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游走在晚清的乱世理工男_分节阅读_第738节
小说作者:三秋空城   小说类别:历史军事   内容大小:2.41 MB   上传时间:2024-09-10 11:55:34

  爱因斯坦揶揄道:“那你怎么不去听听冯·诺依曼最近的研讨会,他正在试图用数学去解释量子力学。”

  薛定谔摇头道:“他是个优秀的数学家,但一定不是个优秀的讲师,听他讲课还不如自己研究。”

  李谕纳闷道:“有这么困难?”

  薛定谔说:“不信的话,你自己去试试。”

  ——

  冯·诺依曼目前在柏林大学做兼职讲师。

  他是个匈牙利裔美籍犹太人,至于“冯”这个姓氏,是奥匈帝国皇帝赐的姓,因为他老爹是个很厉害的银行家。

  冯·诺依曼是个天才,过目不忘那种,现在他研究的领域和狄拉克有点相近,都是数学物理,只不过狄拉克更偏物理一点,而冯·诺依曼更偏数学,毕竟冯·诺依曼搞的主要就是数学。

  李谕来到他的研讨会,冯·诺依曼注意到了李谕。

  “院士先生,您竟然来了。”

  李谕微微一笑:“先生继续讲就是。”

  不出十分钟,李谕就明白为什么薛定谔说他不是个优秀的讲师了。

  冯·诺依曼的思路、语速还有板书的速度都极快,压根不在乎下面的人跟没跟上他的节奏。

  数学这东西吧,到了一定境界,本来就难得出奇,你还不给人消化的时间,根本没人受得了。

  而且冯·诺依曼没有准备演讲稿的习惯,大家手里没有什么参考材料。

  他在台上滔滔不绝,然后在黑板上迅速进行数学演算,一旦黑板写满了,就立马擦掉一大片之前写的方程,然后继续自顾自演算,在场的所有人几乎都不知道他到底在说什么。很多人戏称为“擦黑板证明”。

  四十分钟后,冯·诺依曼拍拍手,“好了,我讲完了,有什么需要问的嘛?”

  台下的十几人面面相觑。

  “太好了!”冯·诺依曼高兴道,“我就知道所有人都理解了我所说的。”

  大家赶紧一通鼓掌。

  众人走后,冯·诺依曼对李谕说:“今天来的基本都是纯数学领域的研究者,这种计算量大部分物理学家不会用到,不过我知道李谕先生的计算能力也异常出众。”

  李谕笑道:“过奖,过奖。”

  真的是过奖,因为自己的计算能力全靠有台作弊一般的计算器。

  而冯·诺依曼则是纯手算,很骇人。

  后来他参加了曼哈顿计划,是整个研究团队中计算能力排名第一的,费米第二。

  日本爆炸的两颗原子弹,第一颗叫做小男孩,第二颗叫胖子。小男孩是铀235的链式反应;而胖子换成了钚239。

  由于钚239比较活泼,所以需要精确地计算才能控制它的起爆,不然没落地就炸了。

  这个极为复杂的计算就是冯·诺依曼完成的,堪称人形计算器。

  另外,冯·诺依曼依靠自己的数学能力,还分析出了最佳爆炸高度。他发现原子弹在空中某个位置起爆,比落地后再爆炸效果好很多,这个高度数值550米是他算出来的。

  妥妥的昭和英雄!

  费米的计算能力虽然屈居冯·诺依曼之下,但也不能说人家弱。当年原子弹试验,费米仅靠随手扔出的一把纸屑,就估算出了爆炸能量的数量级。

  至于后来冯·诺依曼转行搞电子计算机,也是因为他的计算能力太出众,一不留神又成了现代计算机之父(这个称呼有好几个人共享,比如图灵)。

  李谕只能岔开数学的话题,尽量往物理上引一引:“听你的讲座,似乎想探究物理世界的本质,探究量子力学到底要告诉我们什么?”

  “院士先生的洞察力世所罕见,竟然在这么短的一堂普通数学研讨会上就看出了我的方向,”冯·诺依曼很惊讶,然后承认道,“没错,我想知道在这些优雅的数学之下究竟发生了什么。”

  李谕笑道:“下面肯定暗流涌动。”

  冯·诺依曼赞同说:“微观领域太神奇了,比任何冒险都有趣得多,因为那里满满都是未知。我看到已经有人做成功电子散射实验,证明了电子具有波的性质,这简直太恐怖了!”

  “既然可以是波,那么电子就有可能做出双缝实验,甚至单电子的双缝实验,想想就不寒而栗!”

  “单电子!它要自己同自己干涉?”

  这个问题困扰了物理学家很多年,但不包括李谕在内……

  李谕说:“依我看,概率是个好东西。概率是什么?是不确定,是模糊不清。所以,我认为电子说不定不是一个常规认为的实心小球。”

  冯·诺依曼大惊:“怎么可能!”

  李谕说:“只有这样假设,很多事情才能说得清。你还记得爱因斯坦教授关于宇宙有限无界的说法吗?”

  冯·诺依曼点点头:“当然知道。”

  “微观粒子也可以借用类似的假想,”李谕说,“电子可能就是一种有半径无体积的模糊的……”

  “模糊的什么?”冯·诺依曼问。

  “模糊的能量场。”李谕说。

  冯·诺依曼此时反而没有那么惊讶:“院士先生也想用数学来处理物理学?”

