第21章 舉報,這人開物理掛了
京大物理學院,理教302大教室。
《理論力學》本科必修課,授課教師是物理學院以嚴格和淵博著稱的林崇淵教授。
此刻,距離上課還有十分鐘,能容納一百多人的階梯教室已經坐了八成滿。
物理系的學霸們和少數選修的數學系學生散布其中,低聲交談,預習筆記。
氣氛嚴肅中帶著理工科特有的務實感。
忽然,教室門口走進來一個人。
原本細微的嘈雜聲,像是被按下了靜音鍵,齊刷刷地低了下去,無數道目光聚焦過去。
是肖宿。
他還是那身洗得發白的藍色運動衫,背著舊書包,手裡拿著筆記本和筆,安靜地走進來,找了個靠後、靠窗的空位坐下。
動作自然,仿佛完全沒注意到自己成了目光的焦點。
但教室里不可能安靜。
前排幾個物理系男生互相使了個眼色,壓低聲音,語氣里滿是不可思議和看好戲的興奮。
「我靠,真是他!數學系那個傳說中的『十五歲頂刊戰神』?」
「錯不了,這打扮,這氣質,上周在數院樓門口我見過一次,絕對是他,肖宿。」
「他來聽林老的《理論力學》?
這課雖然叫『理論力學』,但林老講得深啊,大量分析力學、拉格朗日、哈密頓體系,數學要求不低。」
「何止不低,上次期中那道用變分法推導運動方程的題,我頭髮都薅掉一把。
人家數學系的來聽,怕不是降維打擊?」
「降維打擊?
我聽說他前兩天剛又搞定一篇頂刊,還是和奇點、度量幾何有關的,跟咱們這經典力學八竿子打不著吧?
說不定是來拓展知識面,翻車也有可能。」
「賭不賭?我賭他上課會被林老提問,然後驚艷全場。經典爽文劇情。」
「我賭他可能根本聽不懂物理圖像,純數學腦。
畢竟隔行如隔山。」
這些議論聲極低,但架不住人多。
肖宿隱約感覺到許多視線落在自己身上。
他不太明白原因,只是微微蹙眉,將注意力更集中在攤開的筆記本上,預習著顧清塵幫他標註的課程大綱。
顧清塵認為,理論力學中的變分原理、辛幾何雛形,對肖宿理解數學結構的物理背景很有幫助。
上課鈴響,林崇淵教授準時踏入教室。
他六十歲上下,頭髮花白但梳理得一絲不苟,穿著灰色的中山裝,目光銳利如鷹,掃視教室一圈,自然注意到了後排那個生面孔,以及教室里某種微妙的躁動。
他不動聲色,開始講課。
林崇淵的課確實名不虛傳。
他從牛頓力學的局限講起,引入最小作用量原理,引出拉格朗日量和哈密頓量,板書工整,推導嚴密,物理圖像清晰。
他尤其注重概念背後的幾何直觀,經常在黑板上畫出相空間、約束流形等示意圖。
講到從拉格朗日方程到哈密頓正則方程的勒讓德變換這個關鍵點時,林崇淵停下板書,面向學生。
「這裡,勒讓德變換不僅僅是一個數學技巧。
它本質上是從構型空間到相空間的轉變,是物理視角的根本轉換。
誰能說說,這個變換的幾何意義,或者說,它反映了經典力學體系的什麼深層結構?」
教室里一片安靜。
本科生理頭計算還行,上升到「幾何意義」、「深層結構」,大部分人有點懵。
林崇淵的目光習慣性地掃過幾個他印象中基礎紮實的學生,最後,不知是有意還是無意,落在了後排那個一直很安靜、筆記記得很認真的生面孔身上。
「後排那位同學,看著眼生。是來旁聽的?你來試試回答這個問題。」
林崇淵點了肖宿。
唰!所有目光再次聚焦。
不少物理系學生露出「來了來了」的興奮表情,數學系來選修的幾位則捏了把汗。
肖宿站起身,沒有半點緊張,思索了大概兩秒鐘,開口,聲音清晰平穩。
「勒讓德變換的幾何意義,可以理解為在拉格朗日量作為切叢上的函數,與其在餘切叢上誘導的哈密頓量之間,通過纖維導數建立了一個微分同胚。
