第559章 神來之筆！布魯斯方程！統一狹義相

  第559章 神來之筆！布魯斯方程！統一狹義相對論和量子力學！驚世駭俗！

  柏林工業大學會場內。

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  眾人全都理解了波動力學的第二個問題。

  對於在場的他們而言，波動力學的計算形式還是很簡單的。

  至少理解起來問題不大。

  但是，眾人卻深深震撼。

  問題中竟然還隱藏著量子力學和相對論的矛盾。

  這簡直是物理學領域的天大之事！

  必須解決！

  此刻，投影儀打開。

  在眾人的震驚和期待之下，李奇維開始了他的解法。

  「各位，請再次看這個方程：E=pc+mc。」

  「我對它做了一些變換操作。」

  「首先，方程兩邊同時除以c，於是變成：E/c=p+mc。」

  「接著，兩邊同時開根號，變成：E/c=√（p+mc）。」③

  眾人看後都非常疑惑。

  「這跟剛剛沒啥區別啊？」

  之前公式②是E=√（pc+mc）。

  現在相當於兩邊同時除以c，就變成了布魯斯教授的公式③。

  但是這樣依然無法解決薛丁格遇到的矛盾性。

  不過，大家都沒有出聲質疑。

  顯然，布魯斯教授肯定知道這一點。

  這時，李奇維提高聲音，眼神犀利。

  「注意，最關鍵的地方來了！」

  眾人仿佛又回到了聽老師上課的學生青春時代。

  「此時，我令p+mc=（αp+βmc）。」

  「那麼，公式③就可以寫成：E/c=αp+βmc。」

  「看，這樣一來，我們就能既消除根號，又沒有使用平方，完美解決了問題。」

  嘩！

  眾人皆是一驚！

  難道讓薛丁格等人苦惱一整年的問題，這麼簡單就被解決了？

  這也太不可思議了！

  「我的天啊！」

  「這也太簡單了，我感覺我好像都能想出來。」

  「為什麼薛丁格那樣的天才會想不到？」

  「這其中肯定有什麼問題吧。」

  「」

  眾人議論紛紛。

  台下的薛丁格眉頭微蹙，他覺得布魯斯教授的轉換有點問題。

  僅僅用α和β代替平方，如果真的能這麼簡單，他乾脆一頭撞死算了。

  忽然，他想到了問題所在。

  「教授，這樣轉換確實可以消除根號。」

  「但是你的方程中，α和β真的存在嗎？」

  此時，薛丁格站了起來，他已經完全想清楚了。

  「我給大家形象地解釋一下。」

  「布魯斯教授的想法，就相當於求解【x+y=（Ax+By）】。」

  「把方程的右邊展開可得：x+y=Ax+By+2ABxy。」

  「很顯然，如果想讓這個等式成立。」

  「那麼必須：A=B=1，且AB=0。」

  「但是，這怎麼可能呢？」

  「所以，我認為布魯斯教授的轉換有問題。」

  嘩！

