第433章 物理教科書就要全部改寫了?
更新時間:2024-08-17 作者:一桶布丁
超神級學霸 第433章 物理教科書就要全部改寫了?
數學跟物理從來都是緊密聯系，但又是特征鮮明的兩種學科。 前者主要研究對象是各種抽象的概念、結構跟關系，追求的是邏輯一致性跟證明，通過邏輯推理從已知的公理跟定理推導出新結果。一個結論的正確與否，由邏輯來決定。只要證明過程完美無瑕，那么理論上可以永久成立。 就好像畢達哥拉斯定理，在任何歐幾里得空間中都成立，毋庸置疑。 物理的研究對象則是自然界的各種物質、能量跟他們之間的相互作用。終極目標是解釋跟預測各種自然現象，揭示宇宙規律。 所以物理的研究時不止需要數學工具，還需要各種實驗器械。顯微鏡、望遠鏡、加速器、爐子…… 同理，物理中的所有理論不但要有詳細的推導過程，還必須通過實驗跟觀察驗證。鑒于驗證需要各種科技手段，某個理論在當下科技水平下被認為是正確的，但未來某個新的實驗或者觀察結果，理論也會被推翻或修改。 上上世紀的以太理論因為根本找不到以太，加上相對論的橫空出世，最終被徹底推翻；經典力學在解釋黑體輻射跟光電效應時，顯得極為無力，從此有了專門研究微觀世界的量子力學。 人們對宇宙的認識也經歷過天圓地方，地心說，日心說，再到宇宙學…… 簡單來說，人類認識這個世界的各種學說，一直跟隨著科技發展在不停迭代。 現在廣為認知的宇宙大爆炸理論，出自20世紀60年代，宇宙微波背景輻射的發現讓科學家開始傾向于支持大爆炸理論，將原本的定常宇宙模型直接拋棄。 所以可以說二十世紀開始，光速不變跟宇宙膨脹論，基本就是宇宙學最主流的學術觀點，從沒被動搖過。 今天，兩個觀點被一起革新掉了。 所以能理解嗎？ 克瑞蒂爾·馬蒂奇在心底的答案是不能！ 光速特么是個常數！怎么可能是可變的？ 遠古宇宙光速更高？！為什么？ 宇宙明明就在膨脹，哈勃定律跟宇宙微波背景輻射，都足以說明這一點。還有星系分布跟宇宙結構，都說明了大尺度結構上，宇宙是在加速膨脹的。 唯一不支持宇宙膨脹論的點就在于模型對于宇宙總質量的預估。理論上宇宙物質的總質量不足以解釋目前觀測的宇宙為什么會顯示加速膨脹的狀態。 按照理論模型，宇宙的總質量跟能量會導致膨脹速度逐漸減慢，甚至逆轉為收縮。這個時候就需要一種具備負壓性質的能量來補全模型，于是有了暗能量的補全。 漏洞則是暗能量、暗物質到現在還沒找到過。 克瑞蒂爾·馬蒂奇研究高能宇宙射線的目的之一，也是為了能找到暗能量存在的間接證據。太空高能粒子以近光速穿越宇宙，它們的傳播途徑，傳播時可能受到磁場、能量的影響，分析射線的來源跟傳播途徑，就有可能找到暗能量的證據。 能量只要存在就必然跟其他物質產生作用。 這是他為之奮斗了一輩子的事業，現在他的學生卻告訴他，別找了，那玩意兒壓根就不存在。咱們的宇宙就沒有在膨脹，一切都是錯覺，光速不變也是錯覺，因為以前的光跑的太快了，所以紅移值更高。 埃德溫·哈勃發現了星系紅移現象純粹是因為之前的光速更快。 這是很淺顯的道理，如果光速隨時間減小，則光子在傳播過程中其頻率會逐漸減小，表現為紅移現象。相反，如果光速增加，則會表現為藍移。 紅移就是因為現在光速變慢了，未來還可能更慢。 是的，他研究了一輩子的事業，突然要被完全顛覆。克瑞蒂爾·馬蒂奇突然體驗到了以太學說被顛覆時，那些科學家的感受了。 理解？別扯淡了！ 這特么就是偽科學。 “咳咳，漢姆，如果是在你的國家，中世紀那會，就憑你剛才說的那些，都有可能被視為異端，然后被燒死。”克瑞蒂爾·馬蒂奇看著興奮的漢姆·泰勒忍不住說道。 “好吧，教授，那你告訴我如何解釋如此遙遠又大到可怕的星系？如果按照原本的理論，它們應該存在嗎？” “也許是我們對于宇宙年齡推斷有錯誤！這是有可能的。” “你能接受宇宙年齡模型有誤差，為什么不能接受光速可變呢？” “因為這無法證明！一個新的星系并不能支撐這個觀點！” “當然！這一點我承認，但你需要知道這只是個起點，接下來的工作已經安排好了！西林學社的軟件里已經發布了相關的數十個科研任務！” “什么意思？”克瑞蒂爾·馬蒂奇下意識的問道。 “在假定光速的確在變化的基礎上，基本粒子的質量隨之也有微小變化。所以通過高精度質譜儀，觀測遠古物質，也許就能發現端倪。另外，基本粒子的壽命跟衰變率，也可能受到影響。 比如類似μ子的不穩定粒子衰變過程，是否存在差異？這屬于你的專業，我們可以通過實驗室模擬跟對宇宙射線的觀測進行驗證！另外還有精細結構常數，宇宙微波背景輻射，原子鐘精度測量、深空探測實驗…… 西林學社是建立在科學基礎上的！我們的會員遍布物理學各個層面，他們都已經收到了任務，說不定許多人已經開始行動起來了！雖然以我們的時間尺度來說，光速的變化可能微不可查，但只要存在就一定能找到證據。” 漢姆·泰勒激昂的回答道。 克瑞蒂爾·馬蒂奇深吸了口氣，然后敏銳的察覺到了漏洞：“等等，伱說現在光速的變化微不可查？那么按照模型，如果早期宇宙的光速極高，那么才過了130多億年其變化率必然不可能那么小！” “因為光速的衰減是非線性的！q理論已經證明了這一點！教授，這就跟我們在通過紅移計算星系距離時，如果引入了宇宙膨脹模型，就會發現紅移跟距離之間的關系并不是線性的！ 如果按照之前的理論，宇宙膨脹初期跟晚期，紅移有著顯著的區別。現在，紅移值越大，哪怕翻了一倍，距離也只漲了一點點。這不恰好說明在宇宙早期的光速極高，所以光速速度下降明顯。過去一段時間之后，光速衰減也開始明顯變得緩慢！” 一位諾獎獲得者，常青藤大學的博士生導師，被自己的學生懟到啞口無言是種什么體驗？ 克瑞蒂爾·馬蒂奇體驗到了。 現有理論下，引入宇宙膨脹系數的共動距離計算公式，他自然很清楚。 理解了這個公式就會發現，隨著紅移增加，宇宙膨脹速率減小，使得同樣的紅移增量對距離的影響變小。同理，紅移值較小時，哈勃參數的變化顯著影響距離；而紅移值較大時，哈勃參數趨于穩定，導致距離增加的速率減小。 當然，如果不用現有理論，直接用光速非線性降低的新理論來解釋，也是可以的。 他很想說現在這些都還沒得到驗證，但他的學生告訴他，華夏那邊已經開始了這種可能性的研究，甚至發布了許多極為具體的實驗室任務。 如果最終實驗室結果證明了光速的確是在一直變慢，宇宙從來都沒有膨脹，只是光速減慢帶給所有人的錯覺，星系并沒有不停的遠離，它們就在那里，距離從未變過…… 那么他前半輩子學習的教科書都是建立在各種錯誤假設之上的。 所有教科書都要改寫，包括相對論在內的各種理論都需要進行修改。光速為什么會發生降低，是否會存在一個最低的極限值，這些將成為這個世紀物理學最重要的科學問題之一。 而這一切的一切，竟然源自于一個華夏少年最初提出的一套數學理論。 連鎖反應卻讓整個物理學界展開一場地震。 是的，光速可變，這不止是對宇宙學有影響，更對微觀世界，對物理的一切都將產生深遠的影響。畢竟現代物理學最基礎的架構都是建立在光速不變基礎之上的。 心中的信念大廈一瞬間被推翻，對于克瑞蒂爾·馬蒂奇來說，無異于天已經塌了下來。 此時只能跟漢姆·泰勒大眼瞪著小眼，腦子里則是一片混亂，直到旁邊的人手機發出一陣音樂聲。 “啊，不好意思，我導師的電話。我先去接一下。” “羅伯特教授回消息了？” “是的，那你先去吧。” 剛剛克瑞蒂爾·馬蒂奇差點忘了房間里還有第三個人存在，看著兩人交流了兩句，然后對方走出了房間，他也終于回過了神來。 “好吧，漢姆，你是對的。但我們都認可在沒有正式證明光速可變之前，這一切都是假設，對嗎？” “當然，教授。這也是你一直跟我說的，我們做出的所有結論都應該有實驗室證據作為依據，不該好高騖遠。” “很好，那么我很好奇，西林學社發布了那么多任務，沒有人質疑，都會立刻驗證？他們的經費從哪來？” “教授，你忘了那天喬教授的發言嗎？只要加入會員就能在軟件上接受西林學社發布的任務，并獲得一定的經費跟技術支持。當然經費不是一次性給的，每個階段的成果需要上傳到學社的服務器里跟學社會員共享，相關的科學家有具名權。” “那如果出了成果，對方不愿意共享或者受限于其他約定不能共享甚至上傳虛假成果怎么辦？” “不可能的，那他將永久失去會員資格。教授，你還不明白嗎？西林學社的架構是在人工智能高度發達基礎之上的，這么說吧，你應該知道沃爾夫條款吧？” 克瑞蒂爾·馬蒂奇點了點頭。 簡單來說這就是一個禁止nasa以及科技政策辦公室協調的所有領域禁止跟華夏進行合作的條款，這則條款到現在已經15年了，并在許多領域產生了深遠的影響。按照條款規定，哪怕是華夏的訪問學者，nasa都不能接待。 這在許多人看來是極為荒唐可笑的。 比如在美國舉辦一次探討恒星運動軌跡的學術會議，純學術領域的論證，但是根據這一條款，華夏的科學家就算有成果也不能來參會，多少顯得有些愚蠢。 “所以韋伯的非公開數據理論上西林學社是不能知悉的。但很顯然，包括在nasa在內所有部門都默許了我們將數據上傳到西林學社的服務器，并交給對方進行驗證。你還不明白這是為什么嗎？” “嗯？” “我聽說海上出問題了。華夏在人工智能領域的重大進展應用到了海洋之中。已經在海面下建立了一個龐大立體的勘探網絡，雖然我不知道更具體的情況，但有理由相信，華夏已經開始實質性的擁有大片海洋。 所以加入了西林學社的會員，不會愚蠢到因為這種事情退出學社的。因為我們都知道人類位面的未來在哪里。教授，想想你在華夏的生活，難道你不希望我們的城市也變得如同華夏那樣安全？我們能在任何時候出現在城市任何地點，不需要擔心任何不好的事情發生？” 一連串的反問竟是讓克瑞蒂爾·馬蒂奇懵了，這都是什么跟什么？ 根正苗紅的德國小伙子，這是在想些啥呢？ 就在他根本不知道該怎么反駁的時候，剛剛出門接電話的小伙子又進來了，并帶來了一個聽起來不錯的消息：“哈，漢姆，我的教授決定介入這項研究了，他會幫我們申請更多的資源。” 克瑞蒂爾·馬蒂奇扭頭看了眼，那小伙子正揚著手機，很興奮的樣子。 沒什么好說的了，現在他能做的似乎只能看著物理學會不會在這些人手中徹底改寫。 如果正如理論預測的那樣，光速是在變化之中，那他也許有必要加入西林學社了。總不能未來都靠他的學生拿到第一手資料。從旁人手中拿到的資料不一定完整。 “好吧，如果你們是對的，那么這將是一個諾獎級的成果。也許我應該提前恭喜你們……”克瑞蒂爾·馬蒂奇回過神來，略顯落寞的說了句。 不知道為什么，他總覺得也許他的學生可能會是對的，當一系列驗證結果都被揭示的時候，所有人對于宇宙的認知都會經歷一個巨大的沖擊。 “不，教授，我不期待諾獎！我的目標是成為歷史上最年輕的喬澤物理學獎獲得者！相信我，當那天到來的時候，你一定會為我而驕傲的！” 超神級學霸 第433章 物理教科書就要全部改寫了?
