第112章 开放性难题!一篇小型论文的雏形!(2/3)
展现了经典物理在解释原子稳定性与光谱现象时的捉襟见肘,以及量子化思想是如何一步步渗透并最终颠覆传统观念的。
他的论述,不仅仅是对物理学史实的简单回顾,更融入了他自己对这些物理学革命背后深层逻辑的独到理解。
他甚至还“随手”引用了几段普朗克、爱因斯坦、玻尔等物理学巨匠的原始文献中的经典论述(当然,是以一种“间接引用”和“思想转述”的方式,以免显得太过惊世骇俗),使得整个答案的学术厚重感瞬间提升了好几个档次!
“这……这是在写物理竞赛的答案,还是在写……物理学史的博士论文开篇啊?!”在考场前排巡视的那位戴着金丝眼镜的中年监考老师,当他的目光不经意间扫过秦风答题纸上那洋洋洒洒,引经据典的第一部分时,整个人都傻了!
他感觉自己不是在监考一个高中生,而是在……旁听一位资深物理学史教授的精彩讲座!
他旁边的老监考员王老师,更是看得眼珠子都快掉出来了。
他虽然对那些高深的物理理论不甚了了,但他至少能看懂秦风那工整的字迹和清晰的排版,以及那字里行间透露出的……一股令人窒息的“学霸之气”!
“这小子……他……他不会真的把物理学史都给背下来了吧?而且……还背得这么……这么有深度?!”王老师喃喃自语,声音中充满了难以置信的震撼。
本小章还未完,请点击下一页继续阅读后面精彩内容!
而在考场外的监控室内,气氛更是凝重到了极点,或者说……是诡异到了极点。
“张……张院士……您……您快看那个秦风的答案!”一位年轻的物理竞赛组委会成员,指着大屏幕上秦风答题区域的特写画面,声音都有些结巴了,脸上写满了“我是谁,我在哪,我看到了什么”的哲学三问。
被称作“物理阎王”的张院士,此刻正眉头紧锁,死死地盯着屏幕。
他那双深邃的眼眸中,闪烁着比之前看到秦风解那道“非阿贝尔量子霍尔效应”时还要复杂和震惊的光芒!
当他看到秦风在论述经典物理局限性时,居然还“恰到好处”地提及了庞加莱在相对论诞生前夕的某些先驱性思想,以及洛伦兹变换的原始形式与爱因斯坦的物理解释之间的细微差别时——
这位在物理学界浸淫了大半辈子,以“铁面无私,眼光毒辣”着称的泰斗级人物,手中的紫砂茶杯,竟“咚”的一声,从手中滑落,幸好被他眼疾手快地用另一只手接住,才没有重蹈吴思远教授那只“光荣牺牲”的茶杯的覆辙。
饶是如此,滚烫的茶水还是溅了他一手,他却仿佛毫无察觉!
“这……这小子……他对物理学史的理解……居然……居然达到了这种程度?!”张院士失声低语,那张一向不怒自威的脸上,此刻写满了难以置信的……骇然!
“他对洛伦兹对称性的理解……他对以太漂移实验背后更深层次的时空观念变革的洞察……这……这根本就不是一个高中生,甚至不是一个普通的物理系本科生能够达到的深度啊!”
张院士感觉自己的心脏都快要从嗓子眼里跳出来了!
他原本以为,自己出的这道开放题,能让这些天之骄子们认识到物理学的博大精深,以及自己知识的浅薄,从而激发他们更强烈的求知欲和探索精神。
却万万没想到,居然……居然冒出来这么一个“妖孽”!
一个仿佛……仿佛亲身经历过那些物理学革命的“历史见证者”!
“快!快把他的第一部分答案,用最高清晰度给我截屏下来!我要……我要仔细研究!”张院士对着身旁的助手低声咆哮道,那架势,活像一个考古学家突然发现了一块记载着失落文明密码的神秘石碑!
