Scholar’s Advanced Technological System ระบบปั้นอัจฉริยะ - ตอนที่ 606 รวมพลังงานนิวเคลียร์ / ตอนที่ 607 โล้น

ตอนที่ 606 รวมพลังงานนิวเคลียร์

อะไรวะเนี่ย?

ท่านเทพลู่?

เขาเป็นไอดอลของผม!

เมื่อจางเฉี่ยงฉิงมองคนที่ยืนขึ้น แว่นตาของเขาเกือบตกลงพื้น

เมื่อเขานึกได้ว่าชายเบอร์ใหญ่คนนี้ฟังเลคเชอร์ของเขา เขาทั้งอึ้งและดีใจ มันเหมือนกับว่าเขาถูกลอตเตอรี่ เขาอึ้งว่าเขาไม่ได้สังเกตเห็นลู่โจวในห้องเรียน และเขาดีใจที่สามารถโม้ให้คนอื่นฟังได้ว่าเขาได้เลคเชอร์ผู้ได้รับรางวัลโนเบล

แต่ถึงจางเฉี่ยงฉิงเต็มไปด้วยอารมณ์ ลู่โจวไร้ซึ่งอารมณ์ใดๆ

ห้องเรียนเป็นหนึ่งในสถานที่สำหรับแลกเปลี่ยนวิชาการ

เมื่อตอนที่เขาอยู่พรินซ์ตัน เขามักถามให้นักศึกษาของเขาเลคเชอร์ให้เขา

ในความเห็นของเขา การแลกเปลี่ยนวิชาการไม่ใช่เรื่องของเกียรติและสถานะ

“ศาสตราจารย์ลู่ เชิญเลยครับ” ศาสตราจารย์จางให้สัญญาณและยกเวทีอย่างให้ลู่โจวอย่างนับถือ

“ไม่จำเป็นต้องสุภาพเลย ผมแค่มีไอเดีย”

ลู่โจวมองดูศาสตราจารย์ขยับตัวไปด้านข้างและยิ้ม

ความเป็นทางการนี้ทำเสียเวลาเอามาก

เขาไม่ใช่คนที่ชอบเสียเวลากับเรื่องความเป็นทางการ

ลู่โจวเดินไปยืนข้างกระดานดำและหยิบชอล์กขึ้นมา

“นี่ไม่ใช่คำถามที่นักศึกษาปริญญาตรีสามารถแก้ได้ เนื่องจากมันเกี่ยวกับความเข้าใจในควอนตัมโครโมไดนามิกส์และความเข้าใจเชิงลึกของการวิเคราะห์เชิงฟังก์ชัน”

ลู่โจวนิ่งไปสองวินาทีและพูดว่า “แต่เอาจริงแล้ว มันไม่ยากแบบที่คิด”

ลู่โจวเขียนกระดานดำด้วยชอล์กและพูดถึงกระบวนการคิดของเขา

“จากการใช้ทฤษฎีฟิลด์ สร้างไดอะแกรมเฟน์แมน และใช้กฎเฟนแมนเพื่อคำนวณช่วงกว้างที่กระจาย เราจะได้…”

[iM=(ig2/|p’-p|2+mφ2)2m^ss’·2mδ^rr’]

[…]

“mφ หมายถึงมวลของโบซอนที่ตอบรับ และ g มาจากค่าคงที่ในปฏิสัมพันธ์ลากรองจ์ ถ้าเรารวมสิ่งนีเข้ากับการคำนวณก่อนหน้าของศาสตราจารย์จาง V(q) สามารถได้จากส่วนที่กระจายตัว…”

[V(q)=-g2/(|q|2+mφ2)]

ลู่โจววางชอล์กลงแล้วมองนักศึกษาในห้องเรียน นักเรียนบางส่วนงง บางส่วนก็ฟังอย่างตั้งใจ เขายิ้มแล้วพูดว่า “ส่วนนี้เป็นส่วนง่าย แต่ขั้นตอนไปเราจะต้องใช้ทริคเล็กน้อย”

ทุกคน “…”

เวรเอ๊ย!

นี่มันง่ายยังไง?

