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第559章 神来之笔!布鲁斯方程!统一狭义相对论和量子力学!惊世骇俗!

作者:虚空圣堂 字数:8567 更新:2026-02-09 11:05:32

柏林工业大学会场内。

  众人全都理解了波动力学的第二个问题。

  对于在场的他们而言,波动力学的计算形式还是很简单的。

  至少理解起来问题不大。

  但是,众人却深深震撼。

  问题中竟然还隐藏着量子力学和相对论的矛盾。

  这简直是物理学领域的天大之事!

  必须解决!

  此刻,投影仪打开。

  在众人的震惊和期待之下,李奇维开始了他的解法。

  “各位,请再次看这个方程:E=pc+mc。”

  “我对它做了一些变换操作。”

  “首先,方程两边同时除以c,于是变成:E/c=p+mc。”

  “接着,两边同时开根号,变成:E/c=√(p+mc)。”③

  众人看后都非常疑惑。

  “这跟刚刚没啥区别啊?”

  之前公式②是E=√(pc+mc)。

  现在相当于两边同时除以c,就变成了布鲁斯教授的公式③。

  但是这样依然无法解决薛定谔遇到的矛盾性。

  不过,大家都没有出声质疑。

  显然,布鲁斯教授肯定知道这一点。

  这时,李奇维提高声音,眼神犀利。

  “注意,最关键的地方来了!”

  众人仿佛又回到了听老师上课的学生青春时代。

  “此时,我令p+mc=(αp+βmc)。”

  “那么,公式③就可以写成:E/c=αp+βmc。”

  “看,这样一来,我们就能既消除根号,又没有使用平方,完美解决了问题。”

  哗!

  众人皆是一惊!

  难道让薛定谔等人苦恼一整年的问题,这么简单就被解决了?

  这也太不可思议了!

  “我的天啊!”

  “这也太简单了,我感觉我好像都能想出来。”

  “为什么薛定谔那样的天才会想不到?”

  “这其中肯定有什么问题吧。”

  “.”

  众人议论纷纷。

  台下的薛定谔眉头微蹙,他觉得布鲁斯教授的转换有点问题。

  仅仅用α和β代替平方,如果真的能这么简单,他干脆一头撞死算了。

  忽然,他想到了问题所在。

  “教授,这样转换确实可以消除根号。”

  “但是你的方程中,α和β真的存在吗?”

  此时,薛定谔站了起来,他已经完全想清楚了。

  “我给大家形象地解释一下。”

  “布鲁斯教授的想法,就相当于求解【x+y=(Ax+By)】。”

  “把方程的右边展开可得:x+y=Ax+By+2ABxy。”

  “很显然,如果想让这个等式成立。”

  “那么必须:A=B=1,且AB=0。”

  “但是,这怎么可能呢?”

  “所以,我认为布鲁斯教授的转换有问题。”

  哗!

  会场立刻喧嚣起来。

  众人一下就听懂了薛定谔的例子,甚至都不需要他写出来。

  很显然,这样的A和B是不可能存在的。

  AB根本没有实数解,甚至都没有复数解。

  也就是说,这种转换有问题。

  换言之,布鲁斯教授的α和β根本不存在!

  既然不存在,就算消除了根号也没有了意义。

  因为那只是形式上的消除,是根本没有解的方程。

  此刻,众人再次看向布鲁斯教授,他要怎么解释薛定谔的反驳呢?

  面对薛定谔的疑惑,李奇维微微一笑。

  “不错,薛定谔举的例子很好。”

  “它完美地说明了推导中的问题。”

  忽然,他霸气侧漏,震慑全场。

  “不过,你们解不出来,我却能解出来!”

  轰!

  全场骇然!

  所有人都不敢置信!

  这个方程的矛盾性连中学生都能看出来。

  怎么可能还有解?

  A怎么可能既是1又是零呢?

  “不可能!绝对不可能!”