监控室内的其他几位物理学专家,此刻也都围了上来,一个个伸长了脖子,死死地盯着屏幕,生怕错过任何一个细节。
当他们看到秦风那行云流水般的论述,以及那些看似不经意间流露出的,对物理学发展脉络的精准把握和深刻洞察时,整个监控室,再次陷入了一片死一般的寂静。
只有此起彼伏的倒吸凉气声,以及……某些老教授因为过度激动而发出的“我的天姥姥”、“不可思议”、“这小子是妖孽”之类的意义不明的赞叹声(或者说是哀嚎声)。
而秦风,在完成了那堪称“惊艳绝伦”的第一部分论述后,并没有丝毫的停歇,马不停蹄地转向了第二部分——现代物理的困境与挑战。
在这一部分,秦风的笔锋一转,从对经典物理的回顾,转向了对当前粒子物理标准模型和宇宙学标准模型这两个现代物理学“支柱”的深刻剖析。
他并没有像某些科普文章那样,只是简单地列举暗物质、暗能量之类的名词,而是……以一种近乎“庖丁解牛”般的精准,指出了这两个“标准模型”在看似成功的背后,所潜藏的更深层次的矛盾与困境。
关于粒子物理标准模型,他犀利地指出:
参数过多问题:标准模型中包含了多达十几个(如果考虑中微子混合参数则更多)需要通过实验来确定的自由参数,这使得理论本身显得有些“臃肿”和“缺乏美感”,不符合物理学家对更简洁、更基本理论的追求。
质量起源问题:虽然希格斯机制成功地解释了W、Z玻色子和费米子的质量起源,但希格斯粒子本身的质量为何是那个值?以及中微子为何具有如此微小的质量,并且存在不同味之间的振荡?这些问题,标准模型都无法给出满意的解答。
等级差问题(HierarchyProblem):为何电弱相互作用的能标(约100GeV)与引力相互作用的普朗克能标(约$10^{19}$GeV)之间,存在如此巨大的差异?这种巨大的等级差异,使得标准模型在更高能量下显得非常“不稳定”,需要进行精密的“精调”(fine-tuning),这在物理学家看来是非常不自然的。
无法容纳引力:标准模型是一个描述强、弱、电磁三种基本相互作用的量子场论,但它却无法将引力也统一进来,这无疑是其最大的“缺陷”之一。
关于宇宙学标准模型(ΛCDM模型),他则一针见血地指出了:
暗物质之谜:虽然大量的间接天文观测证据表明宇宙中存在着远超普通重子物质的暗物质,但暗物质的粒子本质究竟是什么?它是否参与弱相互作用?它是否具有复杂的自相互作用?这些问题,至今仍是悬而未决的谜团。
小主,这个章节后面还有哦,请点击下一页继续阅读,后面更精彩!
暗能量之谜(宇宙常数问题):宇宙正在加速膨胀,这一惊人的发现指向了宇宙中存在着一种具有负压强的神秘能量——暗能量。
ΛCDM模型将其简单地归结为一个宇宙学常数Λ,但这个常数的理论预言值与观测值之间,存在着高达120个数量级的惊人差异!这被认为是“物理学史上最糟糕的理论预言”,也是悬在现代宇宙学头顶的一把“达摩克利斯之剑”。
哈勃常数危机:近年来,利用不同方法(如CMB观测、超新星观测、引力透镜等)测量的哈勃常数值之间,出现了统计上显着的偏差,这是否预示着ΛCDM模型在某些方面存在缺陷,或者需要引入新的物理机制?
秦风的分析,条理清晰,鞭辟入里,每一个观点都直指问题的核心,并且……他还“不经意”地在论述过程中,穿插了一些只有该领域顶尖专家才会关注到的最新研究进展和争议焦点!
例如,在谈到暗物质时,他提到了“轴子”(Axion)、“惰性中微子”(SterileNeutrino)、“WIMPs”(WeaklyInteractingMassiveParticles)等不同的候选粒子模型,并简要分析了它们各自的优缺点以及当前的实验搜寻进展。
在谈到暗能量时,他甚至还提及了“动力学暗能量模型”(如Quintessence、K-essence等)以及“修改引力理论”(如f(R)引力、MOND理论等)这些试图从根本上解决宇宙常数问题的更激进的理论构想!
“这……这小子……他……他不会是把《物理评论快报》(PhysicalReviewLetters)和《自然·物理》(NaturePhysics)最近十年的期刊都给背下来了吧?!”监控室内,一位主攻粒子物理和宇宙学方向的青年教授,看着秦风答卷上那些闪烁着“前沿光