学霸的黑科技系统-第373部分

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　　　　教室里响起了善意的笑声，坐在后排的陆舟也不禁莞尔。

　　　　看来这位教授也算是个有点教学水平的年轻学者，至少没有一翻开课本就照着ppt念序言。

　　　　只不过，他的声音并不洪亮可能是个硬伤。

　　　　至少坐在陆舟旁边的那位哥们儿，目前还没有醒来的打算。

　　　　扫了一眼已经醒来的几位，以及还没醒来的几位，那位中年教授幽默地耸了耸肩，也不在意地继续讲道。

　　　　“我们都知道，前段时间海州那边的star…2示范堆，在咱们学校的陆教授的指挥下点火成功，咱们国家的可控聚变发电技术也由此走在了世界的最前列，成为了唯一一个建成商业堆的国家。”

　　　　听到这句话，正坐在后排听课的陆舟顿时就不好意思了。

　　　　怎么讲个量子力学都能扯到他身上去？

　　　　这又不是等离子体物理。

　　　　不过台上的教授倒是讲的挺带劲的，阶梯教室里的学生们显然对这个话题也充满了兴趣，就连陆舟旁边趴着睡得正香的那哥们儿，都睡眼惺忪地抬起了头来，一脸懵逼地向讲台上看去。

　　　　这时候，陆舟注意到，压在他胳膊底下那本量子力学教材翻开的扉页上，写着的任课老师名字以及电话。

　　　　张中庆？

　　　　没听说过……

　　　　“……据公开数据，star…2示范堆——或者说现在的盘古堆，堆芯内部温度峰值高达1。3亿摄氏度，是太阳中心温度地近9倍！”

　　　　看着教室里发出惊叹声的学生们，站在台上的张教授心中暗喜，知道自己成功抓住学生们注意力的他，立刻趁热打铁道。

　　　　“这样的温度，一般的材料肯定是承受不住的。所以我们国家的star…2示范堆采用了磁约束的方式，将参与反应的电离态i的氘氚混合物，约束在闭合的磁笼中。”

　　　　“那么问题来了，我想问同学们，为什么可控聚变需要如此高的温度才能进行反应？或者换句话，为什么聚变反应不能在常温下进行？”

　　　　教室里安静了下来。

　　　　坐在陆舟旁边的那哥们儿撇了撇嘴，小声嘀咕了句。

　　　　“这不废话吗？”

　　　　恰好听见了这句吐槽，陆舟饶有兴趣地抬了抬眉毛，正打算问问他有何高见。不过还没等陆舟开口，他便继续说了。

　　　　“……这要是能在常温下进行，那不是个东西都能核聚变了。”

　　　　陆舟：“……”

　　　　“请问有哪位同学能站起来讲讲？”

　　　　扫了眼没有人举手的教室，站在讲台上的张教授只得补充了一句，“这个问题有平时成绩。”

　　　　唰唰唰！

　　　　听到有平时成绩，教室里一半以上的人瞬间把手举起来。

　　　　“我知道！”得到了教授的示意，坐在第一排、戴着眼镜的女学霸站起身来，语速飞快地回答道，“由于原子核带正电，核与核之间存在库伦斥力。只有当两个原子核足够接近的情况下，强相互作用力才能够克服库伦斥力，将两个原子核聚合在一起。在宏观上，只有提高体系内热量，加速体系内分子的热运动，才能够使原子核以足够的动能碰撞在一起，发生聚变反应。”

　　　　“回答的不错，”在名册上随手写下了个分数，那中年教授清了清嗓子，笑着继续说道，“那么问题来了，你们有没有思考过，为什么强相互作用力只有在极短的距离下才能发生？”

　　　　“因为……是短程力？”

　　　　“这是高中物理课本的解释，而且说了和没说没什么两样，”张教授笑了笑，示意那位起立回答的学生坐下之后，继续说道，“你们现在已经是大学生了，除了应该知道‘是什么’之外，更应该去了解‘为什么’。”

　　　　“量子场论告诉我们，粒子间相互作用不是超距作用，而是通过某种玻色子作为介质来展开的。比如电磁作用交换的是光子，强相互作用交换的是胶子或者介子，弱相互作用交换w与z玻色子……可能有人会问，这和我们说的力的作用范围又有什么关系呢？”

　　　　说着，张教授转身面向了黑板，边写边讲道。

　　　　“设两个可分辨的费米子之间发生散射（p＋k→p＋k），则在伯恩近似下，可以求得散射截面和相互作用是能有如下关系……”

