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今天早上有一个学生来到我的办公室,他问我:“宏观之下是什么?”
我想这个问题对于以前的我是很好回答的,可是我现在不确定了,因为那只是曾经的答案。此时我是极度踌躇的,因为对于他们这个时代的人来说,其实宏观之下,早已不同,只剩虚无。
哦,对了,忘自我介绍了,我姓陆,所以同学们都叫我陆教授,目前在大学教书,可能有点学识,并且肚子里有点墨水,其他来说就没什么了。
我热爱东西早就不复曾经那般的辉煌,甚至连记得它的人都只剩下一点点。这是一场悲伤的故事,哦,其实这只对我们来说是悲伤的,毕竟别人早就不知道它了,更何谈感情。
我上大学那会儿,是学物理学的,物理学中有一门很有趣的课程,叫做量子力学。是吧,可能对你们这个时代人来说,这个词很陌生,在教育体系中根本没见过。其实也正常,学术总会“优胜劣汰”的嘛。
后来我读了研究生,选择的研究方向是AMO
可是后来,对于这种应用物理我总是提不上兴趣,可能就是那份热血已经过去了,于是,我将目光转向了更深奥的理论物理学。可该死的,我不知为什么当时直接选择了弦理论,那个将所有基本粒子看作一维的颠覆性思想。
弦理论是唯一能将引力纳入量子框架、且自洽的理论,是当时最有希望一统物理学的理论,可人类对弦理论的研究就是一场彻头彻尾的灾难!
弦理论中有一个很重要的核心推论——普朗克尺度是物理长度的下限。我来解释一下:弦有最小长度(约普朗克长度)。因此,无法探测比弦长更小的空间结构,这可以从根本上解决点粒子理论在低于普朗克尺度下出现无穷大的问题。
可问题就出在这里,所有人都知道普朗克尺度以下,现有的物理学时空概念会失效,这是因为量子涨落和引力的“杰作”,这是完全无法测量的,所以普朗克常数扩大将会发生不可预料的后果。而弦的扩大就会导致普朗克尺度扩大。
当然,当时几乎所有人都认为弦不可能大规模放大,也的确,自然中发生这种事情的概率低到离谱,可人这种生物总是想要了解所有自己不了解的事物,这是人的本性。
当人类第一次观测到宇宙弦
幸运的是,此时它们相接触的都是较低密度区域,对弦的作用有限,完全不足以达到致命威胁的程度,当然,以后要是有密度更大的区域相交,我们就无法预测人类的未来了。
但也有不幸运的一面,这件事情的发生对微观领域的研究是毁灭性的。许多对微观研究颇有建树的物理学家发现自己研究半辈子东西就这样消失了,并且以后也不会再回来,这对他们来说无论是心理还是生理上都是难以接受的。
这种情况也是能够理解,毕竟自己耗费那么多时间的成果被毁于一瞬间,可能换谁来都不会好过的,更何况他们的成果是在这个星球上最顶尖的,几乎代表着人类文明微观物理的进步,就这么失去了,其实对于全人类来说也是很大的损失。
所以导致了一种情况,曾经那些名声显赫的物理学家就这样颓废了下去,而年轻一代又不愿意研究这样一个几乎废掉的东西,然后在这个方面的研究就会出现断层,而想要改变这场灾难又必须要在微观层面有更深入的研究。最后人类就会彻底失去扭转这场灾难的机会。
可是很意外,第一个找到我的不是任何一个国家的政府部门,也不是民间组织,是一个我从来没有听过的组织——SCP基金会。
当然,我肯定是不会轻易相信这么一个“来路不明”的组织,但他们拿出了我难以拒绝的筹码——FCC
他们没有给我固定的实验室,但可以向他们申请一些高精尖设备的使用权,其实对我来说这已经足够。平时就教教书,每周去参加一次例会,用于分享相关领域的研究成果,有需要时还可以使用这个星球上最精密的仪器,感觉没有什么比这样的研究历程更加闲适的了。除此之外还能和这个世界上最后那些对微观仍抱有希望的“老顽固们”聊聊天,取决于多方面,几乎所有像我这样的人都选择加入了这里。
不久后的一天,在我们的群聊里来了一位自称部门主管的人,他告诉我们,从今天起,这里就叫做“量子部”。这个词被赋予着鲜明的时代特色,一个没有基本粒子的时代,和一群追逐基本粒子的“疯子”,是这里最显著的特色,而我们这三十二人就成为了第一代量子部成员。
帷幕外的世界好像早就对“它”失去了兴趣,哪怕“它”留存着的是最后的希望
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量子部(32)
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或许我们需要有一次和“它”真正的告别……
瑞士 日内瓦近郊 欧洲核子研究中心
“陆教授,久仰久仰。”
(双手紧握住陆鑫懿的手)
“您是?”
“陈塘,在量子部的群聊里您应该见过。”
“哦!想起来了,在网上聊得蛮久,没想到连同事都不认得喽。”
(拍了拍陈塘的肩膀)
“没事,量子部的其他人基本也都来了,看看去?”
“好。”
(走到旁边的人群中间)
“各位,这位是陆鑫懿,陆教授,想必大家都知道。”
“您好您好。”
(互相握手)
“您以前来过这里吗?”
“想过,毕竟这是世界上最具代表性的研究设备之一,无数物理学家可谓是日思夜想。没想到它都快关停了,世事无常啊。”
“的确,但最后能看一眼也不错了。”
“仪式马上开始了,我们先进会场?”
“那行,走吧。”
(通过安检,进入会场)
“好简洁的会场啊!”
“告别怎么会弄得隆重呢,大家的心情必然都是沉重的。”
“也是。”
(来自欧洲核子研究组织的高层缓步走到演讲台前,调整了一下麦克风)
“Welcome scientists from all over the world.”
