Глава 576. Ключ к открытию пространственно-временной дыры •
Банкет быстро подошел к концу.
Поговорив немного об исследованиях дзета-функции Римана и теории чисел, довольный Сюй Чуань поднял свой бокал, чокнулся с Фальтингсом, Виттеном и другими, и выпил оставшееся шампанское.
Только ради этого разговора сегодня вечером, ради этой поездки в Россию с некоторым риском для участия в Международном конгрессе математиков, все это стоило того.
Слова Виттена и других открыли ему совершенно новый путь.
В исследовании моста Эйнштейна-Розена, от хаоса в начале до настоящего момента, он уже ухватился за "нить".
Хотя ему не терпелось вернуться в свою комнату, чтобы продолжить обдумывать свои мысли, но на сегодняшнем математическом конгрессе он тоже был одним из главных героев, другие ученые не могли просто так отпустить его.
Один за другим математики и физики подходили к нему, чтобы поздороваться и обменяться контактами.
Хотя он пил только по маленькому глотку, но количество ученых, подходивших к нему, было слишком велико, так что за последние полчаса он выпил немало шампанского.
Но, к счастью, его выносливость и физическая форма были в порядке, он не опьянел, а лишь слегка захмелел, и вернулся в свою комнату.
Приняв быстрый душ, переодевшись из пропахшей алкоголем одежды, Сюй Чуань вытер волосы и сел за письменный стол.
Открыв блокнот, он взял лежавшую рядом шариковую ручку и, немного подумав, написал математическую формулу.
【ds² = (1 - 2m/r)dt² - (1 - 2m/r)⁻¹dr² - r²(dθ² + sin²θdφ²)】
Это формула метрики Шварцшильда, одна из формул эволюции метрики пространства-времени, а также начальная точка моста Эйнштейна-Розена.
Концепция пространственно-временной дыры первоначально возникла при изучении решения Шварцшильда. Физики, анализируя решение белой дыры, с помощью мысленного эксперимента Альберта Эйнштейна обнаружили, что само пространство-время Вселенной может быть не плоским.
Это как лист бумаги, если его смять, он превратится в комок.
И в этом неровном пространстве-времени Вселенной такая "изогнутая складчатая" структура означает, что массивные небесные тела будут "вниз" сжимать пространство-время.
Проще говоря, это как положить железный шар на пластиковую пленку.
Из-за веса пленка будет прогибаться под шаром, и если вес будет достаточным, пленка может прогнуться до касания земли.
Во Вселенной то же самое, например, нам хорошо известны черные дыры, из-за слишком большой массы они почти бесконечно "сжимают" поверхность воды, и если она достаточно сильна, то в неровном пространстве-времени Вселенной это означает, что часть внутри горизонта событий черной дыры соединится с другой частью Вселенной.
Это и есть первоначальная "шварцшильдова горловина", предложенная австрийским физиком Людвигом Фламмом, позже Эйнштейн и Натан Розен усовершенствовали теорию червоточин, они попытались рассматривать черные дыры как модель элементарных частиц и на этой основе вывести существование пространственно-временных дыр.
Однако в то время уравнения общей теории относительности не могли решить "сингулярность" (точку бесконечной массы), поэтому Эйнштейн очень не любил такие точки.
Поэтому они, исходя из стандартного решения черной дыры, объединили его с другим перевернутым решением черной дыры, образовав мост Эйнштейна-Розена.
Хотя, по мнению Сюй Чуаня, теория "пространственно-временных дыр", построенная на теории черных дыр, уже сильно устарела, но часть теории в этом утверждении все же можно позаимствовать и изменить.
"Рассматривая черную дыру как трехмерное пространство, в фотонном слое гравитационное поле заставляет фотоны двигаться по орбите, если изменить трехмерную структуру, представить гравитационное поле как поле, вызванное "гравитонами", то, выражая линейный элемент в сферических координатах, можно вывести новый набор координат..."
"Используя координаты Крускала для представления новых переменных "время" и "пространство", вводя "гравитон", можно получить 【ds² = 16m³/r * e⁻ʳ/²ᵐ(dt'² - dx'²) - r²(dθ² + sin²θdφ²)】..."
"..."
В гостиничном номере Сюй Чуань обдумывал работу, которую не закончил ранее.
Изменить "древний" мост Эйнштейна-Розена, расширить его на все космическое пространство, не ограничиваясь определенным диапазоном и типом.
Это означает, что, исходя из этой теории, "пространственно-временные дыры" можно открыть в любом месте Вселенной.
