对于一个而言,这显然是得不偿失的。
……
晚上九点,夜色一片朦胧,如一块浓稠的墨砚泼洒在天空中人看不清它背后若隐若现的繁星。
周晨的论文终于完成了,检查了一遍,确认没有错误之后,周晨将它制成PDF文件,试阅了下效果。
嗯,不错,算上参考文献一共7页的论文,看上去整整齐齐,隔着显示屏似乎都能够闻到油墨芳香的味道。
标题是《关于一种特殊黑洞状态及“极端克尔黑洞”与“宇宙监督假设”的联系》,名字起得很长,翻译过来有一种不明觉厉的冲击感。
周晨对这个名字非常满意,隐约中展现出了的逼格。
下面是的名字、地址,及联系方式。
接着是摘要、关键词,然后是正文部分。
正文中周晨层次分明的运用层级标题对文章进行了切分,主要讲述了特殊黑洞的状态和它的数学模型,以及“极端克尔黑洞”与“宇宙监督假设”之间的联系。前者是周晨研究生毕业论文的,后面则是新添加上去的。
他通过一组组复杂的数学偏微分方程运算,结合度规张量等描述了在极端克尔黑洞环境下的局部时空几何性质,并用数学工具重新推导论证了黑洞的几大定律,最后严格得出“宇宙监督假设”即“黑洞第三定律”的准确数学推导。
宇宙监督假设,核心内涵是假设宇宙间存在一个监督者,使黑洞的奇点不能裸露到外面。
它脱胎于欧洲的文化传统,据说在古罗马时期,欧洲的城市里会有一名监督官,他不允许人不穿衣服走在大街上。
彭罗斯认为,黑洞的视界好比是“衣服”,为保证时空中的因果性,宇宙应该有一个“监督者”,他不许奇点和奇环“不穿衣服”裸露出来。
但“监督者”是谁,彭罗斯没有说,就像大气层被发现前,有人提出“自然害怕真空”一样,实际上没有给出问题的答案。
“宇宙监督”毫无疑问是一条自然定律,它可能是我们目前还不知道的什么定律,然而自然界的定律又不会太多,所以它更可能是一条我们已经知道的定律,只不过还没有把它与“裸奇异”联系起来。
事实上关于“宇宙监督”即黑洞第三定律的猜测一直存在,更因为黑洞定律与热力学定律在公式上存在高度相似的特点,人们参考热力学定律,描绘出了黑洞的几大定律公式。
热力学第三定律告诉我们,世间万物总是朝着越来越混乱的方向进行的,在热力学中描述混乱程度的物理量便是熵值。熵值增加说明事物越混乱,什么意思呢,就好比一团面粉,你将它洒向空中后它会不断扩散,这个过程它变得混乱了,于是熵值增加了。
事实上,自然界有许多定律都是讲究守恒的,人们似乎也特别喜欢守恒的东西。比如能量守恒、动量守恒等等,但总有那么些东西不喜欢墨守成规,自然界中有两项定律就是不守恒的,一项是质量不守恒,另一项便是熵值不守恒。
所谓熵值不守恒,通俗的讲,就是你不能让一团撒出去的面粉从混乱状态恢复到原先稳定的状态,即事物不能朝着熵值减小的方向自由发展,它的发展方向只有一个,那就是朝熵值增加的方向进行。
这是万物都必须遵循的硬道理。
熵值的存在,实际上是规定了时间的方向性,认为“孤立系统”时间不能倒流,时间倒流,不正是熵值减小吗?
于是相应的,黑洞第三定律也有相似的规定,认为黑洞内的信息无法被外界获知,从而不影响因果性。
彭罗斯认为,正因为有视界的存在,黑洞外的人才得不到来自黑洞内部的信息,当然也就看不见洞内的奇点和奇环,不受它们的“不良影响”,这样,因果性也就不会被破坏。
但在严格意义上的数学证明过程中,仍有未解的地方。
比如克尔黑洞与史瓦西黑洞一样,都有温度,那也应该存在热辐射。
霍金证明了球对称的史瓦西黑洞能热辐射各种粒子后,很快也有人证明了克尔黑洞可以热辐射自旋为整数的各种粒子玻色子,但在证明热辐射为半整数的费米子上却遇到了困难。
关键是这一证明过程要用到弯曲时空中的旋量方程,只是这种旋量方程中粒子波函数的各分量耦合得很厉害,很难求解。
而这次周晨却十分聪明地运用了一个数学工具,从而巧妙的做到了退耦处理,并找到了严格解,最终证明了这一过程。
如此一来,周晨便在计算的过程中将克尔黑洞与史瓦西黑洞严格地等同了起来。
与此同时,他还得到了一个关于克尔黑洞表面引力的新表达式,虽然这个新表达式要比原先的表达式更加复杂,咋一看不仅显得繁琐,甚至有些没头没脑。
要知道公式之美在于它的简洁,往往一个具有美感的公式,其蕴藏的能量与意义是非同凡响的,如果依照这点来判断,周晨的新表达式无疑是丑陋的,也并不具备推广的价值。
但就是这个丑陋繁杂的表达式,在后续的数学换算中却展现出了它独特的魅力。
通过一层层巧妙的数学工具运用后,呈现在人们眼前的竟然是一个截然不同的另一面,算着算着,居然得到一个严格解了?
