楊振寧眉頭一掀,筆尖無規律的在桌麵上點了幾下:
“什麼誤區?”
隻見徐雲同樣在紙上寫下了和楊振寧一模一樣的公式,在另一個參數上畫了個圈:
“黑洞輻射裡的頻率並不是量子頻率,而是機械頻率。”
楊振寧點著紙麵的筆尖頓時停了下來,目光重新投向了自己的推導過程。
不是量子頻率?
與此同時,電話對麵的徐雲又說道:
“楊先生,如您所說,量子力學的能量必須是h的整數倍,不存在0.1h的能量子,更不存在0.01h的能量子——零點能例外,不過我們今天不做零點能的探討。”
“但黑洞輻射譜是連續譜,頻率並不是分立的——因為黑洞和黑體輻射類似。”
“另外這個問題還可以從公式上去理解,kt=e=h這個遞推其實是不對的,kt=e這個部分是指平均動能,e=h是單粒子。”
“如果從這個角度去思考,您覺得是不是能解釋開了?”
雖然是在指正楊振寧的錯誤,但徐雲卻沒有絲毫輕視這位大佬的想法。
黑洞輻射的頻率是機械頻率。
這算是一個折磨了很多物理學家的尖銳難題,不知道多少人被它頂的欲仙欲死。
黑洞和黑體輻射譜一樣,都是一種連續譜,頻率並不是分立的,所以沒有任何機製要求ν最小值為1。
比如說光電效應裡麵,電子隻能一個一個發射,不能說一次發射1.5個電子——這就是量子頻率。
而實際應用裡麵呢,頻率小於1hz的情況很多。
比如現在很火的納赫茲引力波,它的頻率就小於1hz。
因此哪怕黑體輻射溫度低於單個表麵粒子的最低能量,也不代表說不能發射粒子了。
隻要拉長時間,平均來說總有輻射,最多就是輻射出粒子的間隔時間變長而已。
畢竟黑洞是有極端引力場存在的體係,不是那種能用一個溫度代表一切的東西。
再舉個例子。
一個簡單的有兩種以上溫度的體係是led。
led有不同的光,按照黑體輻射公式都能算出一個色溫來。
但哪個led的表麵粒子,你摸上去有那個溫度?
黑洞輻射溫度說白了就是黑洞發光的色溫,而表麵粒子的平均動能的溫度又是另外一個東西了,因此二者並不能看成一體然後去聯立方程。
楊振寧如今的視野雖然不如徐雲,但他的理解能力卻沒有因為回國而降低分毫。
聽徐雲這麼一提,他頓覺麵前仿佛開了一扇窗戶,於是連忙迎著照射入戶的陽光提起了筆:
“.那就再加入一個玻爾茲曼常數kb平衡量綱,熵在傳統的熱力學裡麵可以定義為 s=∫dq/t,上麵是吸收熱量,下麵是熱源溫度,所以量綱正是j/k ”
“如果是機械頻率的話,那麼表麵引力就要考慮表征加速度了,可以直接認為它的量綱是lt2。”
“熵的話,可以除以普朗克長度的平方來抵消麵積的量綱,溫度可以乘以一個/c”
三分多鐘後。
楊振寧有些欣喜的重新拿起了話筒:
“小徐,還真是這樣!二者對上了!”
“黑洞.居然真的遵守熱力學第二定律,既會熵增,也會蒸發.”
說到最後。
楊振寧的語氣中已經帶上了無儘的感慨。
熱力學第二定律,這是一個經典物理中極其重要的概念。
這條鐵律的提出者便是1850副本中的老湯威廉·湯姆森,以及在副本最後登場的克勞修斯。
老湯此人就不多介紹了,克勞修斯則是個很有意思的人。
他是熵概念最早的提出者,甚至在19世紀末,熵的單位就是“克勞修斯”,符號為cl。
同時這位在曆史上也是個知名的小牛粉絲,標準的手辦黨——劍橋大學牛頓個人博物館現存的小牛親筆信中,有超過30封是克勞修斯死後捐贈出來的。
熱力學第二定律的釋意是熱量不能自動地從低溫物體傳向高溫物體而不引起外界變化】
一個係統從狀態1出發,經過過程1變為狀態2,若存在過程2能使狀態2變回狀態1的同時消除過程1的影響,則稱過程1是可逆過程。
一切與熱現象自然界中與物體冷熱程度.也就是溫度有關的現象都稱為熱現象有關的宏觀過程,都是不可逆過程。
這個概念翻成白話,就是質點喜歡散開。
即使受到總動量固定,總能量也固定的拘束,質點還是喜歡散開到各種可能之處。
再通俗一點就是.製造出第二類永動機是不可能的。
在徐雲穿越來的後世,熱力學第二定律的表述有很多種,除了老湯和克勞修斯的表述外,還包括了勒夏特列描述、喀喇氏描述、卡拉西奧多描述等接近二十種釋義。
熱力學第二定律暫時無法被證明,但可以被驗證。
如今驗證的次數多了,就已經無限接近到了證明】層次。
順帶一提。
後來克勞修斯還比較不負責任的提出了熱寂說的看法,也就是當宇宙中的的熵達到最大值時,宇宙中的其他能量全部轉化為熱能,所有物質溫度達到熱平衡,宇宙熱寂。
那時候宇宙中再也沒有能量流動,換句話說沒有任何可以維持運動或是生命的能量存在。
不過這種假說目前已經不再是主流理論了,甚至在在1872年全人類都不知道什麼量子力學的時候,玻爾茲曼就用漲落捅穿了熱寂說的屁股.