  紧接着,李奇维就说道:

  “首先,薛定谔的展开没有问题。”

  “但是,有一个地方,我认为可以稍作改动。”

  “各位请看屏幕。”

  “x+y=Ax+By+2ABxy,这是薛定谔的方程。”

  “现在,我把它改写成:x+y=Ax+By+(AB+BA)xy。”

  众人更纳闷了。

  把2AB分开写成AB+BA有什么额外的意义呢?

  李奇维继续道:

  “此时,AB+BA=0,但若同时假设AB≠BA,会发生什么呢?”

  “没错!”

  “方程就可以成立了!”

  “所以,我们只需要找到符合上述条件的A和B的数值即可。”

  哗!

  众人简直一脸懵逼!

  大家的脸上充满了疑惑。

  “啥?”

  “谁能告诉我,到底什么情况?”

  “AB怎么可能不等于BA呢?”

  “这不是扯淡吗?”

  会场内顿时嘈杂起来,众人交头接耳,百思不得其解。

  不仅AB+BA=0,还要AB≠BA,这怎么可能嘛?

  哪怕是普朗克、爱因斯坦等大佬也懵圈了。

  他们直觉认为这个变换肯定有深意。

  但是这也太深了。

  真的存在符合A和B的数字吗?

  薛定谔看着屏幕上的推导,他感觉自己的脑细胞都不够用了。

  布鲁斯教授的奇思妙想太匪夷所思了。

  然而,海森堡的眼睛却越来越明亮,他感觉眼前这个东西很熟悉,很熟悉。

  “老天啊!”

  “该不会是那样吧?”

  这时,李奇维看着众人,忽然一笑。

  他的话让全场都骇然了!

  “大家还没看出来吗?”

  “A乘以B不等于B乘以A,这不就是矩阵吗。”

  “海森堡的矩阵力学就是因为发现这个现象而提出的。”

  “没错,如果A和B不是数字,而是矩阵,那么一切都可以说通了!”

  “而且,确实存在这样的A矩阵和B矩阵。”

  “A=[0 1] B=[1 0]

  [1 0][0 -1]”

  “A和B都是2×2的矩阵。”

  “它们满足AB+BA=0,且AB≠BA。”

  静!

  死一般的寂静!

  所有人都被这“神来一笔”给震惊了。

  波动力学中竟然引入了矩阵!

  这是何等天马行空、惊才绝艳的想法!

  “哦!上帝啊!”

  “布鲁斯教授简直太神了!”

  “我们所有人都以为AB是个具体的数,但是布鲁斯教授竟然把它们想成是矩阵!”

  “太牛逼了!”

  “太吊了!”

  会场内爆发出一阵惊呼声。

  众人全都佩服的五体投地!

  海森堡的眼中爆发出璀璨精芒。

  “果然如此!”

  “真的是矩阵!”

  “布鲁斯教授把矩阵力学的核心应用在了波动力学上。”

  “哈哈哈~”

  “我的矩阵力学才是量子力学的正统!”

  “波动力学需要靠矩阵力学来完善!”

  “我看以后还有谁敢说矩阵力学不好。”

  此刻,海森堡意气风发,十足快哉。

  矩阵力学在布鲁斯教授的手里,简直出神入化,仿佛能够解释世间的一切。

  薛定谔目瞪口呆,不敢置信!

  在他的波动力学中,竟然出现了矩阵。

  而且只有矩阵才能解释他方程中的问题。

  薛定谔又喜又悲,简直和做梦一般。

  喜的是,波动力学的缺陷被解决了。

  悲的是,是被矩阵力学解决了。

  他长叹一声。

  “哎,也算是好事。”

  这时,李奇维继续说道:

  “解决了这个最关键的难题,下面的内容就好推导了。”

  “现在我们回到刚才的问题。”

  “由于薛定谔的波动方程是三维的,所以动量p含有xyz三个分量。”

  “再加上mc,那么就一共需要四个未知数。”

  “所以,我们需要引入了一个4×4的矩阵。”

  “矩阵的推导过程如下所示:”

  唰!