จางเฉี่ยงฉงมองดูกระดานดำเช่นกัน เขาก็ฉงนใจเช่นกัน

มันไม่ใช่ว่าเขาไม่สามารถเข้าใจการคำนวณ แต่เขาไม่อาจเชื่อได้ว่าจะมีใครสามารถคำนวณสิ่งเหล่านี้ได้ตรงนี้

คนพวกนี้ไม่ได้ใช้เวลาคำนวณในสมองบ้างเหรอ?

มันมหัศจรรย์…

ลู่โจวไม่ได้หยุด เขาหันหน้าหากระดานดำแล้วพูดต่อในขณะที่เขียน “จากนั้นเขาก็อินเวอร์ชันฟูเรียร์ แปลงสภาพมัน!”

ชอล์กขยับบนกระดานดำเร็วขึ้นๆ และจางเฉี่ยงฉิงก็ยิ่งประทับใจมากขึ้นๆ สำหรับนักศึกษา พวกนั้นดูกระดาษดำด้วยสีหน้าว่างเปล่า แม้แต่นักศึกษาหัวกะทิที่อ่านตำราเรียนจบก็มองดูการคำนวณซับซ้อนอย่างไม่เชื่อสายตา

ลู่โจวไม่ได้สังเกตสีหน้าเหล่านี้ เขาอยู่ในโลกของตัวเองโดยสมบูรณ์แบบ

ยอมรับเลยว่าสิ่งพวกนี้เป็นเรื่องพื้นฐาน แต่พวกนี้ไม่พื้นฐานพอที่จะปรากฏในข้อสอบนักศึกษาปริญญาตรี

แต่ยิ่งลู่โจวคิดถึงปัญหานี้มากเท่าไหร่ เขาก็ยิ่งเขียนขั้นตอนบนกระดานดำนี้มากขึ้น กระแสความคิดเขาชัดขึ้นเรื่อยๆ

ทำไมแรงปฏิกิริยารุนแรงถึงทำงานเฉพาะระยะสั้น?

ในอีกแง่หนึ่งคือ อะไรทำให้นิวคลีออนก่อนิวเคลียสเฉพาะระยะสั้น?

คำตอบมันชัดเจน…

[…]

[V(r)=-g2/4πr·e^(-mφr)]

ลู่โจวหยุดเขียนแล้วมองดูสมการบนกระดานดำ จากนั้นเขาพูดต่อ “ปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าแม่เหล็กเป็นการแลกเปลี่ยนระหว่างโฟตอนและมวลของโฟตอนเป็นศูนย์ ดังนั้น สำหรับปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าแม่เหล็ก V มีอัตราส่วนที่ 1/r

แรงปฏิสัมพันธ์รุนแรงเป็นเมซันที่ทำงานระหว่างนิวเคลียส มวลนี้ประมาณ 200 MeV ด้วยการคำนวณส่วนหนึ่ง เราสามารถประมาณได้ว่าด้วยแค่ระยะทางที่ 10 เมตร ถึงพลังงานลบที่ 14 เมตร ทำให้แรงนิวเคลียสหักล้างแรงไฟฟ้าแม่เหล็กระหว่างโปรตอนและสร้างปฏิกิริยาฟิวชั่น”

แถวหน้าสุดเริ่มปรบมือ

เหมือนกับคลื่นในมหาสมุทร เสียงปรบมือเริ่มแพร่ไปถึงหลังห้อง

ศาสตราจารย์จางที่ยืนอยู่ข้างเขาเริ่มปรบมือโดยไม่รู้ตัว

สำหรับนักศึกษาส่วนใหญ่ มันเป็นแค่การสาธิตที่น่าตื่นเต้น

แต่สำหรับศาสตราจารย์อย่างเขา เขาเพิ่งได้เป็นพยานต่อการใช้วิธีแก้เรียบง่ายเพื่ออธิบายระยะปฏิกิริยารุนแรง…อย่างน้อย มันง่ายกว่าการอธิบายที่เขาเคยเรียนมาก่อน

เขาไม่อาจเชื่อได้ว่าทั้งหมดนี้ถูกทำเสร็จในเวลาไม่ถึงสิบนาที

เขาอาจเป็นเพียงคนเดียวที่ได้รับรู้ถึงช่วงเวลานี้อย่างเต็มที่

ลู่โจวยังอยู่บนเวที

ถึงแม้ว่าห้องเรียนจะเต็มไปด้วยเสียงปรบมือ ลู่โจวที่ยืนอยู่หน้ากระดานดำก็จมอยู่ในความคิดตัวเอง เขาไม่ได้สังเกตกระทั่งตอนเสียงปรบมือหยุดลง

