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第6章 重要的一課

  • 始末爭途
  • 洛倫茲吸引子
  • 2598字
  • 2020-01-08 18:19:34

彭羅斯的天賦體現在他有強大的幾何思維,這在他的學習過程中幫助很大,特別是在學習相對論的過程中。

相對論,上個世紀一位偉人的思想結晶,他的另一項成就,質能方程,更是開啟了人類的核時代,這個時代一直延續至今。

“彭羅斯,今天我們翻轉課堂,你來當老師給大家講一下狹義相對論。”

院士青年班是中國最頂級的教育機構,這里的教學與其他地方不太一樣,這里很少上課,老師都有手頭的研究項目,主要是靠學生自學。老師只負責安排學習內容并提供教學資源,偶爾上一次課,還有極大的可能是翻轉課堂。

青年班的人都是天才,不太有可能理解不了狹義相對論,而彭羅斯對于此類翻轉課堂也沒什么看法,其實要講,估計也只有老師會認真聽,因為他要對學生做出評價。而在場的這些心高氣傲之輩,大多會自己學自己的。

知識都是最自私的,它們只投入最優秀的人的懷抱,而這需要時間,而在場的這些人,缺的只是時間。

“彭羅斯,加油啊!”

彭羅斯望著身邊青年班唯一的朋友,原本無神的眼眸里多了些激情,他大步走上講臺。也罷,既然要講,不如好好講,也鍛煉下自己的思維。

夏天,一個富有詩意的名字,實際上,他的父母也均是什么文學家,作協成員之流。難以想象,他們的兒子竟對計算機有著常人難以企及的天賦。夏天是青年班最小的成員,說到他加入少年班的原因,還是因為人家小學黑進了家園國際中國分部的網盾系統(現今世界上最強大的網絡防御系統之一),還來了個事后留名,為了防止這熊孩子長大了不給國家造成巨大的損失,就讓他加入了青年班。他也是彭羅斯在青年班唯一的朋友。

彭羅斯走上臺,先用全息教學設備投出一輛火車,

“大家看到這東西,應該就知道我也怎么講狹義相對論了,我要是這樣講未免侮辱各位的智商,這是課本上的例子,今天我就不這樣講了。”

說罷,他只投出了一根很長的線。

“大家都知道狹義相對論和洛倫茲變換其實就是參考系之間的變換,而支持這一套體系的,就是光速不變,在任何系中光速都不變,而這條線比作光速,如果物體的速度遠小于光速(他在向上挑起一個小點),那他的相對論效應就十分不明顯,就像這根線,加一點還是一根線。這就是經典物理仍適用的原因。而如果物體的速度接近光速,那就像這樣(他在那根線上又投出一根線),那其相對論效應就完全不可忽略了。這就是狹義相對論,另外,狹義相對論只適用于近光速勻速運動,局限性非常大,主要現象為鐘慢,就是高速運行系時間變慢,還有尺縮,也就是高速運行系距離變短。”

“講的不錯啊!那不如你把你理解的廣義相對論也和大家說說吧。”

彭羅斯停了一會,想了一下,用全息投影設備投出一個凹陷的毛毯。

“廣義相對論,其基礎是等效性,就像你站在地球上,和你在真空中的一個加速上升的電梯中,其加速度等于重力加速度,你就無法分辨究竟是在電梯里還是在地球上,這就是引力的速度等效性。其效應表現為引力越大,時間越慢,著名的雙生子佯謬就是這個效應的體現。”

(雙生子佯謬,就是幾乎同一時間出生的雙胞胎,哥哥一出生就住在東非大裂谷中,弟弟一出生就住在喜馬拉雅山上,多年以后,兄弟兩人相見會發現兩人的實際骨齡發生了變化,哥哥成了弟弟,弟弟成了哥哥,這就是引力越大時間越慢所導致的。)

“我個人對廣義相對論的理解大概是這樣的,宇宙就像這個毯子,凹陷部分就是有大質量大能量物體的作用,無其他能量時時空就是平坦的,注意時間和空間不可分割。有句經典的話說得很對,物質告訴時空如何彎曲,時空告訴物質如何運動。這也是光子這類沒有靜質量的物體,也有動量的原因。”

(靜質量,物體的靜止質量,光子的靜止質量為零,在經典物理中不可能擁有動量,在相對論效應下,由于速度帶來了質量變化所以有動量。)

“這是我的理解,老師。”

“嗯不錯,下去吧!”臺下響起了孤零零的掌聲。

“彭哥,講的不錯啊。”

“小天,下次不用鼓掌了。”

“可彭哥你講的確實很好啊!”

彭羅斯無奈地看著夏天,難以想象這人竟然是一個電腦天才,他認第二這所學校沒有人能認第一。

下課回到住所,現在的住所都十分高級,全息投影,廣告隨處可見,這是一個萬物有聯的世界,真正的信息世界,五十年前小說三體描述的大底谷之后的世界成真了。

(全息投影的原理,其實不是很復雜,我們看到一個物體,是因為物體的光進入到了我們的眼睛,眾所周知,光是電磁波,每個物體都有屬于自己的光場,只要用光線模擬出屬于那個物體的光場,就如同看到了那個物體,今天其實就可以做到,只不過成本較高,而在可控核聚變實現以后,成本就不再是問題了。)

“彭哥,你說究竟多少個量子比特的糾纏在能讓我們造出一臺真正的量子計算機啊。”

“我也不清楚啊,我對計算機真的是一知半解。”

夏天無聊的望著自己的屏幕,盡管他已經調用了世界上最強的超級計算機一半的權限,利用自己的演算法,對量子計算機最優的量子比特糾纏進行推演,盡管只要一個中間結果,但其計算時間仍是十分的長。

“哎,又是個半吊子計算機。”夏天看著自己手里的結果,這是他上星期輸入里面運算的。

看著屏幕上的糾纏數目,666,

“你這也太隨意了吧,小天,666,不說糾纏這么多現在技術可不可行,這數也·····”

“那咋辦嘛?我都絕望了,咱也不是沒科學的試過。”

“不過,彭哥,量子計算機真的刺激,雙指數模式的發展速度,并行計算的速度,你還不知道吧,當年破解家園國際的網盾密碼就是用一臺專門為其加密模式造的量子計算器,半天就破完了,要是用傳統計算機,那要破到猴年馬月去。我一定要擁有一臺屬于自己的量子計算機,彭哥要不你給說個數,憑直覺,直覺就行。”

“真要說?直覺嗎?要不你試試618個?”

“618?黃金分割比,我怎么沒想到,我這就去試試!”

彭羅斯看著夏天出了門,心里想著今天的課程,突然腦中靈光一現,他又將那個凹陷的毛毯投影出來。

盯著那個毛毯,想象浩瀚的宇宙

“父親的手稿····”

彭羅斯要回家一趟,他覺得是時候找出那個彭羅斯三角形模型了,他可以看看父親留下的秘密是什么了。

(量子計算機的出現絕對是對密碼學的沖擊,因為其強大的計算能力,許多密碼會被瞬間破譯,而雙指數發展,指的是計算機的發展速度,雙指數,比指數變化要快得多,現在的經典計算機發展遵循摩爾定律,即每隔一段時間,價格不變,性能提升一倍,為指數發展。

黃金分割比0.618真是一個很神奇的數字,造物主似乎對這個數字情有獨鐘,比如向日葵排籽規律,人身材的比例越接近越好看等等,再比如斐波那契數列:

1,1,2,3,5,8,13,······

越到后面,后一個數比前一個數越接近0.618)

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