  唰!!

  唰!!!

  ~~~

  李奇维下笔如有神,看的在场众人眼花缭乱。

  纷繁复杂的矩阵,在他手里犹如庖丁解牛。

  众人根本不敢眨眼走神,因为耽误一秒,可能下一步就看不懂了。

  三十分钟过后,李奇维终于停下笔。

  “大家请看。”

  “这就是我改造后的波动方程。”

  “相比薛定谔的版本,这个方程可以精确描述电子以接近光速运动时的状态。”

  “这时,可能会有人疑问:那电子自旋呢?”

  “呵呵。”李奇维微微一笑。

  “大家不要忘了,矩阵力学优于波动力学的地方,就在于它能够解释电子自旋。”

  “因为想描述自旋,就必须引入矩阵。”

  “而现在,这个新的波动方程中,也包含矩阵了,所以它自然就可以描述自旋。”

  (为什么矩阵就能描述自旋,这里面涉及的数学知识比较复杂,此处不再介绍。)

  “只要做以下变换即可。”

  唰!

  唰唰!

  唰唰唰!

  又是一通操作,最后新的波动方程精简为一个特殊的形式。

  “这就是自旋!”

  呼!

  李奇维重重突出一口气。

  总算完成了。

  以上的内容,就是大名鼎鼎的狄拉克方程。

  它是相对论形式的薛定谔方程。

  真实历史上,狄拉克在参加完第五届索尔维会议后,仅仅一年,就提出了狄拉克方程。

  论文一出,举世震惊!

  整个物理学界都被这个方程震撼了!

  因为它把量子力学和狭义相对论统一了,简直惊世骇俗。

  当然,它还有一个更加惊世骇俗的推论:正电子。

  这就是狄拉克,堪称量子力学的第一天才!

  他不为人熟知,是因为他太过低调,从不招摇,只喜欢一个人研究数学和物理。

  不过这一世,应该叫“布鲁斯方程了”。

  李奇维只能在心中默默安慰狄拉克。

  “小狄啊!李叔不白拿你的东西,回去请你吃大餐。”

  此刻,所有人都惊呆了!

  他们无论如何也想不到,布鲁斯教授说的有点内容,竟然是如此惊人的理论。

  太震撼了!

  “天啊!”

  “太夸张了!”

  “布鲁斯教授的实力太强大了!”

  “他这是统一了量子力学和狭义相对论!”

  “这是一个光想想就让人膜拜的成就。”

  “他亲手创建了两个截然不同的理论,现在又尝试把它们统一在一起。”

  “这就是大佬,在物理学领域可以随心所欲。”

  薛定谔头皮发麻!

  他的内心犹如翻江倒海一般。

  屏幕上的推导过程,被他一点一点地刻进脑海。

  “原来是这样”

  “怪不得我无论想什么办法都解释不了自旋。”

  “波动力学和矩阵力学,从来不是相互独立,而应该相互借鉴。”

  薛定谔在这点上比海森堡大气很多。

  他并不排斥矩阵力学,只要是对他的理论有帮助,都可以学习。

  但是,他确实想不到如此奇妙的点子。

  布鲁斯教授用一种天马行空的思考方式,把矩阵缝入波动力学之中。

  薛定谔现在有点理解,为何他找了数学家也没用。

  因为这个新的波动方程,不仅需要数学技巧,还要物理思想。

  二者合二为一,缺一不可!

  薛定谔有物理思想,但是他不熟悉矩阵,想不到这种变换。

  他找的那些数学家知道矩阵,但是他们没有物理思想,也不会往这种变换上想。

  所以,只有同时精通数学和物理的布鲁斯教授,才能捅破这层禁锢,打开新的天地。

  爱因斯坦神色激动。

  他从布鲁斯的推导中,嗅到了一丝统一的味道。

  这可是他梦寐以求的壮举啊!

  曾几何时,爱因斯坦头铁,想要统一引力和电磁力,可惜没有成功。