  李谕耸耸肩:“已经没有其他办法了。只能假设电子只有半径,但没有体积,甚至没有边界,更不会有内部结构。”

  冯·诺依曼说:“那不就成了零维度的点粒子,根本不占据空间,只是一个点?”

  李谕说:“说不定就是这样,至少数学上可以这么处理。用不了多久,英国的狄拉克先生估计就会写出他的新论文———他在布鲁塞尔时是这么说的。”

  “有点意思!”冯·诺依曼说,“不过我暂时还无法接受电子没有内部结构的说法。”

  “要是现在什么都知道,就没意思了。”李谕轻松道。

  冯·诺依曼说:“可惜我不懂实验,不然真想利用电子的衍射来测量一下电子半径,看看是不是如先生的理论推导那样。”

  李谕摊手道:“目前的条件肯定做不了这么精准的实验。”

  从实验的角度,用电子轰击电子,再通过散射角度确实可以推测出电子的半径。

  后来物理学家就是用的这个办法去测量电子半径。但实验结果却让人瞠目结舌,异常诡异:

  被测量的电子的半径,会随着轰击电子的能量大小而变化!

  因为轰击的电子会传递一部分能量给另一个电子,从而导致其能量提高,粒子性变得更明显,半径就会更小。

  如果要测量更精确的半径,就要用更高能量的电子轰击,半径就会更小,陷入死循环。

  直到波长逼近康普顿波长这个下限。

  也就是说,电子的半径无法测量得很精确。嗯,又是波粒二象性和不确定原理在作祟。

  所以物理学家才猜测,电子很可能作为基本粒子,并没有内部结构,或者换个更严谨的说法,电子的内部结构对于我们来说是未知的。

  据此推测,电子或许就是个模糊不清的能量场。因此你要是说它体积无限大,貌似也不完全错。

  这个理论可以用于解释量子纠缠:因为这两个分裂的粒子,用的本来就是一个能量场,你对其中一个进行测量,也就是同时对另一个测量了。

  单电子双缝干涉也能解释:毕竟是模糊不清的能量场嘛,它就是同时通过了两个缝呗。

  冯·诺依曼表现得和狄拉克一样佛系:“果然还是研究理论有意思,不用等到实验结果,数学就可以昭示一切。”

  他坐回椅子上,倒了一杯威士忌喝了一口,啧啧道:“美国人的酒真是无趣,就这酿酒水平还禁什么酒。”

  李谕好奇问道:“你会去美国任职吗?”

  “美国?怎么会!美国的科研能力太差了!”冯·诺依曼笑道,突然转念一想,“不过去那里好像可以轻松混个正教授。”

  他家是开银行的,不缺钱,就是缺点名。

  李谕笑道:“确实没什么难度。”

  冯·诺依曼的朋友维格纳1980年代末曾经在采访中说:“20年代的美国有点像苏联:一个没有一流科学训练或研究的大国。当时德国才是世界上最伟大的科学国度。”

  冯·诺依曼显然更想留在德国,尤其是他现在研究的就是量子理论的数学基础,在德国才能及时看到文献。

  话说虽然很多人不知道,但冯·诺依曼在量子领域的贡献一点都不小,几年后他写了一本《量子力学的数学基础》,非常牛。在书中他彻底剖析了波函数如何坍缩、何时坍缩,甚至是否坍缩等所谓的“测量难题”。

  不过他的书中没有回答另一个本质的问题:什么导致了波函数的坍缩。

  冯·诺依曼虽然没有回答,但给了一些暗示:人的意识。

  当然了,这个观点不仅哥本哈根派不认,爱因斯坦也不承认。

  还有比较有意思的是,冯·诺依曼的这本《量子力学的数学基础》刚出版,就有了一个小粉丝,这个小粉丝叫做阿兰·图灵。他是这么描述此书的:“读起来非常有趣,一点也不难。”

  李谕自然知道两三年后冯·诺依曼就会去美国普林斯顿,于是对他说:“一个国家一旦工业强盛,并有了足够的资金后,自然会想着提升学术水平,说不定对岸的大学会高薪来挖人。”

  冯·诺依曼倒是实诚,默许道:“他们最好允许我喝酒。”

第七百零八章 尾声之一·变天

  周末的两天李谕没有看到爱大神,周一才看到有辆豪华的迈巴赫轿车载着他来到柏林大学。

  薛定谔坏笑道:“他又去万湖的庄园了。”

  李谕问:“那是谁的住所?”

  “一个有钱的寡妇。”薛定谔说。

  “额……”李谕只能表示可以理解。

  一个小时后,李谕来到爱因斯坦的办公室,敲了敲门。

  里面传出爱因斯坦的声音:“稍等片刻!”

  两分钟后,他才打开大门,衣领都没有弄整齐,一旁的女秘书杜卡斯则一脸通红地胡乱收拾已经很干净的书柜。

  爱因斯坦尴尬地咳嗽了一声:“李谕先生,请进。”

  李谕问道:“我……能进去?”

  “能,怎么不能!”爱因斯坦连忙说。

  女秘书杜卡斯说:“我去给两位准备咖啡。”

  “太好了,快去吧。”爱因斯坦说。

  这个女秘书是刚刚配给爱因斯坦的,甚至还是他老婆爱尔莎亲自把关面试通过的。

  此时的爱因斯坦已经正襟危坐,抽出几张稿纸放在面前,仿佛什么都没有发生,“李谕先生,有什么事情?”

  李谕把一本杂志放在桌子上:“你看这个,英国的狄拉克终于把狭义相对论和量子力学统一到一个方程中了。”

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