在徐川思索著如何統(tǒng)一強(qiáng)電的時(shí)候,學(xué)術(shù)界已經(jīng)因?yàn)樗拥絘rxiv上的論文徹底炸開了鍋。
那掛在arxiv上的論文,猶如亞馬遜雨林的蝴蝶一般,輕輕地扇動(dòng)了一下翅膀,就在全世界都掀起了劇烈的風(fēng)暴。
對(duì)于數(shù)學(xué)界和物理學(xué)界的學(xué)者們來說,即便是心中早已經(jīng)有所準(zhǔn)備,早已經(jīng)預(yù)測(cè)到楊-米爾斯存在性和質(zhì)量間隙的剩余部分很快就會(huì)被解決。
但當(dāng)真正看到那篇論文的時(shí)候,不少人依舊是被震撼到了。
快!
實(shí)在是太快了!
從五月下旬的《楊-米爾斯方程解的存在性與解的證明》發(fā)布到現(xiàn)在,時(shí)間僅僅過去了還不到兩個(gè)月,質(zhì)量間隙猜想的部分,就公開出來了。
面對(duì)著這篇論文,哪怕是最為頂尖的數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家,亦控制不住內(nèi)心的震驚。
當(dāng)然,他們震驚的,不僅僅是對(duì)方能夠以如此之快的速度解決剩下的質(zhì)量間隙難題,還有論文中包含的龐大知識(shí)量.以及在解決質(zhì)量間隙這個(gè)問題時(shí)所使用的理論和想法。
通過對(duì)流行進(jìn)行高維的扭轉(zhuǎn),構(gòu)建了一個(gè)規(guī)范量子場(chǎng)從而構(gòu)造出幾何對(duì)稱自發(fā)破缺或真空破缺的無限平面度量空間,并找到了楊-米爾斯存在性和質(zhì)量間隙難題中那個(gè)質(zhì)量為m的粒子是存在的。
一條并不算是很巧妙的思路,畢竟在物理學(xué)界,物理學(xué)家們?cè)缇屯ㄟ^時(shí)空流形上的標(biāo)量場(chǎng)推算出了那個(gè)粒子的質(zhì)量m,并且計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果也基本吻合。
學(xué)術(shù)界唯一沒能完成的就是通過數(shù)學(xué)語言對(duì)其進(jìn)行解釋。
當(dāng)然,這并不代表這篇論文就很普通。
事實(shí)上它依舊是學(xué)術(shù)界的寶藏,尤其是在整個(gè)思路中使用的數(shù)學(xué)技巧,簡(jiǎn)直精妙至極。
通過對(duì)流形的變化,引入維度的概念,從而在不同維度不同時(shí)空中不同點(diǎn)上的量子場(chǎng)做不同的變換。
再輔以耦合常數(shù)的量綱非負(fù)的要求和洛倫茲不變的要求,那么,無論這個(gè)對(duì)稱性是否自發(fā)破缺,這個(gè)體系中的質(zhì)量為m的粒子必然是存在的。
對(duì)于物理學(xué)界而言,這就是從基本粒子的客觀存在性邏輯推理出的新數(shù)學(xué)新觀念,它現(xiàn)實(shí)存在性并可行。
而根據(jù)這一物理上和數(shù)學(xué)上的新觀念,物理學(xué)界在未來將能能夠發(fā)現(xiàn)更多新的基本粒子,進(jìn)一步證實(shí)這種動(dòng)量規(guī)范場(chǎng)的真實(shí)存在性。
甚至,有機(jī)會(huì)借此找到通向大統(tǒng)一理論的路徑與方法!
金陵,南大的校園中,在將相關(guān)的論文上傳后arxiv上后,徐川就一直坐在辦公桌后思索著如何統(tǒng)一強(qiáng)相互作用與電弱理論。
時(shí)間一點(diǎn)的過去,眨眼間就到了正午,正當(dāng)他準(zhǔn)備放下手中的研究去吃午飯的時(shí)候,辦公室的大門忽然被人急促的敲響了。
抬頭看去,陳正平和南大物院的院長(zhǎng)俞勇望一起走了進(jìn)來。
“導(dǎo)師,俞院長(zhǎng),你們?cè)趺磥砹恕!笨吹絻扇耍齑ㄐχ酒鹕泶蛄藗€(gè)招呼。
“arxiv預(yù)印本網(wǎng)站上的那篇論文,是你發(fā)的?”俞勇望快速的問道。
聞言,徐川笑了笑,開口道:“你是說質(zhì)量間隙的那篇?”