這個變換之所以自然,是因為構型空間的切叢和餘切叢本身具有自然的辛結構基礎。」
「從物理上說,它揭示了經典力學系統的相空間天生是一個辛流形,力學演化就是沿著這個辛流形上由哈密頓量決定的哈密頓向量場進行的軌跡。
所以,這個變換反映的深層結構是:經典力學的舞台本質是辛幾何的。」
他的語速不快,用詞也儘量用了剛才林崇淵提到的「構型空間」、「相空間」、
但「切叢」、「餘切叢」、「微分同胚」、「辛流形」、「哈密頓向量場」這些詞蹦出來,還是讓大部分本科生聽得一愣一愣的。
林崇淵眼中閃過一絲訝異。
這個回答,不僅完全正確,而且視角比他預期的更加幾何化、更加現代,直指問題的數學核心。
這不像是一個普通物理系本科生的回答,甚至很多研究生都未必能如此清晰地表述。
「很好。」
林崇淵點了點頭,示意肖宿坐下,「回答得非常準確,而且點出了經典力學與微分幾何,特別是辛幾何的深刻聯繫。
看來這位同學對相關數學工具很熟悉。你是數學系的?」
「是,老師。我是數學系訪問學生,肖宿。」
肖宿坐下,如實回答。
肖宿!
這個名字終於被正式放到檯面上。
教室里響起一陣低低的、壓抑不住的「哦——」聲,果然是他!
林崇淵顯然也聽說過最近數學系的風聞,眼神里多了幾分瞭然和興趣。
「原來是肖宿同學。看來數學學得好,對理解物理本源確實有幫助。不過,」
他話鋒一轉,帶著一絲探究。
「物理畢竟不止於幾何結構,還需要面對具體的系統、具體的相互作用和物理圖像。
我們接下來要分析一個具體例子,中心力場問題,看看如何從對稱性導出角動量守恆。
肖宿同學,既然你幾何直覺這麼好,能否從諾特定理的角度,簡要說明一下旋轉對稱性如何導致角動量守恆?」
這個問題更深入了一些,將對稱性、守恆量(物理)和諾特定理(數學物理橋樑)結合起來。
肖宿再次站起來,這次思考時間更短,幾乎脫口而出。
「根據諾特定理,如果力學系統的作用量在某個連續對稱變換下不變,那麼就存在一個對應的守恆量。
對於中心力場,系統具有空間旋轉對稱性。
考慮繞某一軸的無窮小旋轉變換,生成元對應角動量算符。
作用量在無窮小旋轉下的變分為零,通過變分計算直接可以導出一個流守恆方程,即角動量分量隨時間變化率為零。
從幾何上看,旋轉對稱性意味著哈密頓量在相空間上沿著某個旋轉生成的李代數元素對應的哈密頓向量場方向李導數為零,這等價於該生成元(即角動量)與哈密頓量泊松括號為零,所以守恆。」
這一次,連林崇淵都微微睜大了眼睛。
不只是正確,而且表述極其精確、凝練,直接從變分原理跳到流守恆方程,再點到泊松括號的幾何描述,邏輯鏈條完整得像教科書,卻又帶著個人清晰的理解脈絡。
這學生……腦子裡像是裝著一整套完整的理論物理和微分幾何的映射詞典。
教室里已經不只是低語了,不少學生張著嘴,看看肖宿,又看看黑板,再看看自己筆記本上還在糾結勒讓德變換具體計算步驟的草稿,突然覺得大家學的好像不是同一門《理論力學》。
「那個……他說的『泊松括號為零』,是咱們下學期《電動力學》里才會稍微提一下的內容吧?」
一個物理系男生低聲問同伴。
「何止,他用的『李代數』、『生成元』、『李導數』這些詞,我好像在研究生開的《經典力學II》大綱里見過……」
「所以,他不僅聽懂了,還用了一套更高級的語言把林老的問題重新『翻譯』並『證明』了一遍?」
「我感覺我的CPU有點干燒了……這真是十五歲?」
林崇淵沉默了幾秒,臉上終於露出笑容,那是學者遇到真正理解自己領域精髓的後輩時,才會露出的、發自內心的讚賞笑容。