เขาทำคิดคำนวณทั้งหมดสำหรับปัญหาเรียบง่ายนี้เสร็จหมดแล้ว

แต่เขาไม่ใช่คนเดียวที่คิดถึงปัญหานี้

จากทฤษฎีสนามควอนตัมและควอนตัมโครโมไดนามิกส์ แรงพื้นฐานทั้งสี่และอนุภาคแบบดั้งเดิมสามารถรวมเป็นหนึ่งได้

ยกตัวอย่างเช่น ระหว่างตำแหน่งที่แตกต่างของพื้นที่และเวลา ส่วนประกอบของสนามไฟฟ้าสามารถถูกสร้างเป็นตัวกระทำที่ไม่สื่อสาร เมื่อทำการสร้างปริภูมิฮิลเบิร์ทที่ตัวกระทำพวกนี้ทำงาน อนุภาคแบบดั้งเดิม อย่างอิเล็คตรอน สามารถถูกมองได้ว่าเป็น ไดแรคเฟอร์มิออน การกระทำควอนตัมของสนาม

ด้วยวิธีนี้ ความต่างระหว่างสนามและอนุภาคจะหายไป

มันเป็นไปได้สำหรับสมการคณิตศาสตร์ที่เรียบง่าย อย่างทฤษฎีรวมตัวไฟฟ้าอ่อนของไวน์เบิร์กซาลามกลาสฮาว เพื่อบรรยายปฏิกิริยาไฟฟ้าแม่เหล็ก แรงปฏิสัมพันธ์อ่อน และแรงปฏิสัมพันธ์รุนแรงในทางที่รวมกัน?

คำตอบของคำถามนี้ไม่สามารถแก้ไขการลดขนาดฟิวชั่นที่ควบคุมได้ และมันไม่สามารถสร้างนวัตกรรมใหม่ให้เทคโนโลยีฟิวชั่นควบคุมได้ที่มีอยู่ แต่สัญชาตญาณของลู่โจวบอกเขาว่าถ้าเขาสามารถแก้ไขปัญหาทฤษฎีนี้ได้ มันอาจทำให้เขาได้เบาะแสหรือไอเดีย…

มันชัดเจนว่าการแก้ไขปัญหานี้ไม่ง่ายเลย

ยกตัวอย่างเช่น มันมีปัญหาคลาสสิคของแรงปฏิกิริยารุนแรงและแรงปฏิกิริยาอ่อน…

หลังจากกริ่งคลาสดังขึ้น ลู่โจวยังยืนนิ่งอยู่ เหมือนว่าเขากำลังคิดอะไรอยู่

เมื่อเห็นว่าลู่โจวนิ่งเฉย จางเฉี่ยงฉิงไม่อยากแจ้งว่าคลาสเลิกแล้ว เพราะเขาไม่อยากรบกวนกระบวนการคิดของลู่โจว

เวลาผ่านไปประมาณสองนาที

ลู่โจวมองดูการคำนวณเรียบง่ายบนกระดานดำและเริ่มพูดกับตัวเอง “แล้วจะอธิบายการมีอยู่และช่องว่างมวลหยาง-มิลส์ในเงื่อนไขคณิตศาสตร์?”

เมื่อจางเฉี่ยงฉิงได้ยินปัญหานี้ เขาก็อึ้งไป เขาหน้าแดงเหมือนนักศึกษาและพึมพำ “ผมไม่รู้”

“ผมไม่ได้ถามคุณ คุณก็เลยไม่รู้…”

ลู่โจวพูดกับตัวเองแล้วออกจากห้องเรียนไป ปล่อยให้นักศึกษาและศาสตราจารย์ที่สับสนอยู่ข้างหลัง

ไม่มีใครสามารถบอกคำตอบของปัญหานี้ได้

ท้ายที่สุดแล้ว นี่เป็นหนึ่งในโจทย์ที่ยากที่สุดในด้านฟิสิกส์อนุภาค มันเกี่ยวกับทฤษฎีสนามรวม

แล้วมันก็เป็นหนึ่งในปัญหารางวัลมิลเลนเนียมที่ได้รับการจดจำในระดับนานาชาติ…

……………………………………………………..

