第73章 过往经验,一文不值
“当然不,赛特先生。”
艾德文正面迎上传奇巫师赛特的锋锐目光。
“与之刚好相反,今天我来到这里,已经做好了激怒所有人的准备。”
他走到分析终端前,为自己的幻灯片翻页。
“用更准确的语言来描述,光,是以大量‘波包’的形式存在并传播的,各位评委,以及各位在场观众,请允许我提出一个崭新的心智模型——光量子。”
“哦……”
观众们看向幻灯片,看到了艾德文为“波包”绘制的简易示意图,并因此发出了困惑解除的感叹。
“原来是这样的……”
示意图上,“波包”在图像上同时显示出了“包”状的粒子,以及被包裹在其中的震荡波形。
这一图像的提出,使得想象光量子成为可能,构建心智模型的难点,首先得以扫清。
现在,这个理论,至少对巫师提升自身力量是有意义的。
在此基础上,艾德文又翻过一页,进一步给出光量子的物理和数学定义。
“光量子在静止时质量为0,一旦被激发,便会得到质量,并且以恒定的光速向前传播,从而具备动量。
“当光量子被物体吸收或反射时,动量得以传递,光压力,也就自然而然地产生了。
“其中单个光量子的能量,如数学表达式所示,等于频率与‘量子常数’的乘积,冲量等于波矢量与量子常数的乘积。”
这是一个同时具备开创定和颠覆性的心智模型!
在所有人意识到之前,量子物理的大门,已被轻轻叩响!
“唔……”
此刻,所有8名评委,都抬头仰望着艾德文的光量子表达式,仰望着那简单,但突破常识认知极限的数学表达式。
“我还是不理解……”
长久的沉思之后,勃兰特教授首先回过头来。
“按照你的假说,光量子的能量必须是这个所谓的‘量子常数’的倍数,为什么?为什么你要引入这个尚未被发现的常数?”
“这恐怕还要从黑体辐射的角度讲起。”艾德文含笑道。
黑体辐射?
评委们面面相觑。
这是另一个当代物理学难题。
难道说,终结300多年来对光的争论,对11号考生还不够!?
他还要“顺便”解决黑体辐射问题!?
这到底是多大的学术野心和学术自信?
艾德文继续翻页:“大家都知道,为了解释著名的黑体辐射问题,到目前为止,共有两个辐射能量分布定律公式被提出,但它们都在辐射的低频或高频段上失效,远远难称完美。
“而实际上,只要经过一定的数学变形,这两个公式可以得到融合。”
艾德文翻到幻灯片下一页,展示出使用插值法推导黑体辐射公式的过程。
这对一名穿越自后世的博士来说,这只能说略有难度。
“漂亮,技巧很精湛!”
身为星界导航员的迪莉娅女士精通现代数学,看到推导过程后,忍不住发出赞叹。
最终,艾德文进一步引入熵的概念,给出了一个适用于所有频段、没有缺陷的黑体辐射公式。
八位评委,包括看台上的其他高阶巫师们都惊奇地发现,根据这个公式,能量无论是在发出还是在接收时,都不能是连续不断的,而必须是一份一份的。
每一份的能量大小,都由一个神秘的“量子常数”所决定。
在地球上,它便是著名的普朗克常数h!
这是与圆周率π、光速c、引力常数G,以及哈勃常数H齐名的宇宙间最重要的常数之一。
整个宇宙,或者说主物质位面的样貌,很大程度上由这些常数所决定。
这“一份能量”,概念上也就等同于一个量子,光所携带的能量,自然也遵守这一定则。
“嗯……是的,仅从数学上看,这是正确的,或许在物理上也可以找到意义……”
勃兰特教授又是认真思考许久,之后评论道。
相比答辩刚开始的时候,他的神情早就不那么自信,话语中的底气也被削去很多。
“但是,但是……”
他不顾形象,使劲抓挠着本就不太茂盛的头发。
“这也太违反常理了吧!
“11号考生,作为评委我要提醒你,你这已经不止是在向光的波动和粒子两派宣战,而是……在向整个科学传统宣战!”
观众席上的中高阶巫师频频点头,那些低阶巫师和实习研究员却都有些没听懂。
为什么?
有那么危言耸听吗?
怎么就宣战了?
“因为巫师和凡人的所有现代科学成果,基本都建立在微分和积分运算的基础上,”评委伊芙女士沉声道。
“而微积分,必须建立在‘连续’这一基本概念之上,如果能量并非连续,巫师就不会有今天的成就。”
“不,这一次,您又完完全全地说错了。”
艾德文毫不让步。
“很遗憾,但‘处处不连续’,恰恰是这个世界的真实样貌!”
伊芙女士,你也有点太把当代巫师的所谓成就当回事了!
“是的,所有自然现象都有一个对应的数学描述,但反过来,并不是所有数学工具,都在现实世界中有所对应!它们只是工具而已!
“微积分是在用一种特定的数学手段逼近现实,它是理想化的,但并不完全准确。”
“简直荒谬且狂妄。”伊芙女士嗤笑道。
“荒谬吗?其实处处连续的世界,反而容易得出更加荒谬的结果,比如著名的‘龟之谬论’。”
“龟之谬论”是一个古老的谬论,所有学者都无比熟悉。
它的具体内容是,任何跑步健将,都不可能追上100米外慢悠悠爬行的乌龟。
因为当健将跑完与乌龟之间的100米距离时,乌龟已经又向前爬出去10米,健将继续追赶这10米,则乌龟又向前爬行1米。
如此重复,无限细分距离长度和时间,则追赶永无止境。
“当然,在这个问题里,微积分能解答最终的数值问题,但却难以解释逻辑层面的矛盾。”艾德文继续道。
“但是,只要认识到能量、物质、空间和时间都不能无限细分,谬论,就可以从数学和逻辑两方面得到推翻。”
事实上,时空若是一直细分下去,最后得到的最小单位,也就是著名的普朗克尺度,对这个时代来说,稍稍有些提前。
但物质不能无限细分的观点,早已随着分子和原子结构的发现,深入人心。
巫师们逐渐意识到,这世上应该是存在一种或多种最微小、最基本的粒子的,它无法再被切分。
所以,为什么能量不能如此?
为什么空间和时间不能如此?
答案是没什么不可以。
观众们先是与周围的同事、友人对视,随后展开讨论。
三言两语之后,大约有二十分之一的巫师觉得,11号考生的假说,虽然严重冲击常识,但在科学、乃至哲学层面,并无瑕疵!
而这,意味着一种重大的思潮转变!
进入量子领域后,巫师们的眼睛、直觉、常识,乃至先前的学术积淀都不再可靠。
要想在这个领域中继续探索求知,对想象力、数理能力和逻辑能力的要求,上升到了前所未有的高度。
这是一道高高的门坎!
只有在迈步过去之后,才能进入崭新的知识圣殿!