到现在,再到未来,从来没有存在过!”
这时,台下有人出声道:“如果按照你这种说法,那我们研究物理学还有什么意义?牛顿建立的经典力学体系,爱因斯坦建立的相对论体系,波尔、普朗克等人建立的量子力学体系,岂不是毫无意义?”
庞学林淡淡笑道:“谁说没有意义了,大家好像忘了,这些物理学体系是用什么工具建立起来的,数学工具!对撞机只不过是我们探索微观物理的一种工具,没了这样的工具,难道我们就不想办法用其他方法搞物理学研究了吗?回首我们人类近现代史300年,数学对物理学的影响无处不在。”
“1854年6月10日,数学天才黎曼在德国哥廷根大学发表了《关於几何基础的假设》,撼动了两千年来从未被动摇过的欧几里德几何学。黎曼认为欧几里德数学根基只是常识与直觉的流沙,而不是扎实的逻辑推演结果。比如,欧式几何说三角形三个内角之和等于180度,这个看似简单的问题,在数学史上却从来没有被严密证明过!而且,假如身处弯曲表面的世界,这个公式就不成立了。黎曼作出了牛顿两百年来首次划时代重大突破,彻底推翻了牛顿的超距作用原则,他认为:作用力源自于几何学,作用力只是由于几何结构扭曲所造成的必然现象。在牛顿早已成神的年代,说出这样的结论需要何等气魄!”
“黎曼以多维空间理论简化了所有自然作用力;认为电力与磁力和重力一样,只是高维空间弯曲产生的结果。他提出了虫洞的概念,黎曼切口是多重连结空间的一个最简单范例。他以‘场’来描述重力,以‘度量张量’描述空间里每一个点的重力场。爱因斯坦更是利用黎曼的研究成果,用数学形式表达了他自己的物理学新发现,这就是广义相对论”
“到了麦克斯韦时代,一个麦克斯韦方程组,电力和磁力统一了起来,这让后来的爱因斯坦都感受到了压力。如果我们从人类文明史尺度去看,19世纪中最重要的事件将被判定为麦克斯韦发现的电动力学定律,同时期的美国内战将只有地区性的意义。”
“至于狭义相对论和广义相对论,那就更不用说了,它们的推导,同样和数学有着密切的关系。”
“杨-米尔斯规范场论,统一了强力、弱力和电磁力。杨-米尔斯规范场存在性和质量间隔假设,更是成了千禧年七大数学难题。”
“再到后来,超弦理论横空出世。很多物理学家都以为需要21世纪的数学才能描述超弦理论,结果却发现,印度数学家拉马努金的
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