(欢迎世界各地的科学家来到这里。)
“Thank you for your support from CERN.”
(感谢各位对欧洲核子研究组织的支持。)
“Unfortunately,LHC is about to be shut down.”
(但很遗憾的告诉大家,大型强子对撞机即将关停。)
“But the contributions it has made for us and for the world over these past decades are indelible.”
(但它在这数十年间为我们,为世界做出的贡献不可磨灭。)
“So I think we need to say goodbye to it.”
(所以我想我们应该需要与它来一次道别。)
在简短的演讲之后,跟着人群,我们来到了ATLAS
10……
9……
8……
7……
6……
5……
4……
3……
2……
1……
或许生活在这附近的人还不知道他们脚下100米处正在发生的变化。从圣热尼普伊到韦尔索内,从费内-伏尔泰到圣让德贡维尔,最后从萨蒂尼到梅兰……他们底下的灯光正在一点一点、断断续续地熄灭。
27公里很短,短到彻底关闭它只需要48秒;而27公里又很长,长到这条路我们已经走了数百年了。
当梅兰的地底不再拥有灯光时,我想它安息了,量子力学也该安息了。
至此,我想我们应该在这里留下最重要,也大抵是最后一笔……
量子力学编年史
- 1900年:普朗克提出能量量子化假说,标志着量子概念的诞生,他也因此被称为 “量子力学之父” 。
- 1905年:爱因斯坦提出光量子假说解释光电效应,赋予量子实在的物理身份。
- 1911年:卢瑟福通过α粒子散射实验,提出了原子的行星模型,为现代原子理论奠定基础。
- 1913年:玻尔在原子模型中引入量子化条件,用量子跃迁成功解释了氢原子光谱。
- 1919年:卢瑟福通过α粒子轰击氮核实现了人工核反应,开启了现代粒子物理的新篇章。
- 1923年:康普顿的X射线散射实验证实光量子具有动量,光的粒子性最终被证实。
- 1924年:德布罗意在博士论文中提出物质波假说,认为所有物质都具有波粒二象性。
- 1925年:海森堡在论文中提出 “一人论文” ,与玻恩、约当共同创立了矩阵力学,这被认为是量子力学的真正诞生年。
- 1926年:薛定谔提出波动力学,建立了著名的薛定谔方程。不久后,薛定谔证明矩阵力学与波动力学在数学上是等价的。
- 1927年:海森堡提出不确定性原理,即无法同时精确测量一个粒子的位置和动量。同年,玻恩对波函数进行了概率解释,奠定了量子力学的统计基础。
- 1927年:在第五届索尔维会议上,以玻尔和爱因斯坦为首的双方就量子力学完备性等问题展开著名论战。
- 1928年:狄拉克提出狄拉克方程,将量子力学与狭义相对论成功统一,并预言了反物质的存在。
- 1930年:泡利为解决β衰变中的能量不守恒问题,大胆预言了 “幽灵”粒子——中微子的存在。
- 1932年:查德威克发现中子,原子核结构理论得以完善。
- 1932年:安德森在宇宙射线中发现了正电子,首次证实了狄拉克的反物质预言。
- 1935年:薛定谔提出著名的 “薛定谔的猫”思想实验,生动揭示了宏观与微观世界的矛盾;同年,“EPR佯谬”的提出,引发了对量子纠缠和物理实在本质的长期辩论。
- 1942年:费曼提出量子力学路径积分表述。
- 1947年:兰姆等人通过 “兰姆移位” 实验,精确测量了氢原子能级差异,为量子电动力学的验证提供了关键依据。
- 1947年:物理学家在宇宙射线中发现了带奇异数的K介子与π介子,为强相互作用的研究提供了关键线索。
- 1948年:量子电动力学建立,成为首个成功的相对论性量子场论。
- 1954年:杨振宁和米尔斯提出杨-米尔斯规范场论,为后续统一基本相互作用奠定了数学基础。
- 1956年:吴健雄的实验证实李政道和杨振宁的预言,推翻了物理学界长期坚信的宇称守恒定律。
- 1957年:埃弗莱特提出量子力学的多世界诠释,认为测量导致宇宙分裂而非波函数坍缩。
- 1964年:贝尔提出 “贝尔不等式” ,为检验量子纠缠提供了可实验验证的判据。
……
- 2012年:阿罗什和瓦因兰德因在操控离子阱和单个光子方面的开创性实验获诺贝尔奖。
- 2022年:阿斯佩、克劳泽和塞林格因用纠缠光子进行实验,开创量子信息科学获诺贝尔奖,标志着第二次量子革命进入高潮。
- 2025年:联合国宣布2025年为 “国际量子科技年”,以纪念量子力学诞生一百周年。
21世纪中叶,因宇宙弦碰撞导致微观可观测阈值升高,量子力学不复存在
2052年,LHC正式关停,标志着量子力学的大门彻底关闭
“哈哈,这个编年史也算是有头有尾了。”
“谁说不是呢,但编年史是结束了,我们量子部的任务仍在延续。”
“为了拯救这个世界,继续追逐那些难以捉摸的粒子?好中二!”
“管他呢,也只有继续研究这些,才能完成我们的宗旨吧。”
“嗯对,让世界重具微观。”
“或许我们还能在失去微观的世界撑起一片属于曾经量子力学的天。”
“这就是我们这个部门的意义——以对粒子的更多研究,打破普朗克尺度的限制,让世界回到我们年轻时的美好。”
“直面灾难,研究灾难,理解灾难。我们会生老病死,但量子部不会,人类的希望就在量子部手里喽。”
“蛮晚的了,走吧,搓一顿。”
“你小子,挺上道的啊。”
“你请客。”
“滚滚滚。”
量子部的故事不会结束……
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