Конечно, теория - это только теория, для поддержания стабильного существования "пространственно-временной дыры" обязательно потребуется чрезвычайно мощная энергия.
Гравитон - это всего лишь ключ, он может открыть эту дверь, запертую Вселенной, но чтобы распахнуть эту дверь и позволить человеку войти, потребуется дополнительная сила.
И что это за "сила", честно говоря, Сюй Чуань пока не знает.
Возможно, это темная энергия, возможно, антиматерия, а может быть, и обычная энергия подойдет, но эту работу можно сделать позже.
Сейчас ему нужно с помощью формулы функции завершить построение этого "моста"!
Как раз когда он собирался начать, в дверь постучали.
"Кто там?"
Сюй Чуань, слегка нахмурившись, крикнул, и снаружи быстро раздался голос.
"Профессор, это я, Тан Жань, я приготовил вам суп от похмелья."
Раздался голос снаружи, Сюй Чуань встал, подошел и открыл дверь.
Тан Жань стоял у двери и протянул Сюй Чуаню суп от похмелья: "Профессор, сегодня вечером вы выпили немало вина, это суп от похмелья, он поможет вам почувствовать себя лучше."
Сюй Чуань с улыбкой принял суп от похмелья и сказал: "Спасибо вам."
Хотя он и не был сильно пьян, но если это поможет ему прояснить голову, особенно сейчас, когда ему нужно продолжить изучение пространственно-временной дыры, он был рад принять это.
Тан Жань с улыбкой сказал: "Это моя работа, если вы почувствуете себя плохо после выпивки, профессор, обязательно скажите мне."
Кивнув, Сюй Чуань, держа суп от похмелья, вернулся в комнату.
За письменным столом он открыл контейнер с едой, в нем было больше половины миски супа, теплого желтого цвета, с кусочками апельсиновой цедры, семенами лотоса и другими ингредиентами, от него шел пар, было видно, что он свежеприготовленный.
Попробовав на вкус, он почувствовал легкую кислинку и сладость, после того, как суп прошел по горлу и попал в живот, он почувствовал тепло, и ему стало намного лучше.
Поцокав языком, смакуя вкус супа от похмелья, Сюй Чуань снова взял шариковую ручку и продолжил свои исследования.
Одна за другой формулы и алгоритмы появлялись, как текущая вода и плывущие облака.
Сюй Чуань был очень рад, что в этой жизни он глубоко погрузился в математику, если бы это был он из прошлой жизни, у него не было бы такой математической базы.
Даже имея это вдохновение, он не смог бы сделать это в одиночку.
【t₀ = 1/8πGc⁻⁴ * b₀⁻¹ ≈ 5 * 10⁷⁷ dyn/cm² * (10⁻⁵m/b₀) ≈ 5 * 10²⁸ dyn/cm² * (1 l.yr/b₀)】
Глядя на формулу в блокноте, Сюй Чуань отложил ручку и вздохнул с облегчением.
"Вот оно что, свойство решения уравнения поля Эйнштейна общей теории относительности не применимо глобально, оно локально в трех и более измерениях, это означает, что они не могут определить общую геометрическую природу пространства-времени, но решение уравнения может быть встроено в пространство-время с различной топологией, показывая червоточину Шварцшильда, соединяющую две удаленные области пространства-времени."
"Однако такие червоточины не могут быть действительно соединены, им не хватает ключа - гравитона. Если пространственно-временная дыра соединяет две части одной и той же Вселенной, традиционный мост Эйнштейна-Розена быстро зажмет любую частицу (включая фотоны) между этими двумя областями, а его приливные силы будут как минимум сравнимы с максимальным давлением в центре нейтронной звезды."
"Такой уровень приливных сил, с существующей материей невозможно пройти, она будет немедленно сжата до ядерного состояния."
"Но если ввести ключ - гравитон, то с помощью дополнительной "энергии" для снятия давления, возможно, удастся пройти без повреждений."
"Это означает, что пространственно-временная дыра, открытая гравитоном, должна обладать статическими, осесимметричными, горловинными, достаточно малыми приливными силами... и другими свойствами на основе моста Эйнштейна-Розена."
Просто 정리ровав содержание блокнота, Сюй Чуань встал, потянулся и на его лице появилась довольная улыбка.
Хотя до полного совершенствования этой теории еще далеко, но он уже проложил начало этого пути.
Осталось только продолжать идти по нему.
Если не произойдет ничего неожиданного, то сегодняшние ночные исследования смогут привлечь еще больше физиков к будущему проекту Китая по созданию большого адронного коллайдера.
