第675章 神預(yù)言
第675章 神預(yù)言
慕尼黑整體情況不太樂(lè)觀,不過(guò)這時(shí)候的慕尼黑大學(xué)水平卻不一般,經(jīng)典領(lǐng)域有倫琴鎮(zhèn)著,量子領(lǐng)域有索末菲這尊大神,學(xué)生中則有一對(duì)炸裂級(jí)別的同學(xué):泡利和海森堡。
所以愛(ài)因斯坦和李諭舉辦講座可以講點(diǎn)難度高的。
愛(ài)因斯坦在黑板上寫(xiě)出他的場(chǎng)方程,講道:
“三年前,我第一次想到宇宙的樣子,提出了宇宙有限無(wú)邊的理論,現(xiàn)在廣義相對(duì)論經(jīng)過(guò)日食觀測(cè)被證實(shí),可以進(jìn)行更深一步的研究了。
“大家看,如果有一個(gè)球殼,即三維空間下球體的二維曲面,它顯然是有限的,但生活在球殼上面的二維生物肯定找不到邊界。
“我們的三維世界與之類(lèi)似,只需要把二維球殼想象成三維的空間就行。也就是說(shuō),我們的空間是四維時(shí)空中的三維超球面而已。”
泡利立馬舉手問(wèn)道:“如果宇宙有限無(wú)邊,我是不是可以駕駛像李諭先生書(shū)中的宇宙飛船那樣的飛行器,沿著宇宙某一個(gè)方向行駛,假設(shè)生命無(wú)限,還會(huì)回到原點(diǎn)?”
愛(ài)因斯坦說(shuō):“沒(méi)錯(cuò),這樣也順便解釋了奧伯斯佯謬,因?yàn)橛钪媸怯邢薜模雇淼奶炜站筒豢赡苁敲髁恋摹?
“同時(shí),這樣的假定還可以求解廣義相對(duì)論場(chǎng)方程。偏微分方程組需要初始條件和邊界條件,初始條件容易解決,按照現(xiàn)在的宇宙就可以;而邊界條件,既然宇宙有限無(wú)邊,就不需要邊界條件了。”
海森堡說(shuō):“教授似乎是在引導(dǎo)我們求解這個(gè)極其困難的偏微分方程?”
“可以這么理解,”愛(ài)因斯坦說(shuō),“但我還要給場(chǎng)方程加點(diǎn)東西,因?yàn)檫@個(gè)方程只體現(xiàn)了引力。而宇宙中如果只有引力,不應(yīng)該是靜態(tài)的,應(yīng)該會(huì)在引力下坍縮。所以我認(rèn)為還存在一個(gè)未知的排斥項(xiàng),但至于它具體是什么,我并不知道,所以暫時(shí)用一個(gè)大寫(xiě)的Λ來(lái)表示,姑且稱(chēng)其為宇宙項(xiàng)。”
這就是大名鼎鼎的愛(ài)因斯坦宇宙項(xiàng)常數(shù)。
泡利這人就愛(ài)唱反調(diào),立馬問(wèn)道:“愛(ài)因斯坦教授,我承認(rèn)引入這個(gè)宇宙項(xiàng)后,引力與斥力可以達(dá)到平衡,形成您所說(shuō)的靜態(tài)宇宙模型。但最關(guān)鍵的問(wèn)題就是斥力在哪里,是由什么提供的?不管實(shí)驗(yàn)觀測(cè)還是理論推導(dǎo),都不存在所謂的斥力。”
“非常棒的問(wèn)題,”愛(ài)因斯坦說(shuō),“但我很遺憾地告訴你,我真的不知道,甚至很疑惑。”
泡利說(shuō):“那么加入宇宙項(xiàng)后的場(chǎng)方程,就存在不可知的缺陷,不完整了?”
“額……可以這么說(shuō)吧,”愛(ài)因斯坦承認(rèn)道,“畢竟對(duì)于宇宙,我們還有很多不知道的東西。不過(guò)也好,這樣就有了研究方向。”
愛(ài)因斯坦成功化解了自己的尷尬,也見(jiàn)識(shí)到了泡利這個(gè)“懟神”威名,——有啥說(shuō)啥,一點(diǎn)都不懼怕權(quán)威。
泡利一向如此,幸虧他在慕尼黑大學(xué)跟的是脾氣好的索末菲。明年轉(zhuǎn)入哥廷根學(xué)習(xí),玻恩就十分受不了泡利。
結(jié)束講座,來(lái)到物理系的辦公室,索末菲盛贊了愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論。
李諭則突然拿出一本小雜志,對(duì)愛(ài)因斯坦說(shuō):“這篇文章您看過(guò)嗎?”