數學跟物理從來都是緊密聯系，但又是特征鮮明的兩種學科。 前者主要研究對象是各種抽象的概念、結構跟關系，追求的是邏輯一致性跟證明，通過邏輯推理從已知的公理跟定理推導出新結果。一個結論的正確與否，由邏輯來決定。只要證明過程完美無瑕，那么理論上可以永久成立。 就好像畢達哥拉斯定理，在任何歐幾里得空間中都成立，毋庸置疑。 物理的研究對象則是自然界的各種物質、能量跟他們之間的相互作用。終極目標是解釋跟預測各種自然現象，揭示宇宙規律。 所以物理的研究時不止需要數學工具，還需要各種實驗器械。顯微鏡、望遠鏡、加速器、爐子…… 同理，物理中的所有理論不但要有詳細的推導過程，還必須通過實驗跟觀察驗證。鑒于驗證需要各種科技手段，某個理論在當下科技水平下被認為是正確的，但未來某個新的實驗或者觀察結果，理論也會被推翻或修改。 上上世紀的以太理論因為根本找不到以太，加上相對論的橫空出世，最終被徹底推翻；經典力學在解釋黑體輻射跟光電效應時，顯得極為無力，從此有了專門研究微觀世界的量子力學。 人們對宇宙的認識也經歷過天圓地方，地心說，日心說，再到宇宙學…… 簡單來說，人類認識這個世界的各種學說，一直跟隨著科技發展在不停迭代。 現在廣為認知的宇宙大爆炸理論，出自20世紀60年代，宇宙微波背景輻射的發現讓科學家開始傾向于支持大爆炸理論，將原本的定常宇宙模型直接拋棄。 所以可以說二十世紀開始，光速不變跟宇宙膨脹論，基本就是宇宙學最主流的學術觀點，從沒被動搖過。 今天，兩個觀點被一起革新掉了。 所以能理解嗎？ 克瑞蒂爾·馬蒂奇在心底的答案是不能！ 光速特么是個常數！怎么可能是可變的？ 遠古宇宙光速更高？！為什么？ 宇宙明明就在膨脹，哈勃定律跟宇宙微波背景輻射，都足以說明這一點。還有星系分布跟宇宙結構，都說明了大尺度結構上，宇宙是在加速膨脹的。 唯一不支持宇宙膨脹論的點就在于模型對于宇宙總質量的預估。理論上宇宙物質的總質量不足以解釋目前觀測的宇宙為什么會顯示加速膨脹的狀態。 按照理論模型，宇宙的總質量跟能量會導致膨脹速度逐漸減慢，甚至逆轉為收縮。這個時候就需要一種具備負壓性質的能量來補全模型，于是有了暗能量的補全。 漏洞則是暗能量、暗物質到現在還沒找到過。 克瑞蒂爾·馬蒂奇研究高能宇宙射線的目的之一，也是為了能找到暗能量存在的間接證據。太空高能粒子以近光速穿越宇宙，它們的傳播途徑，傳播時可能受到磁場、能量的影響，分析射線的來源跟傳播途徑，就有可能找到暗能量的證據。 能量只要存在就必然跟其他物質產生作用。 這是他為之奮斗了一輩子的事業，現在他的學生卻告訴他，別找了，那玩意兒壓根就不存在。咱們的宇宙就沒有在膨脹，一切都是錯覺，光速不變也是錯覺，因為以前的光跑的太快了，所以紅移值更高。 埃德溫·哈勃發現了星系紅移現象純粹是因為之前的光速更快。 這是很淺顯的道理，如果光速隨時間減小，則光子在傳播過程中其頻率會逐漸減小，表現為紅移現象。相反，如果光速增加，則會表現為藍移。 紅移就是因為現在光速變慢了，未來還可能更慢。 是的，他研究了一輩子的事業，突然要被完全顛覆。克瑞蒂爾·馬蒂奇突然體驗到了以太學說被顛覆時，那些科學家的感受了。 理解？別扯淡了！ 這特么就是偽科學。 “咳咳，漢姆，如果是在你的國家，中世紀那會，就憑你剛才說的那些，都有可能被視為異端，然后被燒死。”克瑞蒂爾·馬蒂奇看著興奮的漢姆·泰勒忍不住說道。 “好吧，教授，那你告訴我如何解釋如此遙遠又大到可怕的星系？如果按照原本的理論，它們應該存在嗎？” “也許是我們對于宇宙年齡推斷有錯誤！