「精彩。肖宿同學,你的理解非常深刻,直抵問題的數學核心。看來顧清塵教授真是撿到寶了。
請坐。」
肖宿坐下,臉上依舊沒什麼表情,似乎只是完成了一次普通的課堂問答。
但他能感覺到,旁邊座位一個數學系來選修的同學,正用一種近乎「瞻仰神跡」的眼神偷偷瞄他。
課程繼續進行。
林崇淵在講解中心力場具體方程時,提到了一個有趣的現象。
在平方反比引力(如萬有引力)作用下,粒子的運動軌跡是圓錐曲線,而當考慮廣義相對論修正時,行星的近日點會發生進動。
他隨口提了一句。
「這個進動,用牛頓力學是解釋不了的,需要愛因斯坦的場方程。從牛頓的萬有引力定律到愛因斯坦的廣義相對論,是我們對引力本質認識的巨大飛躍,其數學表述也從簡單的勢函數變成了複雜的張量方程。」
這時,肖宿忽然舉手了。
林崇淵有些意外:「肖宿同學,有什麼問題?」
「老師,」肖宿問,眼神里是純粹的好奇。
「您剛才說,從牛頓引力到愛因斯坦引力,數學表述變得複雜。
但我看過一些書說,愛因斯坦場方程其實也可以從一個作用量原理,通過變分法得到,就像我們從拉格朗日量得到運動方程一樣。
如果這樣看,它和經典力學的框架在思想上是不是一致的?
只是『舞台』從平直時空變成了彎曲時空,而引力的效應被幾何化成了時空的曲率?」
這個問題一問出來,教室里徹底沒聲音了。
大哥,我們還在努力理解為什麼角動量守恆,您已經跳到廣義相對論和變分原理,開始思考引力本質和時空幾何化了?
這思維跨度是不是太大了點?!
林崇淵卻聽得眼中精光大盛。
他教書幾十年,第一次有本科生在基礎理論力學課上,不是問公式怎麼算,而是直接追問到廣義相對論的變分原理和幾何詮釋!
這問題本身,就顯示出了非凡的物理品味和洞察力。
「問得非常好!」
林崇淵甚至拍了拍講台,顯得有些激動。
「這正是現代物理學的精髓之一——用統一的原理來描述世界。
確實,愛因斯坦-希爾伯特作用量通過變分,就能導出愛因斯坦場方程。
這和你從拉格朗日量變分得到運動方程,在哲學和數學框架上是一脈相承的。
引力被幾何化,物質告訴時空如何彎曲,時空告訴物質如何運動。
你能想到這裡,說明你真的抓住了理論物理的『魂』。」
他感慨地看著肖宿。
「肖宿同學,有沒有興趣以後多了解一下理論物理?
你的數學功底和直覺,非常適合做數學物理交叉領域的研究。
比如,你剛才提到的辛幾何,在量子場論、弦理論中都有極其深刻的應用。」
肖宿認真地點了點頭:「謝謝老師。我正在看一些量子力學和場論的入門書,感覺有些數學結構確實很有趣,比如希爾伯特空間、算符代數,還有路徑積分中出現的那個『iε』技巧,我覺得和複分析里的圍道積分有很深的聯繫。」
林崇淵:「……」
他開始懷疑這孩子說的「入門書」到底是什麼級別的。
路徑積分?
iε技巧?
這TM是入門?!
下課鈴適時響起,拯救了教室里一眾已經處於「我是誰?我在哪?我在聽什麼?」狀態的物理系學子。
林崇淵意猶未盡,對肖宿說:「課後如果有興趣,可以來我辦公室聊聊。
我對你如何理解這些數學結構在物理中的應用,很感興趣。」
「好的,謝謝林老師。」肖宿禮貌回應。
教授剛離開教室,壓抑了許久的聲浪轟然爆發。
「我的媽呀……我剛才聽到了什麼?變分法導出場方程?路徑積分?iε技巧?這是我們大二該討論的東西嗎?」
「我感覺我上了個假課……肖大神是不是拿錯劇本了?這明明是物理系研究生討論班的畫風!」
「關鍵是他問得那麼自然!好像『從拉格朗日到場方程』就跟『從食堂到教學樓』一樣是條理所當然的路!」
「數學好就可以為所欲為嗎?