但是雖然熱寂說有些不太靠譜或者隨意,但熱二本身的價值還是很高的。
它屬於經典物理一個非常重要的組成部分,尤其是在信息熵這個概念出現後,量子力學也和熱二掛上了構——儘管年年prl都有反熱二的東西,不過最終都證明這些很大部分偏向於標題黨。
有些人對熱二的恨意絲毫不比對相對論來的差,有些人則又喜歡把熱二往哲學概念上去帶。
而在眼下這個時代。
熱二便處於一個很複雜的階段,尤其是這玩意兒和黑洞結合起來之後。
“小徐,不瞞你說。”
也不知道是不是被今天的知識量刺激到了什麼,楊振寧少見的回憶起了一些事:
“當年我和.和某對頭沒怎麼鬨矛盾的時候,也曾經和他討論過黑洞與熱二的關係。”
“當時我們一致認為黑洞不會存在熵,甚至.我們還討論到了宇宙否是一個真正意義上的孤立係統,甚至自己建立的一套體係。”
“不過如今看來,我們想的還是有點遠了。”
徐雲笑了笑,沒有接話。
楊振寧所謂的孤立係統看起來有些嚴肅化,但實際上指的就是平行宇宙或者高維世界。
沒想到這樣一位諾獎大佬,在年輕的時候也這麼中二。
至少在徐雲個人看來,浩瀚無垠的宇宙中存在有外星人概率很大,但高維文明之類的說法就有些縹緲了。
接著楊振寧又歎了口氣,也不知道是感慨歲月還是感慨知識:
“沒想到啊沒想到,看上去一切都不存在的黑洞,居然也會存在黑洞煽。”
“句話如果在我讀書的時候被說出來,那是會被老師吊起來打的.”
說著說著,楊振寧忽然饒有興致的反問了一句:
“小徐,既然黑洞存在熵和輻射,那麼你說有些已經被認為存在的概念會不會其實也不存在?”
“比如說奇點?”
徐雲頓時一怔。
奇點?
楊振寧所說的奇點可不是後世某個站,而是一個基於相對論被推導出來的東西。
所謂奇點,就是指時空開始無限彎曲的那一個點。
現代科學對奇點的描述是體積無限小、曲率無限大、溫度無限高、密度無限大。
根據相對論的推導,黑洞的中心應該都存在有一個奇點。
比如說距離咱們5500光年的m87星係中心黑洞,也就是人類科學史上第一張拍到照片的黑洞,這玩意兒的奇點大概就是65億個太陽質量濃縮到一個比原子還小的空間裡,它的理論數值是:
0.0000000000000000000000000000000000000000014m。
這還不是最大的黑洞,銀河係裡還有一個超質量黑洞存在呢。
還是那句話。
後世在討論一筆錢多大、一個耳根多重的時候都會冠以“天文數字”,原因就在於凡是和天體相關的概念,數字上都會大或者小到顛覆你的認知。
至於奇點不存在嘛
隻見徐雲想了想,給了一個讓楊振寧有些意外的答案:
“如果奇點不存在,那想必到時候量子力學和廣義相對論應該已經統一了吧,那時候的人類應該也進入了一個全新的發展階段。”
“量子力學和廣相統一?”
實話實說。
徐雲的這個答案與今天的其他內容相比,並不算有多麼驚世駭俗。
但是
楊振寧卻從徐雲的這句話中,感受到了一種很特殊的.樂觀。
沒錯。
樂觀。
楊振寧在過去也和很多人討論過黑洞奇點不存在的問題,畢竟這個概念嚴格意義上來說,其實就是物理學失效才產生的結果。
因此在楊振寧接觸的那些人中,大部分人的答案都是.
如果奇點不存在,那麼物理學也就不存在了。
徐雲的這個答案,是楊振寧聽到的唯一一個樂觀.或者說對物理學有信心的答案。
想到這裡。
楊振寧的心中又不可遏製的冒出了另一個念頭:
徐雲
到底是哪裡冒出來的人?
如此年輕的年齡、
如此豐富的知識、
組織上對他又賦予了如此高的信任乃至權限.
要知道。
這種人才可不是什麼秘密培養能夠搞定的。
兵王、醫生這些職業或許有那麼一絲秘密培養的可能,但理論學家
沒有足夠的知識供給,兔子們怎麼可能培養出這種人物?
總不可能是從火葬場裡頭扒拉出來的吧?
奈何楊振寧也很清楚,自己此時即便問出這個問題,多半也得不到徐雲的答複。
當然了。
此時的徐雲並不知道楊振寧的諸多心理活動,此時他的心中同樣有一個念頭在飄蕩:
這麼一波搞完,霍金的飯碗估摸著就要被自己搶走了
注:
出院後發現聲音有點飄了.