯我屹立不倒!”

李奇维不愿意看到爱因斯坦和真实历史上一样,被统一场论耽误了后半生。

所以,他要做出一点改变。

叮!

李奇维轻轻一按铃,王正阳走了进来。

“正阳,你去把伊蕾娜叫来。”

很快,伊蕾娜带着疑惑走进办公室。

她发现布鲁斯叔叔的脸上表情严肃,显然有什么重要事情。

李奇维见她来了,笑道:

“伊蕾娜,交给你一个任务。”

“原子核如果由质子和中子组成,那么质子和质子之间应该存在排斥力。”

“如果仅仅依靠万有引力和电磁力,是否足以克服这种排斥力,把质子和质子、质子和中子压在一起。”

“你可以想办法做个实验,来验证你的计算结果。”

“这对你的能力是一次考验。”

哗!

伊蕾娜顿时激动无比,胸口起伏不定。

这个课题有点过于高端了。

“教授,这个任务会不会太重要了,我怕搞砸了。”

李奇维笑道:

“我相信你,遇到问题,可以先去找薛定谔讨论,他的数学很不错。”

伊蕾娜闻言,变得自信起来。

“放心,教授,我一定完成任务。”

看着伊蕾娜离去的背影,李奇维轻轻一笑。

没错,他要在第三届布鲁斯会议上,提出强力甚至弱力的概念。

他要让四大基本力,提前凑齐。

这对于统一场论将会是巨大的挑战!

李奇维喃喃自语:

“爱因斯坦,到时候的你,该如何面对这种情况呢?”

“是继续坚持你的统一场论,还是拥抱量子力学,走上另一条路?”

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