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 “…”
…………………………………………………