愛(ài)因斯坦瞄了一眼,說(shuō):“看過(guò),是一個(gè)叫做弗里德曼的俄國(guó)數(shù)學(xué)家投的稿。他竟然說(shuō)通過(guò)廣義相對(duì)論的場(chǎng)方程解出了新宇宙模型,并且分成了歐式幾何與非歐幾何三種情況,宇宙既有可能收縮,也有可能膨脹。但不管哪一種,他都聲稱(chēng)宇宙不是靜態(tài)的。”
其實(shí)就是不同的空間曲率的三種情況。
咱們平常認(rèn)知的世界是個(gè)平直空間,也就是歐幾里得幾何,或簡(jiǎn)稱(chēng)歐式幾何,三角形的內(nèi)角和等于180°,這樣的宇宙是無(wú)限無(wú)邊的;
如果是球面空間,也就是愛(ài)因斯坦假設(shè)的那個(gè)有限無(wú)邊的模型,是個(gè)正曲率空間,三角形內(nèi)角和>180°;
還有一種馬鞍面形狀的負(fù)曲率空間,三角形的內(nèi)角和<180°,也是無(wú)限無(wú)邊的。
索末菲拿過(guò)來(lái)看了看,說(shuō):“數(shù)學(xué)過(guò)程挺完整,怎么沒(méi)有發(fā)在《物理年鑒》上?”
“因?yàn)槭俏覍彽母澹艺J(rèn)為漏洞百出,就駁回了,這樣蹊蹺的文章太多。”愛(ài)因斯坦說(shuō)。
“不一定是錯(cuò)的,”李諭卻說(shuō),“此前我在哈佛天文臺(tái),早就觀測(cè)到了紅移現(xiàn)象,雖然數(shù)據(jù)量很少,至少說(shuō)明星體是在遠(yuǎn)離我們而去。”
“那個(gè)河外星系,叫仙女座星系的,不就是藍(lán)移嗎?”愛(ài)因斯坦說(shuō),“在大尺度上,宇宙應(yīng)當(dāng)就是靜態(tài)的,雖然我沒(méi)有太多證據(jù)。”
索末菲說(shuō):“猜測(cè)?愛(ài)因斯坦教授果然喜歡思想實(shí)驗(yàn),你在腦子里就把實(shí)驗(yàn)做了,可比我們費(fèi)盡心思制作實(shí)驗(yàn)儀器快捷太多。”
李諭則說(shuō):“如果真的存在這個(gè)宇宙項(xiàng),能夠提供斥力,物理學(xué)可就又要掀起一陣波濤了。就像那個(gè)叫做泡利的學(xué)生提問(wèn)時(shí)說(shuō)的,我們沒(méi)有觀測(cè)到這種排斥力存在,假設(shè)它存在的話,我們能夠觀測(cè)到的萬(wàn)有引力,則很可能就是合力。”
愛(ài)因斯坦無(wú)奈道:“確實(shí)有些難以置信,但我真的不知道這個(gè)宇宙項(xiàng)是什么,僅僅作為一種猜想。”
他的這個(gè)宇宙項(xiàng)常數(shù)將來(lái)堪稱(chēng)一波三折。
又過(guò)了幾年,一個(gè)比利時(shí)神父勒梅特得到了與俄國(guó)科學(xué)家弗里德曼同樣的結(jié)果,認(rèn)為宇宙不是靜態(tài)的,而是動(dòng)態(tài)的,要么收縮要么膨脹。
——話說(shuō)勒梅特也夠神奇的,1927年以前他一直是個(gè)職業(yè)神父,1927年突然轉(zhuǎn)行做天體物理,而且還得到了很出色的成果。
見(jiàn)到越來(lái)越多人推導(dǎo)出這個(gè)結(jié)果,愛(ài)因斯坦開(kāi)始覺(jué)得事情不太對(duì)了。
到了1929年,哈勃又測(cè)量了大量恒星,發(fā)現(xiàn)都是紅移,并且?guī)缀鯌{借直覺(jué)發(fā)現(xiàn)越遠(yuǎn)的恒星紅移越大,證明宇宙在膨脹。
愛(ài)因斯坦才明白自己錯(cuò)了,承認(rèn)“宇宙項(xiàng)常數(shù)是自己這輩子最大的錯(cuò)誤”。
但李諭知道,這件事沒(méi)這么簡(jiǎn)單,所以并沒(méi)有直接反駁愛(ài)因斯坦。
時(shí)間再過(guò)半個(gè)世紀(jì),天文學(xué)家意外發(fā)現(xiàn),宇宙在60億年前開(kāi)始了加速膨脹。
這件事相當(dāng)詭異,因?yàn)椴恢兰铀倥蛎浀哪芰繌哪亩鴣?lái)的。
于是科學(xué)界猜測(cè)宇宙中存在一種“暗能量”,而且這種暗能量還要提供斥力,并且均勻分布(嚴(yán)重懷疑與真空有關(guān),因?yàn)榫鶆蚍植嫉木褪钦婵眨?
