第二百五十章 物理学家们的脑洞
小说：学霸的科幻世界作者：幸运的球球字数：2648更新时间 : 2019-11-22 01:28:56
庞大的波音747在数架F-22战斗机的掩护下，缓缓降落于加拉帕戈斯群岛星环国际机场。
在降落前，庞学林专门让飞行员在星环城上空转了好几圈，观察这座属于自己的城市。
星环城坐落在伊莎贝拉岛的东南部平原，西部是海拔一千六百多米的阿苏尔火山，北部则是内格拉火山。
从飞机上俯瞰，火山口形成的天然湖泊犹如镶嵌在火山顶峰的碧玉，晶莹闪亮。
火山的周围，崎岖不平的地表堆满了暗红色的火山喷发物。
但进入城市之后，就能看到建筑群周边大片的绿色。
整座城市占地面积超过20平方公里，目前只规划了中央商务区、文教区、休闲娱乐区和居民住宅区，未来还将进一步规划出工业区，农业区等等。
庞学林的目标，便是在大低谷来临前，让星环城能够在绝大多数领域都做到自给自足。
波音747缓缓降落于星环国际机场。
庞学林走下飞机，便看到机场铺上了红地毯，数百名来自星环城各行各业的代表，被组织起来，欢迎自己的到来。
在坎特的介绍下，庞学林一一与这些人握手致意。
在迎接的人群中，庞学林居然看到了丁仪以及自己当年在的演讲的时候碰见的那位叫贝克的物理学家。
欢迎仪式结束，庞学林直接登上了一辆防弹车，在大量警卫的护卫下，前往星环城。
星环城一期工程目前还没有彻底完工，路上还能不时见到施工中的建筑。
坎特给庞学林安排住址是位于文教区的一个大型别墅区，据坎特的说法，别墅内居住的都是从各国挖到星环高等研究院的顶尖科学家。
庞学林在星环城的家，便在这处别墅区的一号别墅内。
接下来的几天，庞学林白天的时候在坎特的陪同下参观星环城，与市政厅、警察局、法院、人代会等机构的负责人一一见面。
晚上回到家，则开始刷过去几年星环高等研究院比较有意思的论文。
庞学林最先看的，自然是理论物理研究所的论文。
目前，星环高等研究院理论物理研究所的物理学家超过了五百人，除了那些转行的物理学家外，全世界在理论物理学领域但凡稍微有点建树的物理学家，都被拉进入了星环高等研究院。
过去五年，这些物理学家一直没闲着，而是大开脑洞，通过各种头脑风暴，构建一些全新的物理理论。
其中不乏老调重弹，也有一些非常新颖的想法。
比如庞学林正在看的这篇讲解“快子宇宙”的论文。
快子并不是什么新鲜的概念。
根据狭义相对论，为了满足光速不变，参考系之间的变换是庞加莱变换，常用的洛伦兹变换本质上是一类特殊的庞加莱变换。
如果把“单粒子态”看作某种对象.如果在不同的参考系中这些对象是“单粒子态”，那么这些“单粒子态”总要有一些共同点。
在数学上，这就是寻找庞加莱群的不可约表示，并将其分类。
人们最终发现了这样两个不变量:p^2=guvp^up^v和p^0的符号，其中p是动量四矢量。
根据这两个不变量对单粒子态进行分类，结果就会出现六种单粒子态，分别是有质量的正能态，有质量的负能态，零质量的正能态，零质量的负能态，虚质量态和真空态。
虚质量态粒子就是所谓的快子。
快子的存在完全是庞加莱变换的数学结构所产生的，但说到底，还是由光速不变原理导致的。
在全动量空间的光锥之内，被称为类时空间，类时空间对应有质量的态，这些态永远处于光锥之内，速度永远小于光速。
光锥上被称为类光空间，对应无质量的态，这些态永远处于光锥上，速度永远等于光速。
光锥外被称为类空空间，对应虚质量态，这些态永远处于光锥外，速度大于光速。
正因为如此，在相对论中，并不禁止超光速的存在，而只是禁止“超越”光速。
前者指的是速度大于光速的状态，后者指的是从亚光速加速至超光速的过程。
即所谓：亚光速的永远亚光速，超光速的永远超光速。