  會場立刻喧囂起來。

  眾人一下就聽懂了薛丁格的例子，甚至都不需要他寫出來。

  很顯然，這樣的A和B是不可能存在的。

  AB根本沒有實數解，甚至都沒有複數解。

  也就是說，這種轉換有問題。

  換言之，布魯斯教授的α和β根本不存在！

  既然不存在，就算消除了根號也沒有了意義。

  因為那只是形式上的消除，是根本沒有解的方程。

  此刻，眾人再次看向布魯斯教授，他要怎麼解釋薛丁格的反駁呢？

  面對薛丁格的疑惑，李奇維微微一笑。

  「不錯，薛丁格舉的例子很好。」

  「它完美地說明了推導中的問題。」

  忽然，他霸氣側漏，震懾全場。

  「不過，你們解不出來，我卻能解出來！」

  轟！

  全場駭然！

  所有人都不敢置信！

  這個方程的矛盾性連中學生都能看出來。

  怎麼可能還有解？

  A怎麼可能既是1又是零呢？

  「不可能！絕對不可能！」

  緊接著，李奇維就說道：

  「首先，薛丁格的展開沒有問題。」

  「但是，有一個地方，我認為可以稍作改動。」

  「各位請看屏幕。」

  「x+y=Ax+By+2ABxy，這是薛丁格的方程。」

  「現在，我把它改寫成：x+y=Ax+By+（AB+BA）xy。」

  眾人更納悶了。

  把2AB分開寫成AB+BA有什麼額外的意義呢？

  李奇維繼續道：

  「此時，AB+BA=0，但若同時假設AB≠BA，會發生什麼呢？」

  「沒錯！」

  「方程就可以成立了！」

  「所以，我們只需要找到符合上述條件的A和B的數值即可。」

  嘩！

  眾人簡直一臉懵逼！

  大家的臉上充滿了疑惑。

  「啥？」

  「誰能告訴我，到底什麼情況？」

  「AB怎麼可能不等於BA呢？」

  「這不是扯淡嗎？」

  會場內頓時嘈雜起來，眾人交頭接耳，百思不得其解。

  不僅AB+BA=0，還要AB≠BA，這怎麼可能嘛？

  哪怕是普朗克、愛因斯坦等大佬也懵圈了。

  他們直覺認為這個變換肯定有深意。

  但是這也太深了。

  真的存在符合A和B的數字嗎？

  薛丁格看著屏幕上的推導，他感覺自己的腦細胞都不夠用了。

  布魯斯教授的奇思妙想太匪夷所思了。

  然而，海森堡的眼睛卻越來越明亮，他感覺眼前這個東西很熟悉，很熟悉。

  「老天啊！」

  「該不會是那樣吧？」

  這時，李奇維看著眾人，忽然一笑。

  他的話讓全場都駭然了！

  「大家還沒看出來嗎？」

  「A乘以B不等於B乘以A，這不就是矩陣嗎。」

  「海森堡的矩陣力學就是因為發現這個現象而提出的。」

  「沒錯，如果A和B不是數字，而是矩陣，那麼一切都可以說通了！」

  「而且，確實存在這樣的A矩陣和B矩陣。」

  「A=[0 1] B=[1 0]