后來(lái)還有人通過(guò)暗能量預(yù)言宇宙未來(lái)會(huì)大撕裂。
最主要科學(xué)家測(cè)算了宇宙項(xiàng)常數(shù),竟然極其接近愛(ài)因斯坦預(yù)言的-1,真是神了!
所以被愛(ài)因斯坦拋棄的宇宙項(xiàng)常數(shù),神奇得又回來(lái)了(仍舊存在很多疑點(diǎn)有待研究)。
李諭說(shuō):“弗里德曼的結(jié)果可以拿出來(lái),讓各大高校的學(xué)生教授們都看看,如果挑不出毛病,不見(jiàn)得是壞事。”
愛(ài)因斯坦尷尬道:“如果他是對(duì)的,我就真成了打壓其他科學(xué)家的丑惡權(quán)威。”
李諭笑道:“活成了討厭的樣子嘛?哈哈!”
愛(ài)因斯坦聳聳肩:“那我趕緊把這篇論文發(fā)給哥廷根再看看,他們更擅長(zhǎng)數(shù)學(xué)。”
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此后的兩天,李諭看望了看望臥病在床的倫琴,然后動(dòng)身前往柏林。
德國(guó)現(xiàn)在叫做魏瑪共和國(guó),復(fù)興部部長(zhǎng)拉特瑙邀請(qǐng)李諭與愛(ài)因斯坦去他所住的豪宅見(jiàn)了面。
拉特瑙對(duì)以前李諭借了大幾千萬(wàn)馬克的事情沒(méi)有多提,畢竟德國(guó)的經(jīng)濟(jì)此刻就是一團(tuán)糨糊,馬克比戰(zhàn)時(shí)還要不值錢(qián),哪敢提還錢(qián)的事。
他現(xiàn)在身居高位,在魏瑪共和國(guó)里是權(quán)力頂峰的幾個(gè)人之一,個(gè)人財(cái)富倒是沒(méi)有受到太大影響。
愛(ài)因斯坦早在四年前就認(rèn)識(shí)了拉特瑙,宴會(huì)上,他說(shuō)道:“我非常驚訝和高興地看到,我們對(duì)生活的看法竟然如此一致。”
拉特瑙抽著一支大雪茄,笑瞇瞇地說(shuō):“我也看過(guò)報(bào)刊上關(guān)于相對(duì)論的通俗解釋?zhuān)荒苷f(shuō)好懂,但相對(duì)要容易些。”
他刻意加重了“相對(duì)”一詞的語(yǔ)氣。
愛(ài)因斯坦說(shuō):“只要不是發(fā)在科學(xué)雜志上的論文,應(yīng)該都不會(huì)特別有難度,起碼不會(huì)有復(fù)雜的數(shù)學(xué)和公使。”
拉特瑙說(shuō):“我甚至專(zhuān)門(mén)學(xué)習(xí)做思想實(shí)驗(yàn),最近我在想,陀螺儀如何知道自己在旋轉(zhuǎn)?它在空間中如何分辨出它不想偏向的方向。”
李諭笑道:“是個(gè)不錯(cuò)的想法,不過(guò)很容易解決,只要把自己當(dāng)作陀螺,轉(zhuǎn)幾圈就可以了。”
“那就不是思想實(shí)驗(yàn),而是直接把自己當(dāng)成實(shí)驗(yàn)儀器了。”拉特瑙也笑道。
愛(ài)因斯坦轉(zhuǎn)移話題:“部長(zhǎng)先生,這次來(lái),我還受了魏茨曼所托。”
“你知道的,我反對(duì)他的猶太復(fù)國(guó)主義,”拉特瑙也是個(gè)猶太人,直接挑明了態(tài)度,然后說(shuō),“我認(rèn)為目前最好的辦法,是讓猶太人承擔(dān)公共角色,成為德國(guó)權(quán)力機(jī)構(gòu)的一部分。”
愛(ài)因斯坦說(shuō):“魏茨曼先生讓我轉(zhuǎn)告您,一個(gè)猶太人去管理另一個(gè)民族的國(guó)家事務(wù)是錯(cuò)誤的。”
“不不不!”拉特瑙搖了搖手,“像我這樣的猶太人,可以通過(guò)徹底同化為優(yōu)秀的德國(guó)人來(lái)減少反猶主義,這樣對(duì)魏茨曼先生的事業(yè)也有幫助不是?”