  后来,强力和弱力的提出,让他只能放弃。

  毕竟现在自然界的基本力变成了四个,而不是两个,他的统一方式有问题。

  而现在,布鲁斯却为他展现了一种新的统一方式。

  那就是把量子力学和相对论给统一了。

  虽然只是统一了狭义相对论,但也足够惊世骇俗了。

  他信誓旦旦地对旁边的普朗克说道:

  “我估计再过几年,布鲁斯应该能把广义相对论也和量子力学融合。”

  普朗克笑着说道:

  “按照他这个发展趋势,我感觉很有可能。”

  然而,两位大佬想不到的是,真实历史上,这样的统一理论过了一百年都没有完成。

  量子力学和狭义相对论可以很好地兼容,但是和广义相对论就完全没法融合。

  一切都是因为引力的存在。

  量子场论把世间的一切都量子化了,唯独不能量子化引力。

  这就是量子力学和广义相对论的核心矛盾。

  在针对这个问题的猜想中,后世有一种猜想堪称脑洞突破天际。

  反过来!

  什么意思呢?

  不是把引力量子化,而是把其它三种力【引力化】!

  这种猜想认为,宇宙中其实只有一种基本力,那就是引力。

  另外三种力只是引力在特殊时空规则下的变化形态。

  不得不说,这个猜想确实极其大胆,而且足够创新。

  当然,目前还没有什么进展。

  此刻,李奇维初步把量子力学和狭义相对论统一,让爱因斯坦等大佬看到了统一的曙光。

  后排角落处,李承道简直震惊的说不出话来。

  “二弟又一次对了!”

  “竟然真的是引入矩阵!”

  “这”

  李承道实在想不出用什么词语来形容自己的二弟了。

  惊为天人!

  三天前的演讲,李承德虽然也都预言对了。

  但是那场演讲需要用到的数学和物理知识并不多。

  主要还是考验想象力。

  但是今天的内容不同。

  看着屏幕上密密麻麻的推导,李承道觉得自己在看天书。

  对于李承德来说,那就更不用说了。

  但是,对方依然能够凭借强悍的直觉,抓住最核心的东西。

  “既然矩阵能证明自旋,用矩阵的方法不就好了。”

  李承德的想法就是如此朴实无华,但却切中要害!

  李承道唏嘘道:

  “二弟,听我的,以后学物理吧。”

  李承德一副无所谓的样子。

  “哎呀大哥,我还没玩够呢。”

  “我准备先学点音乐,吸引妹子。”

  “再我看破红尘,满眼红粉骷髅之时,再遁入物理门,追寻真理之路。”

  李承道:

  此刻,会场内的气氛彻底引爆。

  在场的诸多大佬们,哪怕不懂量子力学,也至少能看懂推导的思路和过程。

  新的波动方程比之前的量子真空涨落更重要。

  前者是实打实推导出来的理论,而后者只是个猜想。

  而且新波动方程解决了波动力学的两个难题,完善了它的根基。

  至此,量子力学的两个版本全都完美了。

  从任意一个都能推导出旧量子论的一切内容。

  量子力学大成了!

  不过,薛定谔、海森堡、泡利、爱因斯坦、普朗克等量子大佬们知道。

  量子力学还剩下最后一个关键问题。

  那就是对波粒二象性的解构!

  这也是上次量子力学论道大会的遗留。

  如今波动力学和矩阵力学再无瑕疵。

  但是它们之间的深刻矛盾还没有解决。

  电子和光子既可以是波动也可以是粒子。

  那么问题来了?

  它们什么时候表现为波?什么时候表现为粒子?

  什么因素会影响它们到底变为波还是粒子。

  很多实验证据已经表明,电子要么表现为波,比如电子衍射;要么表现为粒子,比如碰撞实验。

  暂时还没有发现也不能理解电子同时是波和粒子的现象。

