第四百九十八章弦理论的发展
刘一辰给自己放了一个月的假期,陪着自己的家人,回了一趟老家,到全国各地走一走,进行着一场说走就走的旅行,这些年他亏欠了妻子,也亏欠了孩子,同样也亏欠了父母。
这一个月,他专门用来陪伴着自己的家人。
武夷山、黄山、乌镇、西湖、苏州园林......一个个着名景点,留下了他们一家人的脚印,也留下了一张张照片。
一个月后,刘一辰才将心思回归了科研上,继续着弦理论。
在M理论诞生之前,所有的亚原子粒子都被认为是由微小的超弦组成。
M理论给组成亚原子的物质谱加了一种叫做“膜“的更为神秘的物质,它就像生理学上的膜一样,但最多有9个维度。
现在的问题是,什么是更基本的物质组成单位,是膜组成了弦还是恰恰相反?
或者另外存在着一些更基本的物质单位,只是人们没有想到罢了?
这两种物质中是否有一种确实存在,或者M理论仅仅是一种迷人的大脑游戏?
在十年以前,弦理论是理论物理前沿,红火了四五十年,但是哪怕是最红的时候,依旧有很多理论物理学家不认可弦理论,便是因为这些问题,弦理论领域的专家们始终无法进行解答。
在弦理论的研究上,毫无疑问,已经去世的威腾在这方面是属于领军人物,也是这个领域最权威的专家。在掀起第一次超弦理论革命的三项重大研究成果中,威腾参与并主导了其中两项,为超弦理论的发展奠定了坚实基础。
可是哪怕到了威腾去世,他也不曾获得他一直梦寐以求的诺贝尔物理学家,哪怕威腾在理论物理学家的地位和影响力,超过了不少诺贝尔物理学奖得主。
一个很重要的原因就是因为,弦理论的许多基础性问题,威腾始终无法进行解答。
比如在弦理论有一个根基性问题,那就是,始终无法解释弦理论中非常关键的一个问题,即为何选择欧拉数绝对值为6的‘卡比拉-丘成桐空间’?
在众多的‘卡比拉-丘成桐空间’中,为何选择欧拉数绝对值为6的‘卡比拉-丘成桐空间’?
这个问题,是弦理论一个来自灵魂深处的质疑!
威腾在第一次超弦理论中并未解释选择的理由,他带着这个‘未经证明的灵感’直接引领了第二次超弦理论,提出了五种不同版本的超弦理论。
这五种超弦理论同时存在、相互兼容,威腾将其命名为“M理论”。
90年代初期,威腾在他的论文中写到:“M的意思可以根据个人喜好理解为Mystery(迷)、Master(统治者)或者Mother(母亲)。”
学术界为之震撼,IMU特别兴奋,脑子一热就颁发了菲尔兹奖给威腾。
再然后,第三次超弦理论革命到来,不列颠科学家提出了十维超引力理论的概念。
但问题是,不管是哪个学派,哪位科学家,包括威腾本人,都无法给出令人信服的证据,来阐述M理论的基本自由度。
其中的关键问题是,M理论包含5种相容的超弦理论,到底是哪一个版本的超弦理论描述了宇宙?宇宙数学的终极奥义是什么?
霍金先生的介入导致这个领域的研究进入了混乱状态,群雄割据,各抒己见,情况变的越来越复杂。
因为杨-米方程在高维度空间中的理论地位,杨振宁和米尔斯也曾提到过一些言论。
超弦理论不仅是统一引力和量子力学的理论,还是基本粒子的理论。
基本粒子之间存在电磁力、强力、弱力、和引力,那么这四种作用力的背后隐藏的共同原理,究就连爱因斯坦也被挖了出来,二十世纪最出名的物理学家几乎全都直接、间接的卷入了超弦之争、作用力之统一、宇宙之奥义的世纪辩论中。
威腾虽然坐在超弦理论第一人的宝座上,但不服他的科学家大有人在,质疑他这套理论的学者永远都在质疑。
竟要靠哪种令人信服的理论体系来整合?
弦理论看起来很美好,但实际上,弦理论数十年没发展,在威腾去世后,关于弦理论的研究再也没有热门,成了理论物理一个相当冷门的研究,而越来越多的理论物理学家并不任何弦理论,也不认为弦理论能够解释引力的来源或者四大基本力的统一。
至于观测,哪怕华夏进入第四次工业革命,科学技术力量比十年前增加了许多,但是想要通过实验观测到弦,也是一件不可能的事。
刘一辰研究了弦理论,他忽然发现这弦理论还真是大杂烩,什么都有,好像什么都能解释,但是这些解释又都不靠谱。
而他想要从中寻找真理,同样避不开的一个难题,那就是得回答,在众多的‘卡比拉-丘成桐空间’中,为何选择欧拉数绝对值为6的‘卡比拉-丘成桐空间’?