บทที่ 607 โล้น

ห้านาทีหลังจากคลาสจบลง ฟีดข่าววีแชทของมหาวิทยาลัยจินหลิงได้แตกตื่นเพราะคลาสฟิสิกส์

[ให้ตายเถอะ ท่านเทพลู่เพิ่งมาคลาสฟิสิกส์ของเรา]

[คลาสไหน?]

[คลาสกลศาสตร์ควอนตัมของจางเฉี่ยงฉิง จะเป็นคลาสไหนได้อีก]

[โอ้โห คลาสฟิสิกส์ของท่านเทพลู่? ห้องเรียนไหน???]

[คลาสจบแล้ว!]

[จบแล้ว? โอ๊ย ทำไมพวกคนเบอร์ใหญ่ถึงไม่บอกเราก่อนจะสอน]

มีคนจำนวนมากในมหาวิทยาลัยที่ทำได้แค่ผ่านมาตรฐาน แต่ก็มีหลายคนที่รู้วิธีคว้าโอกาส และก็มีนักศึกษาอัจฉริยะจำนวนมาก

สำหรับนักเรียนที่สนใจที่จะทำวิจัย การฟังเลคเชอร์ของคนเบอร์ใหญ่เป็นโอกาสที่มีค่า

ท้ายที่สุดแล้ว โอกาสแบบนี้มีครั้งเดียวในชีวิต

มันไม่สำคัญถ้าพวกเขาไม่สามารถเข้าใจเลคเชอร์หรือไม่ ตราบใดที่พวกเขาสามารถเข้าใจแนวคิด มันก็จะเป็นประโยชน์มากกว่าอ่านตำราเรียนเอง นั่นเป็นเพราะว่ามีหลายสิ่งที่ตำราเรียนไม่สามารถสอนได้

หลังจากลู่โจวเดินออกจากห้องเรียน เขาเดินไปทางอาคารคณิตศาสตร์

สิ่งเดียวที่เขาอยากทำตอนนี้คือเขียนแรงบันดาลใจที่เขาเพิ่งมี

เอาจริงแล้ว หลักฐานของแรงรุนแรงที่ปฏิสัมพันธ์กับการมีอยู่และช่องว่างมวลหยาง-มิลส์ได้ถูกพิสูจน์โดยการทดลองทฤษฎีฟิสิกส์ และมันได้รับการยืนยันโดยการจำลองโดยคอมพิวเตอร์

แต่เมื่ออธิบายจากมุมมองคณิตศาสตร์ มันเป็นปริศนาที่ยังแก้ไขไม่ได้

พูดโดยง่ายคือ สำหรับนักคณิตศาสตร์ส่วนใหญ่ สิ่งนี้เป็นปัญหาฟิสิกส์ที่ซับซ้อน สำหรับนักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ นี่เป็นปัญหาคณิตศาสตร์

การแก้ไขปัญหาอาศัยการคิดค้นทั้งทฤษฎีคณิตศาสตร์และฟิสิกส์

ลู่โจวไม่มั่นใจร้อยเปอร์เซ็นต์ว่าเขาสามารถแก้ปัญหานี้ได้

ท้ายที่สุดแล้ว ฟิสิกส์ทฤษฎีไม่ใช่เรื่องที่เขาถนัด

ช่วงที่เขาอยู่ที่พรินซ์ตัน การวิจัยส่วนใหญ่ของเขาอยู่ในด้านคณิตศาสตร์ นอกจากการค้นพบสัญญาณ 750 GeV เขาไม่ได้ทำวิจัยด้านฟิสิกส์ทฤษฎีชิ้นอื่นอีกเลย

ถ้าเขายังอยู่ที่พรินซ์ตัน เขาคงเลือกถามเอ็ดเวิร์ด วิทเทน หรือคณบดีก็อดเดิร์ดสำหรับคำปรึกษา เนื่องจากพวกเขาเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านฟิสิกส์ทฤษฎีและมีความเข้าใจลึกซึ้งในทฤษฎีสนามรวม