“對(duì)!”
徐川還未回答,一旁,陳正平就插口道:“除了他還能有誰,除了他誰還能在這么短的時(shí)間內(nèi)完成質(zhì)量間隙的證明,老俞你這問的一點(diǎn)意思都沒有的。”
一旁,俞勇望笑著道:“我這不是太震驚了嘛,不到兩個(gè)月的時(shí)間,前后解決掉楊-米爾斯方程的解證明和質(zhì)量間隙難題,這你讓我不問一下,確認(rèn)一下,我真的不敢相信?!?
徐川笑了笑,道:“水到渠成的事情而已,楊-米爾斯方程的解和質(zhì)量間隙的存在都可以通過流形的構(gòu)造與可微結(jié)構(gòu)的不變性耦合子進(jìn)行處理?!?
“而且從問題上來說,解決質(zhì)量間隙難題并不需要精確的計(jì)算出M粒子的質(zhì)量,只需要證明它存在就足夠了?!?
聽到這話,陳正平看了一眼自徐川,嘴角忍不住抽了一下。
這話說的,給人的感覺簡(jiǎn)單至極,像是隨隨便便來個(gè)人都能做到一樣。
但實(shí)際上簡(jiǎn)單嗎?
不可能的。
如果質(zhì)量間隙問題真要那么容易解決,為啥近百年來都沒有人能做到?
楊-米爾斯存在性和質(zhì)量間隙難題可不是什么冷門領(lǐng)域,它不僅不冷門,而且還是理論物理學(xué)界前沿最熱門的研究方向之一。
基于楊-米爾斯方程而建立標(biāo)準(zhǔn)模型為物理學(xué)界帶來了無數(shù)的寶藏,因?yàn)槎@得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的學(xué)者亦超過了兩位數(shù)。
但幾十年的時(shí)間,無數(shù)的物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家前仆后繼都沒能解決這個(gè)問題。
很顯然,它的難度遠(yuǎn)不止徐川說的那么容易。
不過這個(gè)點(diǎn),他也沒心思去想這些,關(guān)于質(zhì)量間隙的論文,他已經(jīng)看過了,腦海中卻依舊有著繁多的問題。
深吸了口氣,陳正平開口問道:“關(guān)于質(zhì)量間隙的量子性質(zhì),你是怎么解釋的?”
這個(gè)問題是楊-米爾斯場(chǎng)論的關(guān)鍵,是它能否成功解釋強(qiáng)相互作用的核心,也是他在論文中沒弄懂的地方。
聽到這個(gè)問題,徐川笑了笑,站起身從墻角中拖出來了一面黑板,一邊寫,一邊解釋道:
“在量子力學(xué)中,我們通常將一個(gè)粒子的位置和速度視為作用在一個(gè) Hilbert空間的非交換算子,而場(chǎng)則用來描述很多自然現(xiàn)象。”
“例如麥克斯韋方程中的電場(chǎng)和磁場(chǎng),愛因斯坦方程中的引力場(chǎng)等等。但在規(guī)范理論中的規(guī)范勢(shì)中,數(shù)學(xué)上描述為主從上的聯(lián)絡(luò),與基本粒子及其相互作用有密切.”
在徐川和陳正平講解著質(zhì)量間隙論文中的一些難題時(shí),他上傳到arxiv預(yù)印本網(wǎng)站上的論文,也正在學(xué)術(shù)界發(fā)酵著。
日內(nèi)瓦,歐洲核子研究中心。
隨著米國(guó)的插手,CERN的理事會(huì)暫停與華國(guó)的合作,LH-LHC高亮度強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的升級(jí)重啟,這里倒也逐漸恢復(fù)了往日的熱鬧。
在中心大廈前的道路上,兩名高能物理領(lǐng)域的研究員手中捏著一些會(huì)議資料,一邊閑聊著一邊走向了不遠(yuǎn)處的咖啡館,似乎是準(zhǔn)備去喝個(gè)下午茶。
聊著,兩人的話題轉(zhuǎn)移到了已經(jīng)開工進(jìn)行升級(jí)的LHC強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)上。
“你說LHC這次升級(jí)后,能找到暗物質(zhì)嗎?”