这是一个根本性问题,也是弦理论的根基性问题,不解决这个问题,弦理论其实就是属于沙滩上建楼阁,是没有基础性支撑的,也是缺少说服力的。
而这一方面,刘一辰选择了从数学角度来回答这个问题。
作为当今世界数学第一人,数学是他最为擅长的,可是哪怕如此,刘一辰要解决这个问题也并不容易。
足足花了一个月时间,刘一辰才从数学角度解决了这个问题,回答了这个堪称‘世纪之问’。
整理了一下论文,刘一辰将论文投稿给了《九龙物理学报》,《九龙物理学报》原本是九龙大学的校报,后来发展成为物理领域的权威报纸,便从九龙大学独立出去,独自办公独自运行,虽然与九龙大学有着千丝万缕的关系,但是却是互不干涉,也是秉承着学术自由,它的审稿人也是邀请了着名的物理学家担任。
在最新的影响因子排行榜,《九龙物理学报》成为世界最具权威的物理专业期刊。
虽然刘一辰这一篇论文,其实是属于数学专业,但是他是用数学回答物理问题,因此选择了投稿《九龙物理杨·米尔斯理论学报》。
“接下来,便是杨·米尔斯理论!”刘一辰将目光转向了杨·米尔斯理论。
杨·米尔斯理论,是现代规范场理论的基础,20世纪下半叶重要的物理突破,旨在使用非阿贝尔李群描述基本粒子的行为,是由物理学家杨震宁和米尔斯在1954年首先提出来的。在当时,这个理论并没有被物理学家看重,但是这个理论,通过后来许多学者于1960到1970年代引入了对称性自发破缺与渐进自由的观念,发展出了标准模型。
可以说,杨·米尔斯理论便是标准模型的根基,也正是这一重大的意义,杨震宁在历史物理学界的地位是相当特殊的,说是20世纪下半叶最伟大的物理学家,那是一点都不为过。
但是,杨·米尔斯理论中出现的杨·米尔斯方程,却是一组数学上未曾考虑到的极有意义的非线性偏微分方程。
虽然这个理论,在物理学界已经取得了普遍的认可,但是说实在的它得打上一个大大的问号,便是因为它始终在数学上不曾得到解决。一旦数学上对于它给出了否定的答桉,那么不单单是推翻了杨·米尔斯理论。更是会推翻了建立在这个理论的标准模型,也意味着过去物理学界半个世纪的物理成果,都会被推翻掉,那是灾难性的,物理大厦的坍塌,灾难性后果是无疑伦比的。
从1975年开始,数学家对杨·米尔斯方程进行了许多的研究,这些研究对于纯粹数学的发展,也起了推动作用,但是半个世纪时间,却是没有哪个数学家给出了证明。
而这一项工作,对于物理界是有极其重要的作用,对于数学界同样也有非常重要的意义。
也正是因为它的巨大作用,所以杨·米尔斯理论被列入了七大千禧难题。
七大千禧难题,又被称作为七大数学难题,分别是::NP完全问题、霍奇猜想、庞加来猜想、黎曼假设、杨·米尔斯理论、纳卫尔-斯托可方程、BSD猜想。这七个问题都被悬赏一百万美元。
而其中,庞加来猜想被佩雷尔曼解决了,使得佩雷尔曼虽然二十年来深居浅出,但是依旧被数学界铭记着,其研究成果也是21世纪头10年最伟大的数学成果。
刘一辰和徐晨阳等人合作,则是解决了标准猜想,从而从代数几何领域解决了黎曼猜想。刘一辰后来又从数论领域,证明了黎曼猜想。
除此之外,其他五大数学难题,都不曾再有人攻克掉。
此次刘一辰将目光对准杨·米尔斯理论,便是因为只要解决了这个难题,那么将是理论物理学界的一座历史丰碑,到时候从理论上解决强电统一理论,也不过是水到渠成的事。而这一方面的研究,又有利于弦理论方面的研究。
九龙物理学报,整个学报处于山顶一栋并不高的房子里面。
编辑部,得利于人工智能的发展,使得很多不满足要求的论文投稿都会被第一时间婉拒,能够到了编辑这里,都是经过第一轮筛选过的,是人工智能无法辨别论文实际情况。
这让编辑部的编辑,工作都是相当轻松的,而编辑部的编辑工作时间,也是一天差不多6个小时。
作为全球最权威的物理专业期刊,九龙物理学报是各个高校、科研机构必订购的期刊,再加上每年能够获得一些广告费、捐赠,九龙物理学报的营收还是相当可观的,不但可以让工作人员收入不菲,还可以给审稿人一笔报酬,论文发表投稿人也可以获得一笔稿酬,这在全世界并不多见。
虽然时代变化,很多东西都变了,但是依旧也有很多东西不曾改变,比如学术界投稿论文,依旧有许多期刊得缴纳审稿费、版面费。
“天啊,阿弥陀佛,三清道祖在上,你们看看,刘院士投稿了一篇论文。”编辑‘徐欣’惊讶地坐立不住。
所有人都纷纷看向‘徐欣’,不解问道:“哪个刘院士?不就是院士投稿么,有什么大惊小怪的!”
