游走在晚清的乱世理工男第六百七十一章 叹息之墙667
爱因斯坦有点兴趣：“80倍？体积要变大很多？” 李谕说：“不会，因为哪怕是最小的红矮星，内部的引力、压力和密度也都很大，所以总体半径可能仅仅增加一二成而已。”</p>
“引力，压力、密度……现在能一句话同时聊到相对论与量子理论的，全世界没几个。”爱因斯坦很喜欢和李谕聊天，主要是他比较喜欢思想实验。</p>
李谕说：“我一向认为，天文学下一步的发展只能与物理学联系得越发紧密，此前日食证明光线偏折是与相对论相关的例子，而未来宇宙学的发展，更需要原子物理学。”</p>
“我非常认可你的说法，”爱因斯坦赞同道，“只不过以后想在大学里学天文学，难度可就大了太多。因为在学天文的学生头上，不再只有数学这个大太阳，还多了木星这么个小太阳。”</p>
“远不止小太阳！这个0.1倍太阳质量的小红矮星，虽然也会像恒星一样发光发热，但太微弱，甚至不如满月明亮，辐射过来的能量也就0.02瓦左右，只比月光辐射强了五六倍而已，地球的温度都不会受到太大影响。”</p>
“这么说起来，至少应该是两个大太阳的比喻才够，”爱因斯坦笑道，“要是再多一个，成了三体，更不好说了。”</p>
李谕说：“照现在天文学以及物理学的发展，何止三个太阳。”</p>
“哦？这就说到我感兴趣的一个研究方向了，”爱因斯坦放下雪茄，“我正在寻求一种方式，让物理学不那么混乱，至少不会出现三个太阳自己运转的局面。”</p>
李谕很清楚他想说什么，于是问：“你想统一相对论和量子理论？”</p>
“你不觉得那样会很美妙吗？”爱因斯坦兴奋地说，“我想寻求一种在数学上统一的场论，在这一理论中，引力场和电磁场仅仅被解释为同一个场的不同分量或显现。”</p>
这就是爱因斯坦下半辈子一直为之奋斗的“大统一理论”了。</p>
需要说明一下，这个时候物理学家仅仅发现了两种力：引力和电磁力。</p>
引力可以用广义相对论来描述。</p>
电磁力在经典物理中可以用麦克斯韦方程组；在量子领域可以用量子理论来描述。</p>
所以简单点说，爱因斯坦就是想统一引力与电磁力。</p>
不过作为穿越者，李谕知道爱因斯坦的方向错了。</p>
后世的科学家也一直在搞大统一理论，毕竟相对论和量子力学确实有很多难以调和的问题，尤其头疼的是二者都对。</p>
但想要搞大统一，引力肯定是最后一个被纳入的。</p>
在李谕穿越前，科学家已经统一了电磁力和强力、弱力。期间过程非常复杂，而且理论极为艰深，甚至已经不太好科普。</p>
真要简单点说，起码得等杨振宁的杨-米尔斯规范场理论问世，才能借之慢慢实现弱力统一；然后量子色动力学出现，再统一强力。</p>
所以以前很多人比较疑惑，为什么明明杨振宁可以与狄拉克相提并论，却感觉名气连霍金都比不过，就是因为杨振宁搞的东西太复杂，纯物理学专业才会接触到，几乎没法科普，只能浅浅说一下重要性。</p>
多说一句，狄拉克大神开创并不断完善的那个标准粒子模型，是不包括引力的……</p>
总之，你能够想象爱因斯坦选了多么困难的一条路了吧，——基本是一堵“叹息之墙”在面前。</p>
但爱因斯坦不可能知道这些，依旧兴致勃勃地说：“我几个月前同普朗克教授聊起，希望他能参与到将量子力学、电动力学和牛顿力学统一到一个逻辑体系中的研究中来。”</p>
“普朗克教授怎么说？”李谕问。</p>
“他说有点兴趣，但没有时间，”爱因斯坦回道，“毕竟他的时间太紧缺，而且人到那个年纪，再搞科研确实不是时候。李谕先生，你也是一个少有的在物理学与数学中都很有见地的科学家，要不要参与到我的统一理论中？”</p>
李谕不知道咋拒绝，于是问道：“你为什么这么肯定它们可以统一到一起？”</p>
爱因斯坦说：“因为我发现有几个数学家提出的很有建设性的成果。”</p>
他随即给李谕讲了讲最近他的发现。</p>
爱因斯坦之所以痴迷于大一统理论，可以归因于这一连串的“失误”，即他对一些数学成果的错误反应。</p>
比如一个叫做卡鲁扎的数学家，两年前提出可以在爱因斯坦的四维时空理论中再加一个第五维，一个圆柱形的维度，沿着一个方向走，又会回到原点。</p>
在数学上多加几个维度都可以，关键是怎么寻求物理解释。</p>
卡鲁扎把自己的论文给爱因斯坦看后，爱因斯坦非常欣赏，他已经从过往不重视数学变得极为看重数学了，甚至有点超过物理学的架势。</p>
但看一下爱因斯坦的广义相对论方程就知道，那是个包含10个分量的恐怖微分方程；而五维时空就要再增加5个分量，在数学上将异常困难。</p>
不过这个角度也不能说错，后来的弦理论都发展到11维了。</p>
（但弦理论和卡鲁扎的方法不太一样。</p>
弦理论是1960年代，一个数学家无意间构造了一个函数时发现的，它可以用来描述强力过程中的一些散射情况。</p>
紧接着大家发现200多年前大神欧拉就研究过，并给出了这个函数。</p>
可以说那位数学家挖到宝了。欧拉大神这个函数最惊奇的地方就是，在函数之中，粒子可以被看作某种特定的空间延伸量，说白了就是一种弦。</p>
真是哪都有欧拉的影子……）</p>
说回爱因斯坦的遭遇，他还遇到了另一个数学家，给出了一些成果，用来解释多余的维度，顺便可以解释解释量子力学中所谓的“隐变量”。</p>
爱因斯坦对这个结果同样很关注，主要是他现在已经开始反对量子力学了，在他看来，量子力学之所以存在不确定性和概率论，只是因为有人类未发现的“隐变量”。</p>
——又是一个大坑！因为后世的贝尔不等式实验证明了“隐变量”不存在。</p>
总而言之，这些都是更偏数学的角度，爱因斯坦在数学这条路上越走越远，有那么一点忽视了物理解释。</p>
都是因为此前数学对他的相对论太重要，让爱因斯坦矫枉过正了。</p>
此后，爱因斯坦好几次提出过“大统一”理论，媒体也大力渲染过，但无一例外被证实是不成功的。</p>
李谕好整以暇道：“我虽然懂广义相对论，但研究广义相对论与量子力学的统一就不是我的方向了。”</p>
爱因斯坦有些遗憾：“或许几年后你会改变看法。”</p>
李谕笑道：“您也没必要过于执着。”</p>
只是简单劝一劝，爱因斯坦不可能放弃对大统一理论的研究。</p>