哦,對不起,數學好到肖神這個地步,好像真的可以為所欲為……」
「林老最後看他的眼神,跟我爺爺看家裡終於考上重點大學的孫子的眼神一模一樣,充滿了慈愛和期待……」
「完了,我感覺我物理白學了。
人家用數學語言把物理重新『編譯』了一遍,還跑得比我們原生的快!」
幾個數學系來選修的同學更是與有榮焉,圍在一起興奮地低聲討論:
「看見沒!這就是咱們數院的牌面!跨界打擊!」
「肖神這下怕不是要把物理學院也『征服』了?」
「我賭五毛,下次校際數學建模比賽,要是能拉肖神組隊,咱們可以直接保送決賽圈。」
「想多了,肖神那種級別,怕是看不上咱們這種『應用題』比賽……」
肖宿在一片或明或暗的注視和議論中,收拾好書包,平靜地離開了教室。
對他而言,這只是一次普通的學習經歷。
物理世界的規律,用數學語言描述出來,同樣有著簡潔和優美之處,這本身就足夠吸引他。
至於旁人的反應,他並不太理解,也不甚關心。
然而,關於「肖宿在物理課上降維打擊」的新傳說,卻以比論文消息更快的速度,在京大理科生圈子裡不脛而走,並且衍生出了多個誇張的版本。
最終,一個相對靠譜的版本在校園論壇匿名版流傳開來,標題是:
《理性討論:數院那個十五歲天才是不是偷偷開了「全學科理解」外掛?
今日物理課現場實錄,疑似已接觸廣義相對論變分原理……》
帖子下面,回復疊了高樓:
「樓主在現場?我是隔壁班的,聽說林老爺子當場就想收徒了?」
「在現場+1,本人物理系學渣,表示受到了成噸的傷害和啟發。
原來物理可以這麼學(雖然學不會)。」
「數學系路過。肖神日常操作,勿驚。
建議物理系的同學們習慣一下,以後可能還會看到他在你們其他專業課上的表演。」
「只有我好奇他看的『量子場論入門書』到底是啥嗎?
費曼講義?還是溫伯格三卷本?(狗頭)」
「溫伯格那是入門?
那是天書!我賭是朗道的《場論》!」
「不管看啥,人家是真看懂了還能跟教授討論……跪了。」
這些喧囂,肖宿依舊不知情。
他此刻正走在去往顧清塵辦公室的路上,腦子裡還在回想林崇淵提到的「愛因斯坦-希爾伯特作用量」,想著那個描述時空曲率的黎曼標量曲率R,在變分時到底會出現哪些有趣的技術細節。
也許,該找一本更專業的書來看看了。
《理論力學》本科必修課,授課教師是物理學院以嚴格和淵博著稱的林崇淵教授。
此刻,距離上課還有十分鐘,能容納一百多人的階梯教室已經坐了八成滿。
物理系的學霸們和少數選修的數學系學生散布其中,低聲交談,預習筆記。
氣氛嚴肅中帶著理工科特有的務實感。
忽然,教室門口走進來一個人。
原本細微的嘈雜聲,像是被按下了靜音鍵,齊刷刷地低了下去,無數道目光聚焦過去。
是肖宿。
他還是那身洗得發白的藍色運動衫,背著舊書包,手裡拿著筆記本和筆,安靜地走進來,找了個靠後、靠窗的空位坐下。
動作自然,仿佛完全沒注意到自己成了目光的焦點。
但教室里不可能安靜。
前排幾個物理系男生互相使了個眼色,壓低聲音,語氣里滿是不可思議和看好戲的興奮。
「我靠,真是他!數學系那個傳說中的『十五歲頂刊戰神』?」
「錯不了,這打扮,這氣質,上周在數院樓門口我見過一次,絕對是他,肖宿。」
「他來聽林老的《理論力學》?
這課雖然叫『理論力學』,但林老講得深啊,大量分析力學、拉格朗日、哈密頓體系,數學要求不低。」
「何止不低,上次期中那道用變分法推導運動方程的題,我頭髮都薅掉一把。
人家數學系的來聽,怕不是降維打擊?」
「降維打擊?
我聽說他前兩天剛又搞定一篇頂刊,還是和奇點、度量幾何有關的,跟咱們這經典力學八竿子打不著吧?