“誰知道呢,說不定是華國(guó)那邊先找到也有可能?”
“不會(huì)吧,不是說那邊的對(duì)撞機(jī)現(xiàn)在還沒開始修建嗎?lhc的升級(jí)已經(jīng)開始了,難道CERN還會(huì)比華國(guó)慢?”
聞言,身邊的同伴笑了笑,開口道:“我的朋友,探索那些超出標(biāo)準(zhǔn)模型的東西可不是光有對(duì)撞機(jī)就能夠的,那需要我們?cè)诶碚撋蠈?duì)其有著最詳細(xì)的了解?!?
“而現(xiàn)在,對(duì)暗物質(zhì)和暗能量最了解的那個(gè)人可并不在這里?!甭牭竭@話,他嘆了口氣,道:“我真不是很懂為什么CERN會(huì)取消和華國(guó)的合作,高能物理領(lǐng)域的研究不應(yīng)該是世界一心一起來做嗎?現(xiàn)在反而分成兩邊了?!?
同伴聳了聳肩,也沒說話,正在這時(shí),他口袋中的手機(jī)震動(dòng)了一下,摸出來看了一眼信息,他突然停住了腳步。
“怎么了?”身邊的好友問了一句,好奇的看向他。
“強(qiáng)相互作用的質(zhì)量間隙問題被解決了!”
“這不可能?!?
“那位徐川教授,已經(jīng)將論文上傳到arxiv上了?!?
聞言,身邊的好友愣了一下,忍不住深吸了口氣,驚訝不已的開口道:“如果我沒記錯(cuò)的話,他發(fā)表?xiàng)?米爾斯方程解的存在性與解的證明論文好像是五月份吧?”
“而現(xiàn)在才七月初,兩月的時(shí)間,就解決了質(zhì)量間隙難題?這是不是太夸張了一點(diǎn)?”
同伴開口道:“準(zhǔn)確的來說是還不到一個(gè)半月?!?
“不可思議!真的太快了,我連楊-米爾斯方程解的存在性與解的證明論文都沒完全弄懂來說,他就將剩下的東西全做出來了?!?
“還要去喝一杯咖啡嗎?”
“不了,我想先下載打印論文看看,反正咖啡隨時(shí)都可以喝。”
“一起?”
“走!”
兩名CERN的研究員只不過是一個(gè)縮影,類似的事情發(fā)生在世界各地。
普林斯頓高等研究院,德利涅的辦公室中,愛德華·威騰端著杯咖啡和皮埃爾·德利涅聊著天。
“那篇強(qiáng)相互作用的質(zhì)量間隙論文,你感覺如何?”淺淺的嘗了下杯中的咖啡,威騰看向德利涅問道。
坐在沙發(fā)上,德利涅看了這位老友一眼,淡淡的開口道:“你心里不是早已有了定數(shù)嗎?”
聞言,威騰無奈的笑了笑,嘆了口氣道:“看來真的沒什么希望了?!?
對(duì)于他來說,解決質(zhì)量間隙問題也是他最近的重點(diǎn)研究對(duì)象,尤其是在他那個(gè)學(xué)生解決掉楊-米爾斯方程解的存在性難題后,質(zhì)量間隙問題的難度降低了不少。
如果他能夠解決掉這個(gè)問題,說不定能在今年的諾獎(jiǎng)典禮上,和徐川一起拿到物理學(xué)獎(jiǎng),這是他心中一直都?jí)裘乱郧蟮氖虑椤?
聽到威騰的嘆息,德利涅有些憐憫的看了一眼這位老伙計(jì)。
作為當(dāng)代弦理論之父,第一個(gè)獲得菲爾茲獎(jiǎng)的物理學(xué)家,原本他應(yīng)該是最有希望能同時(shí)獲得諾貝爾獎(jiǎng)和菲爾茲獎(jiǎng)的學(xué)者。
但很遺憾的是,這一希望已經(jīng)沒了。
他們兩個(gè)一起收了個(gè)驚才艷艷的天才學(xué)生,在年僅二十二歲的時(shí)候,就拿走了無數(shù)學(xué)者奮斗一生都觸摸不到的榮譽(yù)。
輕輕的搖了搖頭,德利涅開口道:“質(zhì)量間隙難題大概已經(jīng)沒什么希望了,既然他已經(jīng)公開了論文,恐怕并不會(huì)有什么問題。不過強(qiáng)電統(tǒng)一難題還沒有解決,或許你可以嘗試一下?”