“好吧,我會(huì)把您的話轉(zhuǎn)達(dá)給魏茨曼先生。”愛(ài)因斯坦說(shuō)。
他只是傳個(gè)話,不會(huì)主動(dòng)去勸拉特瑙。
而這位魏瑪共和國(guó)復(fù)興部長(zhǎng)一年后還會(huì)擔(dān)任外交部長(zhǎng),幾番與蘇聯(lián)簽訂合約的舉動(dòng)讓他處于危險(xiǎn)邊緣,在一次外出時(shí),被暗殺身亡。
這在魏瑪共和國(guó)時(shí)期是件非常重大的事情,上百萬(wàn)人為之哀悼,因?yàn)樗莻(gè)危險(xiǎn)的信號(hào),表明以后會(huì)有更多暗殺活動(dòng)出現(xiàn)。
小胡子肯定盛贊了暗殺者。
而在海德堡大學(xué),一直反對(duì)愛(ài)因斯坦和猶太的萊納德,也決定在哀悼日照常上課。
從那時(shí)起,愛(ài)因斯坦在德國(guó)的處境就沒(méi)有現(xiàn)在這么安逸了,因?yàn)閾?jù)說(shuō)他也上了暗殺名單,主要源于他莫大的名氣。
暗殺嘛,對(duì)象往往都是大政客或者非常有代表性的人物。
離開(kāi)拉特瑙的豪宅,愛(ài)因斯坦隨口問(wèn)道:“你下一步去哪做講座?”
李諭說(shuō):“講座暫時(shí)停停,我準(zhǔn)備寫(xiě)個(gè)論文。”
“什么論文?”愛(ài)因斯坦問(wèn)。
李諭說(shuō):“我在一本雜志上看到羅斯托克大學(xué)一名叫做斯特恩的副教授與助手格拉赫做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)。”
“又是小雜志?”愛(ài)因斯坦好奇道,“你怎么有那么多時(shí)間去看這些東西?”
李諭笑道:“碰巧看到,而且與量子理論比較相關(guān),就仔細(xì)研究了研究。”
“能讓你李諭院士看中,他們的實(shí)驗(yàn)可能很快就要登在《物理年鑒》上了。”愛(ài)因斯坦說(shuō)。
李諭關(guān)注的即斯特恩-格拉赫實(shí)驗(yàn)。
一開(kāi)始斯特恩和格拉赫這兩人的實(shí)驗(yàn)確實(shí)沒(méi)有引起重視,并且他們兩人也不是搞理論物理的,斯特恩本來(lái)只是想驗(yàn)證驗(yàn)證索末菲與玻爾誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)。
玻爾提出能級(jí)理論后,索末菲不是給他擴(kuò)展了一下嘛。索末菲覺(jué)得玻爾的軌道模型不見(jiàn)得一定是個(gè)平面,不同電子之間的軌道可能有夾角。但這樣就陡然從平面幾何變成立體幾何,難度大幅提升。
學(xué)界稱(chēng)其為軌道量子化。
索末菲一戰(zhàn)前就提出這個(gè)理論,確實(shí)困難,加上戰(zhàn)爭(zhēng)的緣故,一直沒(méi)什么進(jìn)展。
打完仗后,斯特恩這個(gè)“局外人”突發(fā)奇想要驗(yàn)證驗(yàn)證索末菲和玻爾的理論。
對(duì)于量子理論來(lái)說(shuō),斯特恩的確是個(gè)局外人,此前一直研究的是熱力學(xué),不太懂量子論。
他開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)挺簡(jiǎn)單,就是讓加熱后的銀原子(加熱后原子的運(yùn)動(dòng)就更亂了)通過(guò)不均勻磁場(chǎng)然后投在屏幕上。
按照玻爾的理論,成像會(huì)是兩個(gè)點(diǎn),因?yàn)榻莿?dòng)量的量子化只能取兩個(gè)值;按照索末菲說(shuō)的,加上z方向,會(huì)是三個(gè)點(diǎn)。
開(kāi)始格拉赫檢查發(fā)現(xiàn)屏幕上沒(méi)有任何東西。
而斯特恩拿過(guò)來(lái)一看,有兩個(gè)點(diǎn)。因?yàn)樗固囟鞒榱淤|(zhì)雪茄,里面含有硫,然后遇到銀后就成了硫化銀。
——但其實(shí)也沒(méi)證明玻爾是對(duì)的。
對(duì)他們而言,實(shí)驗(yàn)做到這兒就結(jié)束了。
但李諭可是知道,這個(gè)實(shí)驗(yàn)和什么空間量子化沒(méi)關(guān)系,而是發(fā)現(xiàn)了極為重要的性質(zhì)——電子自旋。
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