　　　　【<；p｜it｜p>；=…iv（q）（2π）δ（ep…ep），（q=p…p）】

　　　　【……】

　　　　我是谁？

　　　　我在哪？

　　　　抬头看着黑板上的算式，坐在陆舟旁边的那哥们儿一脸懵逼的表情，怀疑自己是不是上课睡到穿越了。

　　　　“握草？不是在讲核聚变么……今天是几号来着。”

　　　　明明只是走神了那么两秒钟，他却有种错过了一学期的课程的感觉。

　　　　事实上不只是他。

　　　　坐在教室里的人，能看懂这位张教授在上面讲什么的不到一半。

　　　　看了旁边那一脸懵逼的哥们儿一眼，陆舟笑了笑，轻声问。

　　　　“想知道？”

　　　　“想……你能看懂？”那哥们儿一脸懵逼地看了陆舟一眼，可能是没睡醒的缘故，到是没反应过来坐他旁边的人是谁。

　　　　陆舟笑了笑说：“想的话，那我教你好了。”

　　　　停下了手中的粉笔，张教授转过身来，看着一脸懵逼的学生们，嘴角翘了下。

　　　　看不懂很正常。

　　　　量子力学本身就是物理学中的难点。

　　　　尤其是涉及到了计算，没有一定的数学基础是不行的。

　　　　单说他自己，记个结论是没什么问题，但让他现场计算的话，倒还真不一定能在下课之前算出来。

　　　　“这其中的计算过程很复杂，”将手中的粉笔丢在了讲桌上，张教授双手背在了身后，微笑着说道，“谁要是能完成剩下的部分，这门课的平时成绩我全给他，以后这堂课也不用来上了。”

　　　　阶梯教室里死一样的安静。

　　　　众学生面面相觑。

　　　　就是那些来蹭课的研究生，也是一脸懵逼。

　　　　张教授笑着摇了摇头，就在他打算将这个问题作为思考题布置下去的时候，教室的后排传来了一道声音。

　　　　“我可以用下黑板吗？”

　　　　张中庆：“……？？？”

第606章　核力如何统一！（）　
握草？

　　　　陆神？

　　　　偶像啊！

　　　　看到站起来的那人，张中庆差点没把眼镜掉在地上。

　　　　一想到这位大佬竟然坐在自己教室里听了这么半天的课，他此刻的心情真是又惊又喜，简直就像是中了彩票。惊的是完全没有注意到，喜的是出门可以和人吹牛，咱也是给诺奖大佬上过课的人了。

　　　　不过，虽然张中庆的心里百感交集，但陆舟到没什么感觉。

　　　　课堂本身也是学术交流的场所之一。

　　　　以前在普林斯顿的时候，他也经常让自己的学生上去替自己讲。

　　　　至少在他看来，交流学术是不分地位、荣誉高低的。

　　　　“陆教授请。”张教授立刻做了个请的手势，恭敬地让出了讲台。

　　　　“不用这么客气，我只是正好有点想法。”

　　　　看着他谦让的动作，陆舟不好意思地笑了笑。

　　　　继续客套太耽误时间了。

　　　　况且他本身也不是爱客套的人。

　　　　走到了黑板前站定，陆舟拾起了一支粉笔。

　　　　“这种问题不是本科生能解决的，除了需要对量子色动力学有着深入的了解之外，还需要对泛函分析有着较深的掌握。”

　　　　停顿了两秒，陆舟继续说道，“不过，其实也没大家想象中的那么复杂。”

　　　　说着，将手中的粉笔印在了黑板上，陆舟一边板书一边演算道。

　　　　“从场论出发，作费曼图，利用费曼规则计算散射振幅能得到……”

　　　　【im=（ig2/｜p…p｜2＋mφ2）2m^ss·2mδ^rr】

　　　　【……】

　　　　“其中mφ表示相应玻色子的质量，g来自于相互作用拉氏量中的耦合常数。与张教授先前的计算步骤结合，可以通过散射截面求得v（q）……”

　　　　【v（q）=…g2/（｜q｜2＋mφ2）】

　　　　写到这里，陆舟停下了手中的粉笔，回头看向了阶梯教室里，或一脸懵逼或认真在听的学生们，笑了笑说。

　　　　“以上都还算简单，不过接下来的这一段步骤会用到一些技巧。”