說不定是來拓展知識面,翻車也有可能。」
「賭不賭?我賭他上課會被林老提問,然後驚艷全場。經典爽文劇情。」
「我賭他可能根本聽不懂物理圖像,純數學腦。
畢竟隔行如隔山。」
這些議論聲極低,但架不住人多。
肖宿隱約感覺到許多視線落在自己身上。
他不太明白原因,只是微微蹙眉,將注意力更集中在攤開的筆記本上,預習著顧清塵幫他標註的課程大綱。
顧清塵認為,理論力學中的變分原理、辛幾何雛形,對肖宿理解數學結構的物理背景很有幫助。
上課鈴響,林崇淵教授準時踏入教室。
他六十歲上下,頭髮花白但梳理得一絲不苟,穿著灰色的中山裝,目光銳利如鷹,掃視教室一圈,自然注意到了後排那個生面孔,以及教室里某種微妙的躁動。
他不動聲色,開始講課。
林崇淵的課確實名不虛傳。
他從牛頓力學的局限講起,引入最小作用量原理,引出拉格朗日量和哈密頓量,板書工整,推導嚴密,物理圖像清晰。
他尤其注重概念背後的幾何直觀,經常在黑板上畫出相空間、約束流形等示意圖。
講到從拉格朗日方程到哈密頓正則方程的勒讓德變換這個關鍵點時,林崇淵停下板書,面向學生。
「這裡,勒讓德變換不僅僅是一個數學技巧。
它本質上是從構型空間到相空間的轉變,是物理視角的根本轉換。
誰能說說,這個變換的幾何意義,或者說,它反映了經典力學體系的什麼深層結構?」
教室里一片安靜。
本科生理頭計算還行,上升到「幾何意義」、「深層結構」,大部分人有點懵。
林崇淵的目光習慣性地掃過幾個他印象中基礎紮實的學生,最後,不知是有意還是無意,落在了後排那個一直很安靜、筆記記得很認真的生面孔身上。
「後排那位同學,看著眼生。是來旁聽的?你來試試回答這個問題。」
林崇淵點了肖宿。
唰!所有目光再次聚焦。
不少物理系學生露出「來了來了」的興奮表情,數學系來選修的幾位則捏了把汗。
肖宿站起身,沒有半點緊張,思索了大概兩秒鐘,開口,聲音清晰平穩。
「勒讓德變換的幾何意義,可以理解為在拉格朗日量作為切叢上的函數,與其在餘切叢上誘導的哈密頓量之間,通過纖維導數建立了一個微分同胚。
這個變換之所以自然,是因為構型空間的切叢和餘切叢本身具有自然的辛結構基礎。」
「從物理上說,它揭示了經典力學系統的相空間天生是一個辛流形,力學演化就是沿著這個辛流形上由哈密頓量決定的哈密頓向量場進行的軌跡。
所以,這個變換反映的深層結構是:經典力學的舞台本質是辛幾何的。」
他的語速不快,用詞也儘量用了剛才林崇淵提到的「構型空間」、「相空間」、
但「切叢」、「餘切叢」、「微分同胚」、「辛流形」、「哈密頓向量場」這些詞蹦出來,還是讓大部分本科生聽得一愣一愣的。
林崇淵眼中閃過一絲訝異。
這個回答,不僅完全正確,而且視角比他預期的更加幾何化、更加現代,直指問題的數學核心。
這不像是一個普通物理系本科生的回答,甚至很多研究生都未必能如此清晰地表述。
「很好。」
林崇淵點了點頭,示意肖宿坐下,「回答得非常準確,而且點出了經典力學與微分幾何,特別是辛幾何的深刻聯繫。
看來這位同學對相關數學工具很熟悉。你是數學系的?」
「是,老師。我是數學系訪問學生,肖宿。」
肖宿坐下,如實回答。
肖宿!
這個名字終於被正式放到檯面上。
教室里響起一陣低低的、壓抑不住的「哦——」聲,果然是他!
