学霸的模拟器系统: 第220章 暗流体(求订阅求月票)
JFI研究所的X射线实验室里,空气凝固得像是被液氮冻住了一样。
只有布鲁克D8衍射仪的散热风扇在不知疲倦地嗡嗡作响。
但这单调的声音,反而衬托出一种令人窒息的死寂。
屏幕上,那个位于24.5度的尖锐衍射峰,像是一把刺破苍穹的利剑,横亘在埃琳娜?罗西那几十年的工程经验面前。
“不可能......这绝对不可能。”
埃琳娜死死抓着操作台的边缘,指节因为用力过度而微微发抖。
她摘下护目镜,蓝色的眼睛里布满了血丝,那种神情不像是看到了一个实验数据,倒像是看到了鬼。
“一定是基底的问题。”
她猛地转过头,像是在抓最后一根救命稻草,“蓝宝石基底的切角如果有偏差,会导致晶格失配,产生伪峰!这种峰虽然尖锐,但只是几何假象,晶体内部肯定是一团糟的!”
她几乎是扑到了键盘上,手指飞快地输入指令:
“摇摆曲线(Rocking Curve)扫描!我要测它的半峰宽(FWHM)!如果这东西真的是你说的超晶格,它的取向性必须完美无缺!”
摇摆曲线,是检测晶体质量的终极试金石。
如果晶体内部像是一堆乱七八糟的砖头堆出来的,摇摆曲线就会宽得像个馒头;
只有当所有原子都像阅兵方阵一样严格对齐时,它才会是一根针。
“随你。”
林允宁靠在铅防护门旁,双手插在口袋里,神色平静得像是在看一场已经知道结局的电影重映,“机器不会撒谎。”
“滋??”
步进电机发出细微的响声,样品台开始在微小的角度范围内进行精密的“摇摆”。
这一分钟,对埃琳娜来说比她在西伯利亚度过的冬天还要漫长。
终于,屏幕刷新了。
一条绿色的曲线跳了出来。
那不是馒头。
那是一根细得令人发指的线。
FWHM(半峰宽)=18 arcsec(角秒)。
18角秒。
这是什么概念?商业级的单晶硅片,标准也就是20角秒左右。
这块在350度低温下,用违背热力学常识的速率“强行”长出来的铜铝合金,其结晶质量竟然比大自然生长了亿万年的宝石还要完美。
“当啷。”
埃琳娜手里的记录本滑落,重重地砸在防静电地板上。
她看着屏幕,嘴唇哆嗦着,那股一直支撑着她的傲慢和固执,在这一刻,像是被这一枪爆头的猎物,轰然倒塌。
“为什么......”
她的声音沙哑,像是生锈的齿轮,“热力学相图明明禁止这种结构存在......原子怎么可能在这么短的时间里找到这么完美的位置?"
“因为我们在跟时间赛跑,而且我们赢了。”
林允宁走上前,弯腰帮她捡起记录本,拍了拍上面的灰尘。
“罗西博士,你一直信奉热力学平衡态,那是因为你习惯了让原子自己找座位。在平衡态下,铜和铝确实坐不到一起去。
“但动力学控制(Kinetic Control)不一样。”
林允宁伸出手,在空气中做了一个推到的动作:
“就像是一排正在倒下的多米诺骨牌。
“如果让它们倒到底,那就是一地狼藉的废料。但是,如果我们在它们倒下的半空中,在那个能量势阱的边缘,突然按下了暂停键一
他指了指那台MBE设备:
“那个0.2埃/秒的生长速率,配合350度的基底温度,就是那个暂停键。
“原子还没来得及发生相分离,就被后续沉积的原子层“锁”死了。它们被迫停在那个并不舒适,但绝对有序的亚稳态位置上。
“这就是Al计算出来的‘时间窗口’。哪怕只差0.1秒,或者温度差5度,这东西都会变成垃圾。但Aether算准了。
埃琳娜怔怔地听着。
她看着眼前这个年轻的本科生,又看了看那台冰冷的机器。
一种前所未有的战栗感爬上脊背。
那个在她眼里只是“电子算命摊”的AI,竟然真的看透了原子在时间长河里稍纵即逝的舞步。
“你赢了。”
埃琳娜深吸一口气,像是用尽了全身的力气才说出这句话。
她转过身,看着那台MBE,眼神复杂:
“这个AI......是个可怕的怪物。但我现在要给它打工了。”
第二天,以太动力。
南环区的红砖仓库里,原本空旷的角落被堆满了。
三个巨大的、有些发霉味道的纸箱子,像是某种战利品一样摆在扫描仪旁。
埃琳娜穿着她那件标志性的灰色工装,正蹲在地上整理着那些发黄的笔记本。
“轻点!这是1988年我在杜布纳联合核子研究所的实验记录!那时候还没解体呢!”