  [1 0][0 -1]」

  「A和B都是2×2的矩陣。」

  「它們滿足AB+BA=0，且AB≠BA。」

  靜！

  死一般的寂靜！

  所有人都被這「神來一筆」給震驚了。

  波動力學中竟然引入了矩陣！

  這是何等天馬行空、驚才絕艷的想法！

  「哦！上帝啊！」

  「布魯斯教授簡直太神了！」

  「我們所有人都以為AB是個具體的數，但是布魯斯教授竟然把它們想成是矩陣！」

  「太牛逼了！」

  「太吊了！」

  會場內爆發出一陣驚呼聲。

  眾人全都佩服的五體投地！

  海森堡的眼中爆發出璀璨精芒。

  「果然如此！」

  「真的是矩陣！」

  「布魯斯教授把矩陣力學的核心應用在了波動力學上。」

  「哈哈哈~」

  「我的矩陣力學才是量子力學的正統！」

  「波動力學需要靠矩陣力學來完善！」

  「我看以後還有誰敢說矩陣力學不好。」

  此刻，海森堡意氣風發，十足快哉。

  矩陣力學在布魯斯教授的手裡，簡直出神入化，仿佛能夠解釋世間的一切。

  薛丁格目瞪口呆，不敢置信！

  在他的波動力學中，竟然出現了矩陣。

  而且只有矩陣才能解釋他方程中的問題。

  薛丁格又喜又悲，簡直和做夢一般。

  喜的是，波動力學的缺陷被解決了。

  悲的是，是被矩陣力學解決了。

  他長嘆一聲。

  「哎，也算是好事。」

  這時，李奇維繼續說道：

  「解決了這個最關鍵的難題，下面的內容就好推導了。」

  「現在我們回到剛才的問題。」

  「由於薛丁格的波動方程是三維的，所以動量p含有xyz三個分量。」

  「再加上mc，那麼就一共需要四個未知數。」

  「所以，我們需要引入了一個4×4的矩陣。」

  「矩陣的推導過程如下所示：」

  唰！

  唰！！

  唰！！！

  ~~~

  李奇維下筆如有神，看的在場眾人眼花繚亂。

  紛繁複雜的矩陣，在他手裡猶如庖丁解牛。

  眾人根本不敢眨眼走神，因為耽誤一秒，可能下一步就看不懂了。

  三十分鐘過後，李奇維終於停下筆。

  「大家請看。」

  「這就是我改造後的波動方程。」

  「相比薛丁格的版本，這個方程可以精確描述電子以接近光速運動時的狀態。」

  「這時，可能會有人疑問：那電子自旋呢？」

  「呵呵。」李奇維微微一笑。

  「大家不要忘了，矩陣力學優于波動力學的地方，就在於它能夠解釋電子自旋。」

  「因為想描述自旋，就必須引入矩陣。」

  「而現在，這個新的波動方程中，也包含矩陣了，所以它自然就可以描述自旋。」

  （為什麼矩陣就能描述自旋，這裡面涉及的數學知識比較複雜，此處不再介紹。）

  「只要做以下變換即可。」

  唰！

  唰唰！

  唰唰唰！

  又是一通操作，最後新的波動方程精簡為一個特殊的形式。

  「這就是自旋！」

  呼！

  李奇維重重突出一口氣。

  總算完成了。

  以上的內容，就是大名鼎鼎的狄拉克方程。

  它是相對論形式的薛丁格方程。

  真實歷史上，狄拉克在參加完第五屆索爾維會議後，僅僅一年，就提出了狄拉克方程。

  論文一出，舉世震驚！

  整個物理學界都被這個方程震撼了！

  因為它把量子力學和狹義相對論統一了，簡直驚世駭俗。

  當然，它還有一個更加驚世駭俗的推論：正電子。

  這就是狄拉克，堪稱量子力學的第一天才！

  他不為人熟知，是因為他太過低調，從不招搖，只喜歡一個人研究數學和物理。

  不過這一世，應該叫「布魯斯方程了」。

  李奇維只能在心中默默安慰狄拉克。

  「小狄啊！李叔不白拿你的東西，回去請你吃大餐。」

  此刻，所有人都驚呆了！

  他們無論如何也想不到，布魯斯教授說的有點內容，竟然是如此驚人的理論。

  太震撼了！

  「天啊！」

  「太誇張了！」

  「布魯斯教授的實力太強大了！」

  「他這是統一了量子力學和狹義相對論！」

  「這是一個光想想就讓人膜拜的成就。」

  「他親手創建了兩個截然不同的理論，現在又嘗試把它們統一在一起。」