真实的普通物质都是亚光速的，所以通常才说光速是自然界速度的上限。
如果将快子一类物质也包括进来的话，则更普适的说法是：光速是一种速度的屏障或者壁垒。
即普通物质：质量为实数（质量平方为正数），速度比光速低，且永远不可向上超光速。
快子类物质：质量为虚数（质量平方为负数），速度比光速快，且永远不可向下亚光速。
不过到目前为止，快子只是理论上的假想物质，至今没有任何实验证据。
甚至在三体三部曲中，也没有任何关于快子的描述。
庞学林个人倾向于，快子在这个宇宙中并不存在。
将这篇论文刷完，庞学林刚在电脑上打开一个新的论文文档，正准备继续刷下去，身后突然传来一阵脚步声。
庞学林转过头，便看到程心端着一杯温热的牛奶走了过来。
“庞教授，已经十一点半了，你差不多该休息了！”
庞学林从程心手中接过牛奶，道了声谢，一口喝掉大半，然后道：“我把这篇论文看完就睡，你先去休息吧！”
“不，我等你睡了我再睡！”
程心摇了摇头，在一旁的担任沙发上坐下。
程心现在几乎成了庞学林的大管家，大到工作日程，小到衣食住行，她都会一一过问。
庞学林笑了笑，也不管她，点开论文继续看了起来。
这篇论文很有意思，探讨的是暗物质和暗能量。
作者认为，暗物质只是四维物体在三维空间中的投影，所以我们无法观测到它的存在，却能感受到它的引力。
而暗能量，则是五维时空在四维时空中的投影，是它赋予了我们宇宙斥力，从而导致宇宙加速膨胀。
庞学林的眼睛微微眯了起来，在三体中，作者虽然没有明确解释暗能量和暗物质的存在，但中有过暗示，暗物质实际上是被降维打击后的二维物体，在三维宇宙中呈现的引力。
这和这篇论文的解释，有着异曲同工之妙。
庞学林将论文翻到首页，看了下作者的名字，居然是位老熟人。
波义尔·贝克，爱德华·威滕的学生，几年前自己在发表那篇物理学界著名的演讲檄文时，曾经和他见过。
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在降落前，庞学林专门让飞行员在星环城上空转了好几圈，观察这座属于自己的城市。
星环城坐落在伊莎贝拉岛的东南部平原，西部是海拔一千六百多米的阿苏尔火山，北部则是内格拉火山。
从飞机上俯瞰，火山口形成的天然湖泊犹如镶嵌在火山顶峰的碧玉，晶莹闪亮。
火山的周围，崎岖不平的地表堆满了暗红色的火山喷发物。
但进入城市之后，就能看到建筑群周边大片的绿色。
整座城市占地面积超过20平方公里，目前只规划了中央商务区、文教区、休闲娱乐区和居民住宅区，未来还将进一步规划出工业区，农业区等等。
庞学林的目标，便是在大低谷来临前，让星环城能够在绝大多数领域都做到自给自足。
波音747缓缓降落于星环国际机场。
庞学林走下飞机，便看到机场铺上了红地毯，数百名来自星环城各行各业的代表，被组织起来，欢迎自己的到来。
在坎特的介绍下，庞学林一一与这些人握手致意。
在迎接的人群中，庞学林居然看到了丁仪以及自己当年在的演讲的时候碰见的那位叫贝克的物理学家。
欢迎仪式结束，庞学林直接登上了一辆防弹车，在大量警卫的护卫下，前往星环城。
星环城一期工程目前还没有彻底完工，路上还能不时见到施工中的建筑。
坎特给庞学林安排住址是位于文教区的一个大型别墅区，据坎特的说法，别墅内居住的都是从各国挖到星环高等研究院的顶尖科学家。
庞学林在星环城的家，便在这处别墅区的一号别墅内。
接下来的几天，庞学林白天的时候在坎特的陪同下参观星环城，与市政厅、警察局、法院、人代会等机构的负责人一一见面。
晚上回到家，则开始刷过去几年星环高等研究院比较有意思的论文。
庞学林最先看的，自然是理论物理研究所的论文。