แต่ตอนนี้ เขาทำได้แค่ติดต่อกับเพื่อนเขาผ่านอีเมล และมีปัญหาจำนวนมากที่ไม่สามารถรับมือได้ผ่านอีเมล

สำหรับแวดวงวิชาการในประเทศ…

เอาจริงๆ แล้ว มันยากที่จะหาใครสักคนเพื่อคุยเกี่ยวกับปัญหานี้

ถึงแม้ว่าคุณหยาง หนึ่งในผู้ก่อตั้งสายนี้ ยินดีที่จะพูดคุยเรื่องนี้กับเขา แต่เขามีอายุเกือบร้อยปี ลู่โจวไม่อยากรบกวนเขา

โดยเฉพาะเมื่อเขาคิดถึงธีสิสเรื่องการคาดคะเนของรีมันน์จำนวนห้าหน้าของศาสตราจารย์อติยาห์ เขาไม่ได้มีความคาดหวังสำหรับนักวิชาการสูงอายุ

ท้ายที่สุดแล้ว อายุเป็นคำสาปสำหรับนักวิชาการ…

‘ฉันต้องพึ่งพาตัวเองใช่ไหม?’

ลู่โจวนั่งลงที่เก้าอี้และหยิบปากกาขึ้นมา เขาเขียนลงไปหนึ่งบรรทัดและใช้ภาษาคณิตศาสตร์เพื่อบรรยายปัญหา

[อยากจะพิสูจน์: สำหรับทุกกลุ่มเดี่ยวย่อย G มีควอนตัมสนามมิลส์กับ G ตามที่กลุ่มบรรทัดฐานบน R^4 และมีการมีอยู่และช่องว่างหยาง-มิลส์ที่ ∆>0]

หัวปากกาลากผ่านกระดาษร่างอย่างแผ่วเบา ในขณะที่ลู่โจวมองดูบรรทัดข้อความในกระดาษร่าง เขาตกอยู่ในห้วงความคิด

ถึงเขาจะไม่มั่นใจมากว่าจะแก้ปัญหานี้ได้ เขาก็มีความคิดที่จะแก้มัน

อย่างแรก โจทย์ใหญ่ขนาดนี้ถูกแบ่งออกได้เป็นสองส่วน

ส่วนแรกอาจจะถูกพิสูจน์ได้โดยการใช้แค่วิธีการทางคณิตศาสตร์

ซึ่งนั่นคือพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ถึงการมีอยู่ของทางแก้สมการหยาง-มิลส์หรือหาทางแก้ทั่วไป

ส่วนนี้ไม่ได้มีประโยชน์มากสำหรับนักฟิสิกส์ ท้ายที่สุดแล้ว พวกเขาได้ข้อสรุปว่าพวกเขาอยากทำผ่านการวิจัยพลังงานสูงและการจำลองโดยคอมพิวเตอร์ แต่สำหรับนักคณิตศาสตร์ ความหมายของทางแก้ทั่วไปของระบบสมการนี้นั้นสำคัญ

เหมือนที่เอ็ดเวิร์ด วิทเทนเคยพูดไว้ ถ้ามีใครทำงานนี้สำเร็จ ความสำเร็จของคนคนนั้นจะกลายเป็นไมล์สำคัญของคณิตศาสตร์ศตวรรษที่ 21 ให้ตามทันฟิสิกส์ทฤษฎีศตวรรษที่ 20…

แน่นอนว่าลู่โจวคิดแล้วว่าสิ่งนี่ถูกพูดโดยนักฟิสิกส์ที่ได้เหรียญรางวัลฟิลด์ ในความเห็นของเขา คณิตศาสตร์มีวิถีการพัฒนาของมัน และเขาไม่คิดว่าคณิตศาสตร์ต้องตามให้ทันฟิสิกส์