  「這就是大佬，在物理學領域可以隨心所欲。」

  薛丁格頭皮發麻！

  他的內心猶如翻江倒海一般。

  屏幕上的推導過程，被他一點一點地刻進腦海。

  「原來是這樣」

  「怪不得我無論想什麼辦法都解釋不了自旋。」

  「波動力學和矩陣力學，從來不是相互獨立，而應該相互借鑑。」

  薛丁格在這點上比海森堡大氣很多。

  他並不排斥矩陣力學，只要是對他的理論有幫助，都可以學習。

  但是，他確實想不到如此奇妙的點子。

  布魯斯教授用一種天馬行空的思考方式，把矩陣縫入波動力學之中。

  薛丁格現在有點理解，為何他找了數學家也沒用。

  因為這個新的波動方程，不僅需要數學技巧，還要物理思想。

  二者合二為一，缺一不可！

  薛丁格有物理思想，但是他不熟悉矩陣，想不到這種變換。

  他找的那些數學家知道矩陣，但是他們沒有物理思想，也不會往這種變換上想。

  所以，只有同時精通數學和物理的布魯斯教授，才能捅破這層禁錮，打開新的天地。

  愛因斯坦神色激動。

  他從布魯斯的推導中，嗅到了一絲統一的味道。

  這可是他夢寐以求的壯舉啊！

  曾幾何時，愛因斯坦頭鐵，想要統一引力和電磁力，可惜沒有成功。

  後來，強力和弱力的提出，讓他只能放棄。

  畢竟現在自然界的基本力變成了四個，而不是兩個，他的統一方式有問題。

  而現在，布魯斯卻為他展現了一種新的統一方式。

  那就是把量子力學和相對論給統一了。

  雖然只是統一了狹義相對論，但也足夠驚世駭俗了。

  他信誓旦旦地對旁邊的普朗克說道：

  「我估計再過幾年，布魯斯應該能把廣義相對論也和量子力學融合。」

  普朗克笑著說道：

  「按照他這個發展趨勢，我感覺很有可能。」

  然而，兩位大佬想不到的是，真實歷史上，這樣的統一理論過了一百年都沒有完成。

  量子力學和狹義相對論可以很好地兼容，但是和廣義相對論就完全沒法融合。

  一切都是因為引力的存在。

  量子場論把世間的一切都量子化了，唯獨不能量子化引力。

  這就是量子力學和廣義相對論的核心矛盾。

  在針對這個問題的猜想中，後世有一種猜想堪稱腦洞突破天際。

  反過來！

  什麼意思呢？

  不是把引力量子化，而是把其它三種力【引力化】！

  這種猜想認為，宇宙中其實只有一種基本力，那就是引力。

  另外三種力只是引力在特殊時空規則下的變化形態。

  不得不說，這個猜想確實極其大膽，而且足夠創新。

  當然，目前還沒有什麼進展。

  此刻，李奇維初步把量子力學和狹義相對論統一，讓愛因斯坦等大佬看到了統一的曙光。

  後排角落處，李承道簡直震驚的說不出話來。

  「二弟又一次對了！」

  「竟然真的是引入矩陣！」

  「這」

  李承道實在想不出用什麼詞語來形容自己的二弟了。

  驚為天人！

  三天前的演講，李承德雖然也都預言對了。

  但是那場演講需要用到的數學和物理知識並不多。

  主要還是考驗想像力。

  但是今天的內容不同。

  看著屏幕上密密麻麻的推導，李承道覺得自己在看天書。

  對於李承德來說，那就更不用說了。

  但是，對方依然能夠憑藉強悍的直覺，抓住最核心的東西。

  「既然矩陣能證明自旋，用矩陣的方法不就好了。」

  李承德的想法就是如此樸實無華，但卻切中要害！

  李承道唏噓道：

  「二弟，聽我的，以後學物理吧。」

  李承德一副無所謂的樣子。

  「哎呀大哥，我還沒玩夠呢。」

  「我準備先學點音樂，吸引妹子。」

  「再我看破紅塵，滿眼紅粉骷髏之時，再遁入物理門，追尋真理之路。」

  李承道：

  此刻，會場內的氣氛徹底引爆。

  在場的諸多大佬們，哪怕不懂量子力學，也至少能看懂推導的思路和過程。

  新的波動方程比之前的量子真空漲落更重要。

  前者是實打實推導出來的理論，而後者只是個猜想。

  而且新波動方程解決了波動力學的兩個難題，完善了它的根基。

  至此，量子力學的兩個版本全都完美了。

  從任意一個都能推導出舊量子論的一切內容。