林崇淵顯然也聽說過最近數學系的風聞,眼神里多了幾分瞭然和興趣。
「原來是肖宿同學。看來數學學得好,對理解物理本源確實有幫助。不過,」
他話鋒一轉,帶著一絲探究。
「物理畢竟不止於幾何結構,還需要面對具體的系統、具體的相互作用和物理圖像。
我們接下來要分析一個具體例子,中心力場問題,看看如何從對稱性導出角動量守恆。
肖宿同學,既然你幾何直覺這麼好,能否從諾特定理的角度,簡要說明一下旋轉對稱性如何導致角動量守恆?」
這個問題更深入了一些,將對稱性、守恆量(物理)和諾特定理(數學物理橋樑)結合起來。
肖宿再次站起來,這次思考時間更短,幾乎脫口而出。
「根據諾特定理,如果力學系統的作用量在某個連續對稱變換下不變,那麼就存在一個對應的守恆量。
對於中心力場,系統具有空間旋轉對稱性。
考慮繞某一軸的無窮小旋轉變換,生成元對應角動量算符。
作用量在無窮小旋轉下的變分為零,通過變分計算直接可以導出一個流守恆方程,即角動量分量隨時間變化率為零。
從幾何上看,旋轉對稱性意味著哈密頓量在相空間上沿著某個旋轉生成的李代數元素對應的哈密頓向量場方向李導數為零,這等價於該生成元(即角動量)與哈密頓量泊松括號為零,所以守恆。」
這一次,連林崇淵都微微睜大了眼睛。
不只是正確,而且表述極其精確、凝練,直接從變分原理跳到流守恆方程,再點到泊松括號的幾何描述,邏輯鏈條完整得像教科書,卻又帶著個人清晰的理解脈絡。
這學生……腦子裡像是裝著一整套完整的理論物理和微分幾何的映射詞典。
教室里已經不只是低語了,不少學生張著嘴,看看肖宿,又看看黑板,再看看自己筆記本上還在糾結勒讓德變換具體計算步驟的草稿,突然覺得大家學的好像不是同一門《理論力學》。
「那個……他說的『泊松括號為零』,是咱們下學期《電動力學》里才會稍微提一下的內容吧?」
一個物理系男生低聲問同伴。
「何止,他用的『李代數』、『生成元』、『李導數』這些詞,我好像在研究生開的《經典力學II》大綱里見過……」
「所以,他不僅聽懂了,還用了一套更高級的語言把林老的問題重新『翻譯』並『證明』了一遍?」
「我感覺我的CPU有點干燒了……這真是十五歲?」
林崇淵沉默了幾秒,臉上終於露出笑容,那是學者遇到真正理解自己領域精髓的後輩時,才會露出的、發自內心的讚賞笑容。
「精彩。肖宿同學,你的理解非常深刻,直抵問題的數學核心。看來顧清塵教授真是撿到寶了。
請坐。」
肖宿坐下,臉上依舊沒什麼表情,似乎只是完成了一次普通的課堂問答。
但他能感覺到,旁邊座位一個數學系來選修的同學,正用一種近乎「瞻仰神跡」的眼神偷偷瞄他。
課程繼續進行。
林崇淵在講解中心力場具體方程時,提到了一個有趣的現象。
在平方反比引力(如萬有引力)作用下,粒子的運動軌跡是圓錐曲線,而當考慮廣義相對論修正時,行星的近日點會發生進動。
他隨口提了一句。
「這個進動,用牛頓力學是解釋不了的,需要愛因斯坦的場方程。從牛頓的萬有引力定律到愛因斯坦的廣義相對論,是我們對引力本質認識的巨大飛躍,其數學表述也從簡單的勢函數變成了複雜的張量方程。」
這時,肖宿忽然舉手了。
林崇淵有些意外:「肖宿同學,有什麼問題?」
「老師,」肖宿問,眼神里是純粹的好奇。
「您剛才說,從牛頓引力到愛因斯坦引力,數學表述變得複雜。
但我看過一些書說,愛因斯坦場方程其實也可以從一個作用量原理,通過變分法得到,就像我們從拉格朗日量得到運動方程一樣。
如果這樣看,它和經典力學的框架在思想上是不是一致的?
只是『舞台』從平直時空變成了彎曲時空,而引力的效應被幾何化成了時空的曲率?」
這個問題一問出來,教室里徹底沒聲音了。
大哥,我們還在努力理解為什麼角動量守恆,您已經跳到廣義相對論和變分原理,開始思考引力本質和時空幾何化了?