看到程新竹试图一次性抓起两本,埃琳娜立刻吼了起来,像是一只护崽的母狮子。
这些笔记本里,记录着她这三十年来,从苏联的秘密实验室,到NASA喷气推进实验室,再到硅谷光伏大厂的所有实验数据。
更重要的是,这里面记录了成千上万次失败。
这是一种在任何论文数据库里都找不到的宝藏。
“这扫描仪太慢了!简直是蜗牛!”
埃琳娜一边骂骂咧咧,一边却用戴着白手套的手,小心翼翼地抚平每一张纸的折角,然后郑重地放进自动进纸器。
伴随着扫描仪“滋滋”的过纸声。
一行行潦草的西里尔字母,一个个手绘的相图、一个个被打上红叉的失败参数,化作二进制的数据流,源源不断地注入到不远处的服务器机柜中。
林允宁站在二楼的玻璃护栏旁,手里端着咖啡,静静地看着这一幕。
如果说之前的Aether只是个读遍了天下兵书,却没上过战场的赵括。
那么从今天开始,随着这些带着油污和泪水的“失败数据”注入,它将进化成一个在死人堆里爬出来的老兵。
它将拥有那种被称为“工程直觉”的东西。
口袋里的黑莓手机震动。
是劳拉?宋(Laura Song)。
“宁,带着埃米特来我办公室一趟。立刻。”
劳拉的声音听不出喜怒,但透着一股罕见的严肃,“关于你那篇发给《Nature》的新论文,我们在宏观尺度上遇到了一点……………麻烦。”
半小时后,物理系,劳拉的办公室。
午后的阳光透过百叶窗,在橡木办公桌上投下斑驳的光影。
桌子上放着那篇刚打印出来的《全息纠缠的对数修正与时空离散性》,上面密密麻麻全是红笔的批注。
埃米特?卡特坐在一旁的沙发上,手里抓着头发,一脸的苦大仇深。
“坐。”
劳拉指了指对面的椅子,没有寒暄,直接拿起一支红笔,圈出了论文里的核心公式。
S = A/4G + c.In(A)
“宁,你的微观推导很漂亮。那个复配边算子简直是神来之笔,完美解释了量子比特的噪音和黑洞熵的修正。”
劳拉放下笔,双手交叉,目光锐利地盯着林允宁:
“但是,物理学不能只有微观。
“你的理论预言时空是离散的,是由一个个‘时空原子’编织起来的。
“如果是这样,那就存在一个巨大的尺度悖论。”
她伸出手,拿起桌上一个用来演示流体力学的透明沙漏。
里面装着蓝色的油和水,正在缓缓流动。
“你看这个。”
劳拉晃了晃沙漏,“在分子尺度上,水是离散的H2O分子,它们互相碰撞,杂乱无章。
“但在宏观尺度上,我们用纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes Equations)描述它。它是连续的,光滑的介质。
“现在问题来了。如果时空也是一种流体”,也是由离散颗粒组成的。那么,当我们把尺度拉大到整个宇宙时,那个微观的修正项......那个对数项,它去哪了?”
劳拉的声音提高了几分:
“它不应该凭空消失。就像水分子的热运动在宏观上表现为‘压力’一样。时空的微观纠缠,在宏观的宇宙学方程里,一定对应着某种力,或者某种能量。
“但在爱因斯坦的场方程里,时空是光滑的,没有这一项。
“宁,你挖了一个坑。如果填不上,这就说明你的理论和我们要死要活才建立起来的广义相对论,在打架。
埃米特在旁边叹了口气:“我们试着把那个对数项做统计平均,结果发散了。这就是个噩梦。”
林允宁看着那个沙漏。
蓝色的液体顺着玻璃壁缓缓流下,看起来丝滑无比。但在微观层面,那是亿万个分子在疯狂撞击。
“它没有消失。”
林允宁突然站起身,走到办公室的那块大白板前。
他的眼神里没有慌乱,反而透着一种猎人终于看到猎物的兴奋。
“劳拉,您说得太对了。流体的宏观压力,来自于微观分子的热运动碰撞。”
他抓起马克笔,在白板上飞快地写下了热力学的一个基本方程:
dE = Tds - Pdv
“而在全息对偶中,纠缠熵S就是那个‘碰撞。”
林允宁的手速很快,笔尖在白板上摩擦出刺耳的声响,“如果我们承认时空是离散的,承认那个对数修正项c.ln(A)存在。那么,当我们把这个修正后的熵,代入热力学状态方程......”