  量子力學大成了！

  不過，薛丁格、海森堡、泡利、愛因斯坦、普朗克等量子大佬們知道。

  量子力學還剩下最後一個關鍵問題。

  那就是對波粒二象性的解構！

  這也是上次量子力學論道大會的遺留。

  如今波動力學和矩陣力學再無瑕疵。

  但是它們之間的深刻矛盾還沒有解決。

  電子和光子既可以是波動也可以是粒子。

  那麼問題來了？

  它們什麼時候表現為波？什麼時候表現為粒子？

  什麼因素會影響它們到底變為波還是粒子。

  很多實驗證據已經表明，電子要麼表現為波，比如電子衍射；要麼表現為粒子，比如碰撞實驗。

  暫時還沒有發現也不能理解電子同時是波和粒子的現象。

  那麼這其中到底是哪個變量在給電子「下指令」呢？

  電子總不可能有自我意識吧。

  「哦，現在我該為波動了。」

  「咦，下一秒我該表現為粒子了。」

  以前的光子也是這個問題，但當時連量子力學都沒發展出來，自然就無法解釋。

  但是現在量子力學已經足夠成熟，這個問題必須要解決了。

  量子力學必須統一粒子和波動。

  真實歷史上，玻爾提出的互補原理，解決的就是以上的問題。

  對單個量子客體的完整敘述，必須包含波動性和粒子性。

  而這一切，都將在第四屆布魯斯會議上揭曉！

  現在，李奇維看著眾人，繼續說道：

  「根據新的波動方程，我們可以得出一個結論。」

  「即：電子自旋是狹義相對論的必然要求！」

  「自旋是用來描述電子磁矩的物理量。」

  「它和質量、電荷等一樣，都是電子的固有屬性。」

  「它不是我們假想出來的電子行為。」

  眾人聞言點點頭。

  電子自旋概念在剛提出的時候，確實遭受到了質疑。

  因為它實在有點像硬湊出來的。

  那時，關於第四量子數的研究如火如荼。

  很多物理學家都在尋找它的蹤跡。

  最終被烏倫貝克三人捷足先登。

  他們發現了自旋。

  可是沒有人能夠解釋自旋的來源和機制。

  哪怕是當時的布魯斯教授也不行。

  而今天，自旋的秘密終於被解決了。

  此刻，眾人心情很好。

  布魯斯教授果然從來不會讓人失望。

  今天的會議內容一旦公開，必將引起物理學界的超級大地震。

  主持人G·赫茲準備上台總結，開啟下一個討論環節。

  然而，他剛走幾步，卻發現了不對勁。

  「布魯斯教授怎麼還沒有動？」

  「他的理論不是講完了嗎？」

  G·赫茲有點疑惑了。

  「這是什麼情況？」

  很快，在場眾人全都發現了這個異常。

  在他們驚奇的目光下，布魯斯教授抬起頭，背過身，眼睛盯著前方的投影屏幕，若有所思。

  嘩！

  會場為之一靜！

  所有人屏住呼吸，不敢打擾到布魯斯教授的思考。

  「啊？什麼情況？難道這個新波動方程有什麼問題？」

  「不可能吧，在場有這麼多量子力學大佬，如果真有問題，應該早被看出來了。」

  「那布魯斯教授是在看什麼？」

  「不知道」

  海森堡盯著公式又仔細看了幾遍。

  他可以確定，布魯斯教授的推導絕對沒有任何問題。

  所以，他也很好奇。

  「師兄，你覺得布魯斯教授在看什麼？」

  泡利聞言，一雙犀利的眼睛來回掃動。

  他認為布魯斯教授肯定是發現了什麼奇怪的東西。

  「難道是新方程還有不兼容的情況？」

  「不可能啊！」

  「想不通。」

  泡利搖了搖頭。

  普朗克、愛因斯坦等人你看看我，我看看你，都很懵圈。

  沒有人知道到底怎麼了。

  一分鐘

  五分鐘

  眾人無比相信布魯斯教授，所以大家都在小聲討論，不敢高聲喧譁打擾。

  足足十分鐘之後，李奇維終於開口了。

  他喃喃自語：

  「原來如此。」

  接著，李奇維回過神來，面對眾人，燦然一笑。

  「不好意思，各位，我剛剛想問題出神了。」

  「因為我發現新的波動方程有一個奇怪的現象。」

  「或許，我應該告訴你們。」

  「這可能會顛覆物理學界目前對物質的認知。」

  嘩！

  全場駭然！

  顛覆對物質的認知？

  要怎麼顛覆？

  （還有更新耶）