目前，星环高等研究院理论物理研究所的物理学家超过了五百人，除了那些转行的物理学家外，全世界在理论物理学领域但凡稍微有点建树的物理学家，都被拉进入了星环高等研究院。
过去五年，这些物理学家一直没闲着，而是大开脑洞，通过各种头脑风暴，构建一些全新的物理理论。
其中不乏老调重弹，也有一些非常新颖的想法。
比如庞学林正在看的这篇讲解“快子宇宙”的论文。
快子并不是什么新鲜的概念。
根据狭义相对论，为了满足光速不变，参考系之间的变换是庞加莱变换，常用的洛伦兹变换本质上是一类特殊的庞加莱变换。
如果把“单粒子态”看作某种对象.如果在不同的参考系中这些对象是“单粒子态”，那么这些“单粒子态”总要有一些共同点。
在数学上，这就是寻找庞加莱群的不可约表示，并将其分类。
人们最终发现了这样两个不变量:p^2=guvp^up^v和p^0的符号，其中p是动量四矢量。
根据这两个不变量对单粒子态进行分类，结果就会出现六种单粒子态，分别是有质量的正能态，有质量的负能态，零质量的正能态，零质量的负能态，虚质量态和真空态。
虚质量态粒子就是所谓的快子。
快子的存在完全是庞加莱变换的数学结构所产生的，但说到底，还是由光速不变原理导致的。
在全动量空间的光锥之内，被称为类时空间，类时空间对应有质量的态，这些态永远处于光锥之内，速度永远小于光速。
光锥上被称为类光空间，对应无质量的态，这些态永远处于光锥上，速度永远等于光速。
光锥外被称为类空空间，对应虚质量态，这些态永远处于光锥外，速度大于光速。
正因为如此，在相对论中，并不禁止超光速的存在，而只是禁止“超越”光速。
前者指的是速度大于光速的状态，后者指的是从亚光速加速至超光速的过程。
即所谓：亚光速的永远亚光速，超光速的永远超光速。
真实的普通物质都是亚光速的，所以通常才说光速是自然界速度的上限。
如果将快子一类物质也包括进来的话，则更普适的说法是：光速是一种速度的屏障或者壁垒。
即普通物质：质量为实数（质量平方为正数），速度比光速低，且永远不可向上超光速。
快子类物质：质量为虚数（质量平方为负数），速度比光速快，且永远不可向下亚光速。
不过到目前为止，快子只是理论上的假想物质，至今没有任何实验证据。
甚至在三体三部曲中，也没有任何关于快子的描述。
庞学林个人倾向于，快子在这个宇宙中并不存在。
将这篇论文刷完，庞学林刚在电脑上打开一个新的论文文档，正准备继续刷下去，身后突然传来一阵脚步声。
庞学林转过头，便看到程心端着一杯温热的牛奶走了过来。
“庞教授，已经十一点半了，你差不多该休息了！”
庞学林从程心手中接过牛奶，道了声谢，一口喝掉大半，然后道：“我把这篇论文看完就睡，你先去休息吧！”
“不，我等你睡了我再睡！”
程心摇了摇头，在一旁的担任沙发上坐下。
程心现在几乎成了庞学林的大管家，大到工作日程，小到衣食住行，她都会一一过问。
庞学林笑了笑，也不管她，点开论文继续看了起来。
这篇论文很有意思，探讨的是暗物质和暗能量。
作者认为，暗物质只是四维物体在三维空间中的投影，所以我们无法观测到它的存在，却能感受到它的引力。
而暗能量，则是五维时空在四维时空中的投影，是它赋予了我们宇宙斥力，从而导致宇宙加速膨胀。
庞学林的眼睛微微眯了起来，在三体中，作者虽然没有明确解释暗能量和暗物质的存在，但中有过暗示，暗物质实际上是被降维打击后的二维物体，在三维宇宙中呈现的引力。
这和这篇论文的解释，有着异曲同工之妙。
庞学林将论文翻到首页，看了下作者的名字，居然是位老熟人。
波义尔·贝克，爱德华·威滕的学生，几年前自己在发表那篇物理学界著名的演讲檄文时，曾经和他见过。
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