作为如今世界物理专业最权威的期刊,九龙物理学报可是不缺院士投稿,很多物理权威大老,都会选择给九龙物理学报投稿。
“哪个刘院士?当时是刘一辰院士!”徐欣震撼地说道。
“刘校长投稿了?还是投我们学报?”李毅露出诧异之色。
他是毕业于九龙大学,获得博士学位,然后一直在九龙物理学报当编辑,他对于刘一辰的称呼,也不是刘院士,而是刘校长。
李毅连忙问道:“刘校长在物理上作出了新的研究了?”
徐欣皱了皱眉头:“我怎么看起来是数学论文?一个个数学算式和符号,看得我头都大了!”
“我来看看!”李毅过去看,然后眼眸子一缩,紧随着瞪大眼睛,露出震惊之色:“刘校长竟然是研究弦理论,他在弦理论上作出重大成果!天啊,要是真的话,弦理论要迎来爆炸式发展了!”
“弦理论?这么冷门的学科!?”其他人纷纷不解。
“你们知道什么,在10年前,弦理论在理论物理可是还相当热门!”李毅连忙说道:“我们的水平不够,不用看了,这篇论文得提交给总编,由总编去邀请权威审稿人。”
李毅当初读的就是弦理论,他也是有所研究,可惜后来弦理论势弱,李毅在这方面也没有在投入精力。
但是他知道,刘一辰在弦理论上作出重大突破,那么对于弦理论领域将会引发海啸一般的影响。
虽然刘一辰更多的是被认为是数学家,往往忽视了刘一辰也是诺贝尔物理学奖得主。
但是毕竟身份地位摆在那里,根本就不是他们可以去看的,是需要提交给总编。
特殊待遇,哪怕过去十年,也不曾从社会上消失过,而是一直存在着。
毫无疑问,刘一辰就是可以享受特殊待遇的人!
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一个月后,刘一辰才将心思回归了科研上,继续着弦理论。
在M理论诞生之前,所有的亚原子粒子都被认为是由微小的超弦组成。
M理论给组成亚原子的物质谱加了一种叫做“膜“的更为神秘的物质,它就像生理学上的膜一样,但最多有9个维度。
现在的问题是,什么是更基本的物质组成单位,是膜组成了弦还是恰恰相反?
或者另外存在着一些更基本的物质单位,只是人们没有想到罢了?
这两种物质中是否有一种确实存在,或者M理论仅仅是一种迷人的大脑游戏?
在十年以前,弦理论是理论物理前沿,红火了四五十年,但是哪怕是最红的时候,依旧有很多理论物理学家不认可弦理论,便是因为这些问题,弦理论领域的专家们始终无法进行解答。
在弦理论的研究上,毫无疑问,已经去世的威腾在这方面是属于领军人物,也是这个领域最权威的专家。在掀起第一次超弦理论革命的三项重大研究成果中,威腾参与并主导了其中两项,为超弦理论的发展奠定了坚实基础。
可是哪怕到了威腾去世,他也不曾获得他一直梦寐以求的诺贝尔物理学家,哪怕威腾在理论物理学家的地位和影响力,超过了不少诺贝尔物理学奖得主。
一个很重要的原因就是因为,弦理论的许多基础性问题,威腾始终无法进行解答。
比如在弦理论有一个根基性问题,那就是,始终无法解释弦理论中非常关键的一个问题,即为何选择欧拉数绝对值为6的‘卡比拉-丘成桐空间’?
在众多的‘卡比拉-丘成桐空间’中,为何选择欧拉数绝对值为6的‘卡比拉-丘成桐空间’?