　　　　众学生：“……”

　　　　mmp！

　　　　到底哪里简单了？？？

　　　　站在旁边看着的张中庆也是一脸茫然。

　　　　倒不是他看不懂，而是他实在不敢相信，竟然有人能在如此短的时间内把这些东西现场推导出来。

　　　　难道这人计算都不需要花时间过脑的吗？

　　　　如果真是这样，那也太恐怖了……

　　　　没有做任何停留，说完了那句话的陆舟，转身再次面向了黑板，轻描淡写地说道。

　　　　“对其做傅里叶逆变换！”

　　　　粉笔摩擦黑板的唰唰唰声越来越快，站在旁边的张中庆表情也是愈发的震撼。至于台下的学生，则是茫然地看着黑板，即便是早已提前翻完了课本的学霸，面对着那复杂的计算过程，也是一脸不知所措的表情。

　　　　而此时此刻，陆舟倒是没有注意到他们的表情，已经全然沉浸在了自己的世界中。

　　　　诚然，这都是一些很基础的东西，只是还没有基础到会出现在例题或者考卷上的程度。

　　　　然而随着对这些基础问题的深入思考，随着黑板上的步骤越来越多，他心中的那一丝明悟也越来越清晰了。

　　　　为什么强相互作用力只能作用在极短的距离？

　　　　或者换个说法，是什么让核子只有在极短距离下才能形成原子核？

　　　　答案显而易见……

　　　　【……】

　　　　【v（r）=…g2/4πr·e^…mφr】

　　　　手中的粉笔停下，看着黑板上的算式，陆舟缓缓开口说道。

　　　　“电磁相互作用交换的是光子，光子的质量为零，所以对于电磁相互作用来说，v正比与1/r。”

　　　　“为核子提供核力的是作用在核子之间的介子，质量约为200mev，带入计算可以估算出，只有距离项在10的负十四次方这个数量级上。作用在两质子之间的核力，才能抵消质子间的电磁斥力，发生聚变反应。”

　　　　掌声从第一排开始响起。

　　　　如同拍打着岸边的海浪，向后排扩散。

　　　　站在旁边的张教授，也是不自觉地鼓起了掌。

　　　　对于大多数学生来说，可能只是看了个热闹而已。

　　　　但对于他而言，他却是看到了一种关于核力距离，更简便的求解方法……至少比他记得的那两种简洁的多。

　　　　难以置信，这些都是在不到十分钟的时间里，现场完成的……

　　　　此时此刻他心中的震撼，恐怕只有他自己才清楚了。

　　　　与此同时，讲台上。

　　　　虽然教室已经被掌声填满，但站在黑板前的陆舟，此刻仍然沉浸在自己的世界中，以至于当掌声停下，都全然没有注意到。

　　　　对于先前那个简单的问题而言，计算到这一步就已经结束了。

　　　　然而，他所思考的问题却不仅仅只是这个。

　　　　根据量子场论、量子色动力学中的观点，四大基本力和传统粒子是可以达到统一的。

　　　　比如，在时空不同位置时，电场的分量可以构造成非交换的算子，当构造这些算子所作用的希尔伯特空间时，传统的粒子——例如电子，可以被重新解释为狄拉克场的量子化。

　　　　而如此一来，场与粒子之间的差别便消失了。

　　　　能否用一种简洁的数学形式，像weinberg…salam…glashow弱电统一理论，用某种统一的方式描述了电磁力与弱相互作用力那样，去描述强相互作用，并且将其和电磁作用力达成统一？

　　　　回答这个问题不能解决可控聚变的小型化，也不可能对现有的可控聚变技术带来任何程度上的革新，但直觉告诉陆舟，如果能够从理论上解决这个问题，或许可以为解决这个问题提供一条线索，或者说思路……

　　　　当然，想要做到这一点不容易。

　　　　比如，强相互作用力和弱相互作用力不同，它存在一个很典型的问题……

　　　　下课铃声响了，陆舟依旧是一动不动的站在那里，似乎在思考着什么。

　　　　见陆舟没反应，张中庆也不好擅自宣布下课，更不敢打扰到他的思路。

　　　　就这么过了大概十分钟那么久。

　　　　盯着黑板上一行行简洁的算式，陆舟忽然自言自语似得开口说道。

　　　　“如何用数学语言解释质量间隙的存在？”

　　　　听到这个问题，张中庆下意识地愣了下，随即涨红了脸，像个学生似得支支吾吾了好一会儿。

　　　　“……这个，我真不会。”

　　　　“我没问你，你肯定不会……”

　　　　自言自语地说着，留下了满黑板的算式，陆舟转身离开了教室，留下了一脸错