ถ้ามีใครอยากจะโต้เถียงเรื่องนี้จริงๆ มันก็คงจะไร้สาระไปหน่อย

สำหรับส่วนที่สอง นั่นก็เป็นเนื้อหาหลักมากกว่า

ซึ่งสิ่งนั้นคือหลักฐานของการมีอยู่และช่องว่างหยาง-มิลส์

การทำให้หลักฐานนี้สมบูรณ์จะเป็นประโยชน์ต่อทั้งชุมชนคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ ไม่เพียงแต่ว่าหลักฐานนี้จะสร้างวิธีการทางคณิตศาสตร์ใหม่ และมันจะทำให้กฎของธรรมชาติชัดเจนว่านักฟิสิกส์ยังไม่ได้เข้าใจอย่างเต็มที่ และนักฟิสิกส์สามารถใช้สิ่งนี้คิดค้นทฤษฎีขั้นสูงมากกว่านี้

ยกตัวอย่างเช่น การรวมปฏิกิริยารุนแรงและแรงไฟฟ้าแม่เหล็ก…

การทำสิ่งนี้จะหมายถึงว่าชุมชนฟิสิกส์ทฤษฎีทั้งหมดจะเข้าใกล้ทฤษฎีการรวมแรงครั้งใหญ่ไปอีกขึ้น

เวลาผ่านไปอย่างช้าๆ

ลู่โจวมองดูโจทย์คณิตศาสตร์บนกระดาษร่างและตกอยู่ในห้วงความคิด เขานั่งอยู่หน้าโต๊ะโดยมีปากกาลูกลื่นอยู่ในมือ นอกจากจุดหมึกยาวเป็นสาย ไม่มีอะไรอย่างอื่นถูกเขียนไว้บนกระดาษร่าง

เขานั่งอยู่ตรงนั้นจนถึงเวลาหกโมง เมื่อเขาได้ยินเสียงกระดิ่งดังมาจากนอกหน้าต่าง ท้ายที่สุด เขาเขียนลงไปในกระดาษสองบรรทัด

หลังจากนั้น เขาลุกขึ้นและออกจากออฟฟิศไป

ภายในออฟฟิศ

สองนาทีผ่านไป

เฟิงจินมองดูประตู เมื่อเขาเห็นว่าลู่โจวจะไม่กลับมา เขาหยุดเขียนและลุกขึ้นเช่นกัน

เขาสังเกตเห็นลู่โจวนั่ง ‘ฝันกลางวัน’ อยู่ตรงนั้นนานกว่าครึ่งชั่วโมง

ถึงแม้ว่าเขาจะอยู่ที่ออฟฟิศนี้มาสักพัก นี่เป็นครั้งแรกที่เขาเห็นลู่โจวมีสีหน้าแบบนี้

เขาอยากรู้เกี่ยวกับปัญหาที่จะทำให้หัวหน้าเขาปวดหัวจึงแกล้งไปกดน้ำที่ตู้กด เขาแค่อยากเดินผ่านโต๊ะลู่โจวแล้วดูว่ามีอะไรเขียนไว้บนโต๊ะ

อีกทั้งเขายังเป็นนักศึกษาอัจฉริยะที่มหาวิทยาลัยจินหลิง ถ้าเขาสามารถให้ความช่วยเหลือลู่โจว บางทีเขาอาจจะได้แต้มพิเศษ

แต่ความจริงนั้นช่างโหดร้าย

เมื่อเขามองดูการคำนวณบนกระดาษ เขาอึ้งไป

[HΛ(L)=∑(แถว)∑(c)·h^(c,c+1)+∑(คอลัมน์)∑(r)·h^(r,r+1)+∑(i∈Λ( L))·h(i)]

[…]

เฟิงจิน “…???”

อะไรวะ สิ่งนี้คืออะไร?

เหอชางเหวินเห็นว่ามันเริ่มดึก เขาอยากไปหาอาหารเย็นกินที่โรงอาหารเลยลุกขึ้น

เมื่อเขาเห็นเพื่อนของเขายืนอยู่ที่โต๊ะลู่โจวด้วยสีหน้างุนงง ในฐานะนักศึกษาปริญญาเอก เขาพยายามสั่งสอนนักศึกษาที่อ่อนกว่า

“อย่าดูข้าวของของหัวหน้า”

ดูเหมือนว่าเขาโน้มน้าวใจไม่ได้ เขาเลยพูดเพิ่มอีกประโยค

“เดี๋ยวคุณจะโล้น”

เฟิงจิน “…”

หลิวสี่หยวน  “…”

หานเมิ่งฉี  “…”

…………………………………………………