這是有可能的。” “你能接受宇宙年齡模型有誤差，為什么不能接受光速可變呢？” “因為這無法證明！一個新的星系并不能支撐這個觀點！” “當然！這一點我承認，但你需要知道這只是個起點，接下來的工作已經安排好了！西林學社的軟件里已經發布了相關的數十個科研任務！” “什么意思？”克瑞蒂爾·馬蒂奇下意識的問道。 “在假定光速的確在變化的基礎上，基本粒子的質量隨之也有微小變化。所以通過高精度質譜儀，觀測遠古物質，也許就能發現端倪。另外，基本粒子的壽命跟衰變率，也可能受到影響。 比如類似μ子的不穩定粒子衰變過程，是否存在差異？這屬于你的專業，我們可以通過實驗室模擬跟對宇宙射線的觀測進行驗證！另外還有精細結構常數，宇宙微波背景輻射，原子鐘精度測量、深空探測實驗…… 西林學社是建立在科學基礎上的！我們的會員遍布物理學各個層面，他們都已經收到了任務，說不定許多人已經開始行動起來了！雖然以我們的時間尺度來說，光速的變化可能微不可查，但只要存在就一定能找到證據。” 漢姆·泰勒激昂的回答道。 克瑞蒂爾·馬蒂奇深吸了口氣，然后敏銳的察覺到了漏洞：“等等，伱說現在光速的變化微不可查？那么按照模型，如果早期宇宙的光速極高，那么才過了130多億年其變化率必然不可能那么小！” “因為光速的衰減是非線性的！q理論已經證明了這一點！教授，這就跟我們在通過紅移計算星系距離時，如果引入了宇宙膨脹模型，就會發現紅移跟距離之間的關系并不是線性的！ 如果按照之前的理論，宇宙膨脹初期跟晚期，紅移有著顯著的區別。現在，紅移值越大，哪怕翻了一倍，距離也只漲了一點點。這不恰好說明在宇宙早期的光速極高，所以光速速度下降明顯。過去一段時間之后，光速衰減也開始明顯變得緩慢！” 一位諾獎獲得者，常青藤大學的博士生導師，被自己的學生懟到啞口無言是種什么體驗？ 克瑞蒂爾·馬蒂奇體驗到了。 現有理論下，引入宇宙膨脹系數的共動距離計算公式，他自然很清楚。 理解了這個公式就會發現，隨著紅移增加，宇宙膨脹速率減小，使得同樣的紅移增量對距離的影響變小。同理，紅移值較小時，哈勃參數的變化顯著影響距離；而紅移值較大時，哈勃參數趨于穩定，導致距離增加的速率減小。 當然，如果不用現有理論，直接用光速非線性降低的新理論來解釋，也是可以的。 他很想說現在這些都還沒得到驗證，但他的學生告訴他，華夏那邊已經開始了這種可能性的研究，甚至發布了許多極為具體的實驗室任務。 如果最終實驗室結果證明了光速的確是在一直變慢，宇宙從來都沒有膨脹，只是光速減慢帶給所有人的錯覺，星系并沒有不停的遠離，它們就在那里，距離從未變過…… 那么他前半輩子學習的教科書都是建立在各種錯誤假設之上的。 所有教科書都要改寫，包括相對論在內的各種理論都需要進行修改。光速為什么會發生降低，是否會存在一個最低的極限值，這些將成為這個世紀物理學最重要的科學問題之一。 而這一切的一切，竟然源自于一個華夏少年最初提出的一套數學理論。 連鎖反應卻讓整個物理學界展開一場地震。 是的，光速可變，這不止是對宇宙學有影響，更對微觀世界，對物理的一切都將產生深遠的影響。畢竟現代物理學最基礎的架構都是建立在光速不變基礎之上的。 心中的信念大廈一瞬間被推翻，對于克瑞蒂爾·馬蒂奇來說，無異于天已經塌了下來。 此時只能跟漢姆·泰勒大眼瞪著小眼，腦子里則是一片混亂，直到旁邊的人手機發出一陣音樂聲。 “啊，不好意思，我導師的電話。我先去接一下。” “羅伯特教授回消息了？” “是的，那你先去吧。” 