Ведь это ключ к открытию "пространственно-временной дыры"!
Нет ничего более ожидаемого в физике пространства-времени, чем это.
На следующий день, после церемонии открытия, начались сессии обмена и докладов, которых больше всего ждали ученые, приехавшие на Международный конгресс математиков.
Самым привлекательным, несомненно, был доклад четырех новых лауреатов премии Филдса.
Доклад Амелии был назначен в зале докладов № 2 отеля "Тарен Эмпайр", и она была первой из четырех лауреатов премии Филдса, кто выступал с докладом.
В зале докладов было довольно оживленно, присутствовало много ученых.
Многие были любопытны, и им было очень интересно узнать об этой молодой женщине-лауреате премии Филдса.
Ведь в математическом мире женщин очень мало. По данным Американского математического общества (AMS), среди математиков доля мужчин намного выше, чем доля женщин.
Это соотношение поразительно: мужчины составляют около 80%, а женщины - всего 20%.
А женщин-математиков, добившихся выдающихся результатов, еще меньше.
Такие, как Амелия, сочетающие в себе красоту и талант, встречаются реже, чем дикие большие панды.
Поэтому даже многие ученые, чья область исследований не относится к нормальным семействам голоморфных функций и нормальным семействам мероморфных функций, пришли сюда с некоторым любопытством.
Ведь люди - существа, которых привлекает красота, и вместо того, чтобы слушать доклад мужчины средних лет в неинтересной области, лучше прийти сюда и полюбоваться красивой девушкой.
Даже если не поймешь, то хотя бы приятно посмотреть.
Сюй Чуань, естественно, должен был поддержать доклад своей ученицы, и, взяв с собой нескольких студентов, он пришел в зал за полчаса до начала.
За кулисами он нашел Амелию и Гу Бина, которым гримеры наносили макияж, и с улыбкой поздоровался с ними.
Сегодняшний доклад, в соответствии с правилами Международного математического союза, должна была делать только Амелия.
Однако, посоветовавшись с Гу Бином, она подала заявку в комитет с просьбой выступить с докладом вдвоем.
Ведь гипотезу Блоха они решили вместе, хотя основную работу проделала она, но премию Филдса уже получила она. А как коллега, участвовавший в решении гипотезы Блоха, он, как ни крути, заслужил часовой доклад.
"Профессор, профессор, почему вы пришли?" Увидев Сюй Чуаня, Амелия и Гу Бин немного нервно поздоровались.
Сюй Чуань с улыбкой сказал: "Так нервничаете?"
Они оба нервно кивнули, на их лицах было беспокойство.
Впервые выступать с докладом на Международном конгрессе математиков, конференции, обращенной ко всем математикам мира, невозможно не нервничать.
Хотя они долго готовились к этому, но по мере приближения доклада, они все равно испытывали беспокойство.
Сюй Чуань улыбнулся и подбодрил их: "Удачи!"
"Угу!"
Подбодрив двух учеников, Сюй Чуань вернулся в зал докладов.
Доклад, посвященный гипотезе Блоха, вскоре начался.
Под пристальными взглядами тысяч людей Гу Бин и Амелия одновременно вышли на сцену, заняв места по разные стороны.
Хотя зрители в зале были немного удивлены тем, что на этом докладе одновременно присутствовали два докладчика, но, учитывая, что гипотезу Блоха они доказали вместе, неудивительно, что IMU принял такое решение.
Часовой доклад, Гу Бин отвечал за первую половину, Амелия - за вторую, их взаимодействие, хотя и было немного неловким вначале из-за того, что они впервые стояли на такой сцене, но со временем быстро наладилось.
В конце концов, гипотеза Блоха уже прошла рецензирование и была опубликована в журнале.
Сегодняшний доклад, хотя и был грандиозным, но им не нужно было снова проходить через этот тревожный этап рецензирования.
Час времени пролетел незаметно, после сорока пяти минут доклада Амелия оставила пятнадцать минут для вопросов от аудитории.
Хотя гипотеза Блоха уже стала теоремой, но не все поняли основную идею, лежащую в основе решения этой гипотезы.
Кроме того, доклад на Международном конгрессе математиков отличается от доклада, проводимого после доказательства гипотезы.
Последний предназначен для рецензирования, а первый больше похож на дружеский обмен мнениями в академическом сообществе, и задаваемые вопросы не обязательно будут полностью связаны с содержанием доклада.
Но в целом, этот доклад прошел довольно гладко.
А для Сюй Чуаня не было ничего более отрадного, чем видеть, как успешно растут два его ученика.