  那么这其中到底是哪个变量在给电子“下指令”呢?

  电子总不可能有自我意识吧。

  “哦,现在我该为波动了。”

  “咦,下一秒我该表现为粒子了。”

  以前的光子也是这个问题,但当时连量子力学都没发展出来,自然就无法解释。

  但是现在量子力学已经足够成熟,这个问题必须要解决了。

  量子力学必须统一粒子和波动。

  真实历史上,玻尔提出的互补原理,解决的就是以上的问题。

  对单个量子客体的完整叙述,必须包含波动性和粒子性。

  而这一切,都将在第四届布鲁斯会议上揭晓!

  现在,李奇维看着众人,继续说道:

  “根据新的波动方程,我们可以得出一个结论。”

  “即:电子自旋是狭义相对论的必然要求!”

  “自旋是用来描述电子磁矩的物理量。”

  “它和质量、电荷等一样,都是电子的固有属性。”

  “它不是我们假想出来的电子行为。”

  众人闻言点点头。

  电子自旋概念在刚提出的时候,确实遭受到了质疑。

  因为它实在有点像硬凑出来的。

  那时,关于第四量子数的研究如火如荼。

  很多物理学家都在寻找它的踪迹。

  最终被乌伦贝克三人捷足先登。

  他们发现了自旋。

  可是没有人能够解释自旋的来源和机制。

  哪怕是当时的布鲁斯教授也不行。

  而今天,自旋的秘密终于被解决了。

  此刻,众人心情很好。

  布鲁斯教授果然从来不会让人失望。

  今天的会议内容一旦公开,必将引起物理学界的超级大地震。

  主持人G·赫兹准备上台总结,开启下一个讨论环节。

  然而,他刚走几步,却发现了不对劲。

  “布鲁斯教授怎么还没有动?”

  “他的理论不是讲完了吗?”

  G·赫兹有点疑惑了。

  “这是什么情况?”

  很快,在场众人全都发现了这个异常。

  在他们惊奇的目光下,布鲁斯教授抬起头,背过身,眼睛盯着前方的投影屏幕,若有所思。

  哗!

  会场为之一静!

  所有人屏住呼吸,不敢打扰到布鲁斯教授的思考。

  “啊?什么情况?难道这个新波动方程有什么问题?”

  “不可能吧,在场有这么多量子力学大佬,如果真有问题,应该早被看出来了。”

  “那布鲁斯教授是在看什么?”

  “不知道”

  海森堡盯着公式又仔细看了几遍。

  他可以确定,布鲁斯教授的推导绝对没有任何问题。

  所以,他也很好奇。

  “师兄,你觉得布鲁斯教授在看什么?”

  泡利闻言,一双犀利的眼睛来回扫动。

  他认为布鲁斯教授肯定是发现了什么奇怪的东西。

  “难道是新方程还有不兼容的情况?”

  “不可能啊!”

  “想不通。”

  泡利摇了摇头。

  普朗克、爱因斯坦等人你看看我,我看看你,都很懵圈。

  没有人知道到底怎么了。

  一分钟

  五分钟.

  众人无比相信布鲁斯教授,所以大家都在小声讨论,不敢高声喧哗打扰。

  足足十分钟之后,李奇维终于开口了。

  他喃喃自语:

  “原来如此。”

  接着,李奇维回过神来,面对众人,灿然一笑。

  “不好意思,各位,我刚刚想问题出神了。”

  “因为我发现新的波动方程有一个奇怪的现象。”

  “或许,我应该告诉你们。”

  “这可能会颠覆物理学界目前对物质的认知。”

  哗!

  全场骇然!

  颠覆对物质的认知?

  要怎么颠覆?

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