剛剛克瑞蒂爾·馬蒂奇差點忘了房間里還有第三個人存在，看著兩人交流了兩句，然后對方走出了房間，他也終于回過了神來。 “好吧，漢姆，你是對的。但我們都認可在沒有正式證明光速可變之前，這一切都是假設，對嗎？” “當然，教授。這也是你一直跟我說的，我們做出的所有結論都應該有實驗室證據作為依據，不該好高騖遠。” “很好，那么我很好奇，西林學社發布了那么多任務，沒有人質疑，都會立刻驗證？他們的經費從哪來？” “教授，你忘了那天喬教授的發言嗎？只要加入會員就能在軟件上接受西林學社發布的任務，并獲得一定的經費跟技術支持。當然經費不是一次性給的，每個階段的成果需要上傳到學社的服務器里跟學社會員共享，相關的科學家有具名權。” “那如果出了成果，對方不愿意共享或者受限于其他約定不能共享甚至上傳虛假成果怎么辦？” “不可能的，那他將永久失去會員資格。教授，你還不明白嗎？西林學社的架構是在人工智能高度發達基礎之上的，這么說吧，你應該知道沃爾夫條款吧？” 克瑞蒂爾·馬蒂奇點了點頭。 簡單來說這就是一個禁止nasa以及科技政策辦公室協調的所有領域禁止跟華夏進行合作的條款，這則條款到現在已經15年了，并在許多領域產生了深遠的影響。按照條款規定，哪怕是華夏的訪問學者，nasa都不能接待。 這在許多人看來是極為荒唐可笑的。 比如在美國舉辦一次探討恒星運動軌跡的學術會議，純學術領域的論證，但是根據這一條款，華夏的科學家就算有成果也不能來參會，多少顯得有些愚蠢。 “所以韋伯的非公開數據理論上西林學社是不能知悉的。但很顯然，包括在nasa在內所有部門都默許了我們將數據上傳到西林學社的服務器，并交給對方進行驗證。你還不明白這是為什么嗎？” “嗯？” “我聽說海上出問題了。華夏在人工智能領域的重大進展應用到了海洋之中。已經在海面下建立了一個龐大立體的勘探網絡，雖然我不知道更具體的情況，但有理由相信，華夏已經開始實質性的擁有大片海洋。 所以加入了西林學社的會員，不會愚蠢到因為這種事情退出學社的。因為我們都知道人類位面的未來在哪里。教授，想想你在華夏的生活，難道你不希望我們的城市也變得如同華夏那樣安全？我們能在任何時候出現在城市任何地點，不需要擔心任何不好的事情發生？” 一連串的反問竟是讓克瑞蒂爾·馬蒂奇懵了，這都是什么跟什么？ 根正苗紅的德國小伙子，這是在想些啥呢？ 就在他根本不知道該怎么反駁的時候，剛剛出門接電話的小伙子又進來了，并帶來了一個聽起來不錯的消息：“哈，漢姆，我的教授決定介入這項研究了，他會幫我們申請更多的資源。” 克瑞蒂爾·馬蒂奇扭頭看了眼，那小伙子正揚著手機，很興奮的樣子。 沒什么好說的了，現在他能做的似乎只能看著物理學會不會在這些人手中徹底改寫。 如果正如理論預測的那樣，光速是在變化之中，那他也許有必要加入西林學社了。總不能未來都靠他的學生拿到第一手資料。從旁人手中拿到的資料不一定完整。 “好吧，如果你們是對的，那么這將是一個諾獎級的成果。也許我應該提前恭喜你們……”克瑞蒂爾·馬蒂奇回過神來，略顯落寞的說了句。 不知道為什么，他總覺得也許他的學生可能會是對的，當一系列驗證結果都被揭示的時候，所有人對于宇宙的認知都會經歷一個巨大的沖擊。 “不，教授，我不期待諾獎！我的目標是成為歷史上最年輕的喬澤物理學獎獲得者！相信我，當那天到來的時候，你一定會為我而驕傲的！” 超神級學霸 第433章 物理教科書就要全部改寫了?
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