愛因斯坦有點興趣:“80倍?體積要變大很多?”
李諭說:“不會,因為哪怕是最小的紅矮星,內部的引力、壓力和密度也都很大,所以總體半徑可能僅僅增加一二成而已。”
“引力,壓力、密度……現在能一句話同時聊到相對論與量子理論的,全世界沒幾個。”愛因斯坦很喜歡和李諭聊天,主要是他比較喜歡思想實驗。
李諭說:“我一向認為,天文學下一步的發展隻能與物理學聯係得越發緊密,此前日食證明光線偏折是與相對論相關的例子,而未來宇宙學的發展,更需要原子物理學。”
“我非常認可你的說法,”愛因斯坦讚同道,“隻不過以後想在大學裡學天文學,難度可就大了太多。因為在學天文的學生頭上,不再隻有數學這個大太陽,還多了木星這麼個小太陽。”
“遠不止小太陽!這個0.1倍太陽質量的小紅矮星,雖然也會像恒星一樣發光發熱,但太微弱,甚至不如滿月明亮,輻射過來的能量也就0.02瓦左右,隻比月光輻射強了五六倍而已,地球的溫度都不會受到太大影響。”
“這麼說起來,至少應該是兩個大太陽的比喻才夠,”愛因斯坦笑道,“要是再多一個,成了三體,更不好說了。”
李諭說:“照現在天文學以及物理學的發展,何止三個太陽。”
“哦?這就說到我感興趣的一個研究方向了,”愛因斯坦放下雪茄,“我正在尋求一種方式,讓物理學不那麼混亂,至少不會出現三個太陽自己運轉的局麵。”
李諭很清楚他想說什麼,於是問:“你想統一相對論和量子理論?”
“你不覺得那樣會很美妙嗎?”愛因斯坦興奮地說,“我想尋求一種在數學上統一的場論,在這一理論中,引力場和電磁場僅僅被解釋為同一個場的不同分量或顯現。”
這就是愛因斯坦下半輩子一直為之奮鬥的“大統一理論”了。
需要說明一下,這個時候物理學家僅僅發現了兩種力:引力和電磁力。
引力可以用廣義相對論來描述。
電磁力在經典物理中可以用麥克斯韋方程組;在量子領域可以用量子理論來描述。
所以簡單點說,愛因斯坦就是想統一引力與電磁力。
不過作為穿越者,李諭知道愛因斯坦的方向錯了。
後世的科學家也一直在搞大統一理論,畢竟相對論和量子力學確實有很多難以調和的問題,尤其頭疼的是二者都對。
但想要搞大統一,引力肯定是最後一個被納入的。
在李諭穿越前,科學家已經統一了電磁力和強力、弱力。期間過程非常複雜,而且理論極為艱深,甚至已經不太好科普。
真要簡單點說,起碼得等楊振寧的楊-米爾斯規範場理論問世,才能借之慢慢實現弱力統一;然後量子色動力學出現,再統一強力。
所以以前很多人比較疑惑,為什麼明明楊振寧可以與狄拉克相提並論,卻感覺名氣連霍金都比不過,就是因為楊振寧搞的東西太複雜,純物理學專業才會接觸到,幾乎沒法科普,隻能淺淺說一下重要性。
多說一句,狄拉克大神開創並不斷完善的那個標準粒子模型,是不包括引力的……
總之,你能夠想象愛因斯坦選了多麼困難的一條路了吧,——基本是一堵“歎息之牆”在麵前。
但愛因斯坦不可能知道這些,依舊興致勃勃地說:“我幾個月前同普朗克教授聊起,希望他能參與到將量子力學、電動力學和牛頓力學統一到一個邏輯體係中的研究中來。”
“普朗克教授怎麼說?”李諭問。
“他說有點興趣,但沒有時間,”愛因斯坦回道,“畢竟他的時間太緊缺,而且人到那個年紀,再搞科研確實不是時候。李諭先生,你也是一個少有的在物理學與數學中都很有見地的科學家,要不要參與到我的統一理論中?”
李諭不知道咋拒絕,於是問道:“你為什麼這麼肯定它們可以統一到一起?”
愛因斯坦說:“因為我發現有幾個數學家提出的很有建設性的成果。”
他隨即給李諭講了講最近他的發現。
愛因斯坦之所以癡迷於大一統理論,可以歸因於這一連串的“失誤”,即他對一些數學成果的錯誤反應。
比如一個叫做卡魯紮的數學家,兩年前提出可以在愛因斯坦的四維時空理論中再加一個第五維,一個圓柱形的維度,沿著一個方向走,又會回到原點。
在數學上多加幾個維度都可以,關鍵是怎麼尋求物理解釋。
卡魯紮把自己的論文給愛因斯坦看後,愛因斯坦非常欣賞,他已經從過往不重視數學變得極為看重數學了,甚至有點超過物理學的架勢。
但看一下愛因斯坦的廣義相對論方程就知道,那是個包含10個分量的恐怖微分方程;而五維時空就要再增加5個分量,在數學上將異常困難。
不過這個角度也不能說錯,後來的弦理論都發展到11維了。
(但弦理論和卡魯紮的方法不太一樣。
弦理論是1960年代,一個數學家無意間構造了一個函數時發現的,它可以用來描述強力過程中的一些散射情況。
緊接著大家發現200多年前大神歐拉就研究過,並給出了這個函數。
可以說那位數學家挖到寶了。歐拉大神這個函數最驚奇的地方就是,在函數之中,粒子可以被看作某種特定的空間延伸量,說白了就是一種弦。
真是哪都有歐拉的影子……)
說回愛因斯坦的遭遇,他還遇到了另一個數學家,給出了一些成果,用來解釋多餘的維度,順便可以解釋解釋量子力學中所謂的“隱變量”。
愛因斯坦對這個結果同樣很關注,主要是他現在已經開始反對量子力學了,在他看來,量子力學之所以存在不確定性和概率論,隻是因為有人類未發現的“隱變量”。
——又是一個大坑!因為後世的貝爾不等式實驗證明了“隱變量”不存在。
總而言之,這些都是更偏數學的角度,愛因斯坦在數學這條路上越走越遠,有那麼一點忽視了物理解釋。
都是因為此前數學對他的相對論太重要,讓愛因斯坦矯枉過正了。
此後,愛因斯坦好幾次提出過“大統一”理論,媒體也大力渲染過,但無一例外被證實是不成功的。
李諭好整以暇道:“我雖然懂廣義相對論,但研究廣義相對論與量子力學的統一就不是我的方向了。”
愛因斯坦有些遺憾:“或許幾年後你會改變看法。”
李諭笑道:“您也沒必要過於執著。”
隻是簡單勸一勸,愛因斯坦不可能放棄對大統一理論的研究。,找書加書可加qq群887805068