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威腾在第一次超弦理论中并未解释选择的理由,他带着这个‘未经证明的灵感’直接引领了第二次超弦理论,提出了五种不同版本的超弦理论。
这五种超弦理论同时存在、相互兼容,威腾将其命名为“M理论”。
90年代初期,威腾在他的论文中写到:“M的意思可以根据个人喜好理解为Mystery(迷)、Master(统治者)或者Mother(母亲)。”
学术界为之震撼,IMU特别兴奋,脑子一热就颁发了菲尔兹奖给威腾。
再然后,第三次超弦理论革命到来,不列颠科学家提出了十维超引力理论的概念。
但问题是,不管是哪个学派,哪位科学家,包括威腾本人,都无法给出令人信服的证据,来阐述M理论的基本自由度。
其中的关键问题是,M理论包含5种相容的超弦理论,到底是哪一个版本的超弦理论描述了宇宙?宇宙数学的终极奥义是什么?
霍金先生的介入导致这个领域的研究进入了混乱状态,群雄割据,各抒己见,情况变的越来越复杂。
因为杨-米方程在高维度空间中的理论地位,杨振宁和米尔斯也曾提到过一些言论。
超弦理论不仅是统一引力和量子力学的理论,还是基本粒子的理论。
基本粒子之间存在电磁力、强力、弱力、和引力,那么这四种作用力的背后隐藏的共同原理,究就连爱因斯坦也被挖了出来,二十世纪最出名的物理学家几乎全都直接、间接的卷入了超弦之争、作用力之统一、宇宙之奥义的世纪辩论中。
威腾虽然坐在超弦理论第一人的宝座上,但不服他的科学家大有人在,质疑他这套理论的学者永远都在质疑。
竟要靠哪种令人信服的理论体系来整合?
弦理论看起来很美好,但实际上,弦理论数十年没发展,在威腾去世后,关于弦理论的研究再也没有热门,成了理论物理一个相当冷门的研究,而越来越多的理论物理学家并不任何弦理论,也不认为弦理论能够解释引力的来源或者四大基本力的统一。
至于观测,哪怕华夏进入第四次工业革命,科学技术力量比十年前增加了许多,但是想要通过实验观测到弦,也是一件不可能的事。
刘一辰研究了弦理论,他忽然发现这弦理论还真是大杂烩,什么都有,好像什么都能解释,但是这些解释又都不靠谱。
而他想要从中寻找真理,同样避不开的一个难题,那就是得回答,在众多的‘卡比拉-丘成桐空间’中,为何选择欧拉数绝对值为6的‘卡比拉-丘成桐空间’?
这是一个根本性问题,也是弦理论的根基性问题,不解决这个问题,弦理论其实就是属于沙滩上建楼阁,是没有基础性支撑的,也是缺少说服力的。
而这一方面,刘一辰选择了从数学角度来回答这个问题。
作为当今世界数学第一人,数学是他最为擅长的,可是哪怕如此,刘一辰要解决这个问题也并不容易。
足足花了一个月时间,刘一辰才从数学角度解决了这个问题,回答了这个堪称‘世纪之问’。
整理了一下论文,刘一辰将论文投稿给了《九龙物理学报》,《九龙物理学报》原本是九龙大学的校报,后来发展成为物理领域的权威报纸,便从九龙大学独立出去,独自办公独自运行,虽然与九龙大学有着千丝万缕的关系,但是却是互不干涉,也是秉承着学术自由,它的审稿人也是邀请了着名的物理学家担任。
在最新的影响因子排行榜,《九龙物理学报》成为世界最具权威的物理专业期刊。
虽然刘一辰这一篇论文,其实是属于数学专业,但是他是用数学回答物理问题,因此选择了投稿《九龙物理杨·米尔斯理论学报》。
“接下来,便是杨·米尔斯理论!”刘一辰将目光转向了杨·米尔斯理论。
杨·米尔斯理论,是现代规范场理论的基础,20世纪下半叶重要的物理突破,旨在使用非阿贝尔李群描述基本粒子的行为,是由物理学家杨震宁和米尔斯在1954年首先提出来的。在当时,这个理论并没有被物理学家看重,但是这个理论,通过后来许多学者于1960到1970年代引入了对称性自发破缺与渐进自由的观念,发展出了标准模型。
可以说,杨·米尔斯理论便是标准模型的根基,也正是这一重大的意义,杨震宁在历史物理学界的地位是相当特殊的,说是20世纪下半叶最伟大的物理学家,那是一点都不为过。