就好像武侠世界中一个沿街乞讨的乞丐,他的穿着肮脏破烂,浑身上下充斥着藏污纳垢的气息,然而接下来的一场冲突,才让周围的人浑然觉知,他竟然是一个绝世高手!
所谓重剑无锋,大巧不工,这种朴实无华的冲击无疑是非常巨大的。
而这个公式,正是整篇论文当中最大的亮点。
ps:关于质量不守恒。质量守恒是单纯的质量问题,在核反应中一部分质量会直接转化为能量,而能量只有在相对论的范畴里才有质量,所以这里守恒也只在相对论里成立,我们在普通物理里就不会上升到那种理论高度。
核反应中遵循质量数守恒而不能体现质量守恒,核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)而释放出核能。
第十章 论文定稿()
当然,周晨的论文到这里还没有结束,要知道克尔黑洞内部不是奇点,而是一个奇环,这是一种内禀奇异性,时空曲率为无穷大,而且不能通过坐标转换来消除。
当外视界的位置r+与内视界的位置r…都等于黑洞场源质量M的时候,克尔黑洞就成了极端克尔黑洞,若此时再增加黑洞的角动量J,使其更快的旋转,那么单位质量的角动量a的平方就会大于场源质量M的平方,黑洞的单向膜区就会消失,奇环就裸露了出来。
周晨现在做的,就是从数学的角度,证明在外视界位置r+等于内视界位置r…等于场源质量M的情况下,黑洞的角动量J本身存在一个极限,不允许再给予它额外的角动量J了。
这样一来,单位质量的角动量a的平方就不可能大于场源质量M的平方。
正如周晨在毕业答辩上所说的那样,“极端克尔黑洞的转速并不能无休止地增加,它有一个前提,当转速增加到一定程度就不会再增加,因此视界不会消失,奇环也不会裸露到外面……”
所以这个极限值非常!
有了新公式的代入,毫无疑问的,周晨重新构建了关于黑洞的体系,如此一来,挡在他前面的困难顷刻变得无比苍白。就像一台巨型的推土机,轻轻松松便推起了妄图阻拦它去路的小土包。
“OK,证明完成!”
当周晨翻译完最后一条语句后,他扫了论文一眼,确定证明的过程准确无误,同时也不存在英语语法上的问题后,这篇论文算是完成了。
……
中科大物理科学学院,东北角的一间办公室,这是副院长梁致远教授的办公室。
办公室并不算太大,和众多科研工一样,十几平方的空间塞满了大大小小的书本,当然大部分都是与天体物理相关的作品,偶尔也可以从中找到些诗歌、文选之类的佐料。
在书桌的旁边,梁致远教授的办公桌上同样堆满书籍,不过这边的书籍更多的还是像笔记本这类用于记录的册子。整整齐齐叠放在一起,或红或绿的标签纸延伸出来,搭配上铺展在桌面的草稿纸,一眼望去杂而不乱。
在不远的地方还摆放着几株盆栽,清爽利落的文竹英姿挺立人赏心悦目。
此时办公室里坐了两个人,正欢声笑语地交谈着。
“我说老杨,你那个叫周晨的弟子能耐还是比较强的嘛,都过去这么多天了,硬是没有找你答疑解惑?”
梁致远作为物理科学学院的副院长,为人一直比较和善,几十年从基层的研究员一直坐到副院长,同时关于天体方面的研究一直领跑着国内学界,俨然成就了一派大家的气度。
杨河信与梁致远是几十年的老友,平日无论是学术方面的研究还是闲暇之余,最便是上这间办公室串门。此时听到梁致远的疑惑,自然清楚这位老友心中是怎么想的。
他摇摇头,也是一脸迷惑的样子。
“我也正觉得奇怪呢,小晨这孩子虽是一块可雕琢的美玉,但论起火候还是欠了许多磨砺。这次咱们给他的课题明显要超出他的能力范围,即使拿给国内顶尖的天体物理学者也不一定能解决,可他居然能沉住气,这么多天都不来找我们请教。”
梁致远笑了笑:“现在的年青人有定力啊!”