早在之前威騰開始研究質(zhì)量間隙難題的時(shí)候,他其實(shí)就不是很看好。
畢竟以他們那個(gè)學(xué)生的性格,一個(gè)問題都解決了一半,沒道理剩下的部分會(huì)放著不做。
既然他已經(jīng)開始了,恐怕他這位好友,哪怕是作為導(dǎo)師,也很難和自己的學(xué)生去做競(jìng)爭(zhēng)。
不過質(zhì)量間隙難題沒什么希望,強(qiáng)電統(tǒng)一他倒是覺得威騰可以去嘗試一下。
如果解決了這個(gè)難題,說不定還能拿到夢(mèng)寐以求的諾獎(jiǎng)。
威騰笑著搖了搖頭,回道:“難啊,強(qiáng)相互作用與電磁相互作用的統(tǒng)一問題并不是那么容易解決的,即便是現(xiàn)在他的解決了楊-米爾斯存在性和質(zhì)量間隙難題,也不過是有了一些希望而已。”
頓了頓,他看向德利涅,笑著道:“而且,如果質(zhì)量間隙難題他是對(duì)的,我想在強(qiáng)電統(tǒng)一上恐怕沒有人比他走的更遠(yuǎn),也沒有人會(huì)比他的理解更深,哪怕是我們兩個(gè),加起來都不一定能打過他.”
說著,威騰忽然愣了一下,停頓了片刻后,他看向德利涅:“要一起試試嗎?”
聞言,德利涅愣了一下:“試試什么?”
威騰深吸了口氣,認(rèn)真的說道:“聯(lián)手,一起嘗試一下解決強(qiáng)相互作用與電磁相互作用的統(tǒng)一問題,和我們的那個(gè)學(xué)生做一次競(jìng)爭(zhēng)如何?”
盡管很清楚他們的那個(gè)學(xué)生在學(xué)術(shù)天賦上遠(yuǎn)超自己,但作為一個(gè)天才尤其是對(duì)于威騰來說,年輕的時(shí)候,他也是個(gè)妖孽啊,和德利涅聯(lián)手在強(qiáng)電統(tǒng)一領(lǐng)域和自己的學(xué)生做競(jìng)爭(zhēng),這大概是他最后的嘗試了。
聽到威騰的邀請(qǐng),德利涅也沉默了一下。
不止是威騰,他在年輕時(shí)又何嘗不是一個(gè)妖孽。
這個(gè)世界上能同時(shí)獲得菲爾茲獎(jiǎng)和沃爾夫獎(jiǎng)的數(shù)學(xué)家截止到現(xiàn)在,也只有十多個(gè),而在這個(gè)基礎(chǔ)上,能再獲得克拉福德數(shù)學(xué)獎(jiǎng)的,只有不到一巴掌之?dāng)?shù),可以說十億人出一個(gè)都不到。
他也是拿到過數(shù)學(xué)界大滿貫的選手。
沉默了半響,德利涅抬起頭看向威騰,問道:“如果他沒有研究強(qiáng)電統(tǒng)一這個(gè)問題呢?就我知道的而言,他手中的研究和事情可不少?!?
聽到這個(gè)問題,威騰不假思索的回道:“你覺得他會(huì)放棄對(duì)強(qiáng)電統(tǒng)一的研究嗎?”
聞言,德利涅再度沉默了一下。
徐川會(huì)放棄強(qiáng)電統(tǒng)一理論這個(gè)二十一世紀(jì)理論物理學(xué)界的最大王冠嗎?
不可能的!
如果有能力去解決這個(gè)問題,誰都不會(huì)放棄。
思索了片刻,兩人的目光再度對(duì)上,德利涅點(diǎn)了點(diǎn)頭,道:“那就試一次好了?!?
正如威騰所想的一樣,這大概是最后的嘗試了。
不管成功與否,他們的時(shí)代,終將會(huì)從他們手中傳遞出去。
畢竟,時(shí)間是最不等人的。