但是,杨·米尔斯理论中出现的杨·米尔斯方程,却是一组数学上未曾考虑到的极有意义的非线性偏微分方程。
虽然这个理论,在物理学界已经取得了普遍的认可,但是说实在的它得打上一个大大的问号,便是因为它始终在数学上不曾得到解决。一旦数学上对于它给出了否定的答桉,那么不单单是推翻了杨·米尔斯理论。更是会推翻了建立在这个理论的标准模型,也意味着过去物理学界半个世纪的物理成果,都会被推翻掉,那是灾难性的,物理大厦的坍塌,灾难性后果是无疑伦比的。
从1975年开始,数学家对杨·米尔斯方程进行了许多的研究,这些研究对于纯粹数学的发展,也起了推动作用,但是半个世纪时间,却是没有哪个数学家给出了证明。
而这一项工作,对于物理界是有极其重要的作用,对于数学界同样也有非常重要的意义。
也正是因为它的巨大作用,所以杨·米尔斯理论被列入了七大千禧难题。
七大千禧难题,又被称作为七大数学难题,分别是::NP完全问题、霍奇猜想、庞加来猜想、黎曼假设、杨·米尔斯理论、纳卫尔-斯托可方程、BSD猜想。这七个问题都被悬赏一百万美元。
而其中,庞加来猜想被佩雷尔曼解决了,使得佩雷尔曼虽然二十年来深居浅出,但是依旧被数学界铭记着,其研究成果也是21世纪头10年最伟大的数学成果。
刘一辰和徐晨阳等人合作,则是解决了标准猜想,从而从代数几何领域解决了黎曼猜想。刘一辰后来又从数论领域,证明了黎曼猜想。
除此之外,其他五大数学难题,都不曾再有人攻克掉。
此次刘一辰将目光对准杨·米尔斯理论,便是因为只要解决了这个难题,那么将是理论物理学界的一座历史丰碑,到时候从理论上解决强电统一理论,也不过是水到渠成的事。而这一方面的研究,又有利于弦理论方面的研究。
九龙物理学报,整个学报处于山顶一栋并不高的房子里面。
编辑部,得利于人工智能的发展,使得很多不满足要求的论文投稿都会被第一时间婉拒,能够到了编辑这里,都是经过第一轮筛选过的,是人工智能无法辨别论文实际情况。
这让编辑部的编辑,工作都是相当轻松的,而编辑部的编辑工作时间,也是一天差不多6个小时。
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虽然时代变化,很多东西都变了,但是依旧也有很多东西不曾改变,比如学术界投稿论文,依旧有许多期刊得缴纳审稿费、版面费。
“天啊,阿弥陀佛,三清道祖在上,你们看看,刘院士投稿了一篇论文。”编辑‘徐欣’惊讶地坐立不住。
所有人都纷纷看向‘徐欣’,不解问道:“哪个刘院士?不就是院士投稿么,有什么大惊小怪的!”
作为如今世界物理专业最权威的期刊,九龙物理学报可是不缺院士投稿,很多物理权威大老,都会选择给九龙物理学报投稿。
“哪个刘院士?当时是刘一辰院士!”徐欣震撼地说道。
“刘校长投稿了?还是投我们学报?”李毅露出诧异之色。
他是毕业于九龙大学,获得博士学位,然后一直在九龙物理学报当编辑,他对于刘一辰的称呼,也不是刘院士,而是刘校长。
李毅连忙问道:“刘校长在物理上作出了新的研究了?”
徐欣皱了皱眉头:“我怎么看起来是数学论文?一个个数学算式和符号,看得我头都大了!”
“我来看看!”李毅过去看,然后眼眸子一缩,紧随着瞪大眼睛,露出震惊之色:“刘校长竟然是研究弦理论,他在弦理论上作出重大成果!天啊,要是真的话,弦理论要迎来爆炸式发展了!”
“弦理论?这么冷门的学科!?”其他人纷纷不解。
“你们知道什么,在10年前,弦理论在理论物理可是还相当热门!”李毅连忙说道:“我们的水平不够,不用看了,这篇论文得提交给总编,由总编去邀请权威审稿人。”
李毅当初读的就是弦理论,他也是有所研究,可惜后来弦理论势弱,李毅在这方面也没有在投入精力。
但是他知道,刘一辰在弦理论上作出重大突破,那么对于弦理论领域将会引发海啸一般的影响。
虽然刘一辰更多的是被认为是数学家,往往忽视了刘一辰也是诺贝尔物理学奖得主。
但是毕竟身份地位摆在那里,根本就不是他们可以去看的,是需要提交给总编。
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