“可别是论文写不出来被卡在了那里,又觉得不好意思找我们。”杨河信也笑着开起了玩笑。
人有崖而学无涯,在无涯的知识当中,谁都会遇到一些挫折,只不过有些人天赋异禀,学习能力强,有些人天赋差,学习能力也弱些,所遇到的风雨、瓶颈也就不同了。
但谁都会遇到困境的,能不能突破这寸桎梏,不仅是一个人的能力问题,更是考验这个人的心态以及他处事的态度。
有些人才高八斗,一生生活在鲜花与掌声中,但遇到真正无法突破的困境时,之前所建立的一切基础有可能瞬间崩塌,从此陷入对自我的迷茫当中,无法自拔;也有些人,他可能没有特别突出的成就,一辈子都是跟在别人的后面跑,然而他却十分具有韧性地解决了一个又一个困扰自身的难题,这些难题可能来自学术方面,也可能来自生活,待他老了,蓦然间却发现,原本跑在他前头的人居然不见了,他成了领跑者。
这便是现实版的“眼见他起高楼,眼见他宴宾客,眼见他楼塌了”。
在杨河信看来,周晨的才气是足够了,是一块不可多得的美玉,就看他有没有那份沉得住气、耐得住寂寞的心性,在这方面,需要的是外界对他不断的雕琢。
虽然杨河信对周晨比较有信心,可是此时他内心深处依旧免不了有一丝顾虑。
人的情感是最难以捉摸的,就算杨河信自认了解周晨,可他真的了解吗?万一他高估了周晨内心的强大程度,得出来的结论可能正好与实际截然相反。
接下来杨河信就不再去想这件事了,开始和梁致远就一期《物理》杂志上一篇关于天体物理学方面的文章展开了讨论。
这是两人的默契,每当学界有的研究成果出来的时候,两人总是要好好讨论一番,然后对文章的观点做出审慎的评价。有时他们的意见一致,有时也有分歧的地方,当出现分歧的时候,免不了要有一番唇枪舌战,几十年下来,杨河信和梁致远两个老头没少为此交锋过。
今天两人观点是一致的,文章那篇《幺正性与概率守恒探讨》的文章写得十分不错,基本上没有争议的地方。于是原本留出来用于“吵架”的充足时间就变成了两人聊天喝茶的时间,颇为无趣。
“咚咚咚……”
就在两人享受着难得到来的闲暇时,清脆敲门的声音打断了这份平静。
打开门一看,才发现周晨正拿着一小叠纸站在外面。
周晨对于自己的指导老师在这并不觉得奇怪,他原本就是循着老师的足迹来到这里的。
“小晨,你怎么来了?”杨河信有些意外地问。
“杨教授,我原本是去找你的,不过你没在办公室,电话又打不通,我一想你可能在这里,就过来看看。”周晨说道。
“哦。”杨河信这才恍然大悟。
像他这样的老教授,虽然在学术领域有着无以伦比的能量,可在日常生活中对于那些年青人经常鼓弄的电子设备却不大擅长,学校给他配的,他也基本只是用来打打电话而已。需要上网找资料时,他也更爱用办公室的那台电脑。
对杨河信来说真没太大作用,这次过来,就被他丢在办公室了。
第十一章 震惊的杨河信()
“你过来找我,是因为论文方面遇到问题了吧……”
杨河信眯着眼笑了,长者之于幼者有着无法替代的作用,他认为周晨一定是在论文写作方面遇到什么困难了,这时候正是他大显身手的时候啊!
“额……”周晨被杨河信先入为主的判断噎了一下,看着杨河信掏出上衣口袋上的笔准备对他施教的样子,他一时间不知道该怎么说了。
“那个,杨教授,那篇论文我已经写好了……”他不好意思地道。
“哦,那篇论文已经写好了啊,不要紧,我帮你看看……”话才说到一半,杨河信突然止住不说了,他瞪起眼惊愕地问道:“你刚刚说的是,论文已经写好了?”
“是的杨教授,那天从你的办公室回去之后我仔细地想了想,然后加班加点把这篇论文写好了,这是刚刚打印出来的样板,还请你帮忙斧正一下。”
说着周晨将打印出来的中英两版论文稿件递了过去。
杨河信有些疑惑地将稿件接了下来,洁净纸张尚且散发着打印墨粉的味道。
这才过去一个多星期而已,周晨就拿出成稿了?
这样的速度着实出乎他意料,按照他原先的预计,周晨肯定无法独立完成论文撰写,中间少不得要由他和梁致远站出来指�
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