唰唰唰。
几行推导一气呵成。
林允宁重重地在最后一行公式上画了个圈。
P=-(C/V).T
那个代表压力的P前面,出现了一个刺眼的负号。
“负压力。”
林允宁转过身,看着目瞪口呆的劳拉和埃米特,手里的笔几乎要被捏断:
“那个微观的修正项并没有被平滑掉。它涌现(Emerged)了。
“在大尺度上,这种微观的时空纠缠,表现为一种抵抗引力坍缩的,向外膨胀的'张力。
“就像是一缸水,如果你试图压缩它,分子间的斥力会抵抗你。
“时空也是一样!因为它是由离散的纠缠构成的,它天生就有一种不想被压缩的负压力!”
林允宁的声音在安静的办公室里回荡:
“我们不需要‘暗能量’这个莫名其妙的补丁,也不需要假设真空中充满了什么标量场。
“时空本身就是一种流体。一种带有负压的、充满了张力的??暗流体(Dark Fluid)。”
"......"
劳拉?宋盯着白板上的那个负号,瞳孔剧烈收缩。
作为一个流体力学出身的物理学家,这个解释简直太......太顺滑了。
用流体的视角去解释宇宙学,这比那些虚无缥缈的标量场要直观得多,也美得多。
“这解释了为什么宇宙在加速膨胀。”
劳拉深吸一口气,站起身走到白板前,手指颤抖地抚过那个公式,“因为时空这缸水,天生就是“涨”的。”
但她随即转过头,眼神变得无比犀利:
“但是宁,物理学讲究证据。
“如果宇宙真的是一缸流体,那么在宇宙大爆炸初期,这缸水在震荡的时候,一定会留下涟漪。
“就像往池塘里扔石头会有波纹一样。暗流体如果有压力,它就一定会有声波(Sound Waves)
她逼视着林允宁:
“你的波纹在哪?"
埃米特也回过神来,苦笑道:
“去哪找这种波纹?超新星数据吗? Type la超新星只能测距离,测不出流体效应啊。”
“超新星太‘局部”了,它们只是一个个孤立的浮标,看不出整片大海的流动。”
林允宁摇了摇头。
他显然早有准备。
他走回座位,从背包的夹层里,掏出了一个蓝色的文件夹。
那文件夹有些厚,封面上印着四个不起眼的白色字母。
SDSS?
“啪”的一声。
林允宁把文件夹重重地拍在劳拉的办公桌上,震得那个流体沙漏都晃了一下。
“我们需要一张全宇宙的地图。”
林允宁的手指按在那四个字母上,眼神灼灼,“只有在几亿光年的尺度上,只有在成千上万个星系的分布网络里,这种‘暗流体’留下的声波指纹才会显现出来。
“天文学家管它叫??重子声学振荡(Baryon Acoustic Oscillations, BAO)。
“我已经查过了,斯隆数字化巡天(SDS)项目,就在上个月,刚刚向全球释放了DR6(第六次数据发布)数据集。
“那里有几十万个星系的三维坐标。那是天文学家的后花园,但我打算进去踩一踩。”
劳拉看着那个文件夹,又看了看林允宁那张年轻而狂妄的脸。
SDSS ?
那是天体物理学的宝贝,也是禁地。
那个圈子比高能物理还要排外。
他们守着那些星系数据,就像守着自家的金库。
一个搞凝聚态的的本科生,想要冲进去告诉那帮天文学家:你们的宇宙模型错了,宇宙其实是一缸水?
这简直是在向整个物理学界宣战。
"......"
劳拉端起早已凉透的咖啡,喝了一口,嘴角却慢慢勾起了一抹疯狂的笑意:
“看来,我们要在物理学界掀起的,不仅仅是一场风暴。
“是一场海啸。”