這思維跨度是不是太大了點?!
林崇淵卻聽得眼中精光大盛。
他教書幾十年,第一次有本科生在基礎理論力學課上,不是問公式怎麼算,而是直接追問到廣義相對論的變分原理和幾何詮釋!
這問題本身,就顯示出了非凡的物理品味和洞察力。
「問得非常好!」
林崇淵甚至拍了拍講台,顯得有些激動。
「這正是現代物理學的精髓之一——用統一的原理來描述世界。
確實,愛因斯坦-希爾伯特作用量通過變分,就能導出愛因斯坦場方程。
這和你從拉格朗日量變分得到運動方程,在哲學和數學框架上是一脈相承的。
引力被幾何化,物質告訴時空如何彎曲,時空告訴物質如何運動。
你能想到這裡,說明你真的抓住了理論物理的『魂』。」
他感慨地看著肖宿。
「肖宿同學,有沒有興趣以後多了解一下理論物理?
你的數學功底和直覺,非常適合做數學物理交叉領域的研究。
比如,你剛才提到的辛幾何,在量子場論、弦理論中都有極其深刻的應用。」
肖宿認真地點了點頭:「謝謝老師。我正在看一些量子力學和場論的入門書,感覺有些數學結構確實很有趣,比如希爾伯特空間、算符代數,還有路徑積分中出現的那個『iε』技巧,我覺得和複分析里的圍道積分有很深的聯繫。」
林崇淵:「……」
他開始懷疑這孩子說的「入門書」到底是什麼級別的。
路徑積分?
iε技巧?
這TM是入門?!
下課鈴適時響起,拯救了教室里一眾已經處於「我是誰?我在哪?我在聽什麼?」狀態的物理系學子。
林崇淵意猶未盡,對肖宿說:「課後如果有興趣,可以來我辦公室聊聊。
我對你如何理解這些數學結構在物理中的應用,很感興趣。」
「好的,謝謝林老師。」肖宿禮貌回應。
教授剛離開教室,壓抑了許久的聲浪轟然爆發。
「我的媽呀……我剛才聽到了什麼?變分法導出場方程?路徑積分?iε技巧?這是我們大二該討論的東西嗎?」
「我感覺我上了個假課……肖大神是不是拿錯劇本了?這明明是物理系研究生討論班的畫風!」
「關鍵是他問得那麼自然!好像『從拉格朗日到場方程』就跟『從食堂到教學樓』一樣是條理所當然的路!」
「數學好就可以為所欲為嗎?
哦,對不起,數學好到肖神這個地步,好像真的可以為所欲為……」
「林老最後看他的眼神,跟我爺爺看家裡終於考上重點大學的孫子的眼神一模一樣,充滿了慈愛和期待……」
「完了,我感覺我物理白學了。
人家用數學語言把物理重新『編譯』了一遍,還跑得比我們原生的快!」
幾個數學系來選修的同學更是與有榮焉,圍在一起興奮地低聲討論:
「看見沒!這就是咱們數院的牌面!跨界打擊!」
「肖神這下怕不是要把物理學院也『征服』了?」
「我賭五毛,下次校際數學建模比賽,要是能拉肖神組隊,咱們可以直接保送決賽圈。」
「想多了,肖神那種級別,怕是看不上咱們這種『應用題』比賽……」
肖宿在一片或明或暗的注視和議論中,收拾好書包,平靜地離開了教室。
對他而言,這只是一次普通的學習經歷。
物理世界的規律,用數學語言描述出來,同樣有著簡潔和優美之處,這本身就足夠吸引他。
至於旁人的反應,他並不太理解,也不甚關心。
然而,關於「肖宿在物理課上降維打擊」的新傳說,卻以比論文消息更快的速度,在京大理科生圈子裡不脛而走,並且衍生出了多個誇張的版本。
最終,一個相對靠譜的版本在校園論壇匿名版流傳開來,標題是:
《理性討論:數院那個十五歲天才是不是偷偷開了「全學科理解」外掛?
今日物理課現場實錄,疑似已接觸廣義相對論變分原理……》
帖子下面,回復疊了高樓:
「樓主在現場?我是隔壁班的,聽說林老爺子當場就想收徒了?」
「在現場+1,本人物理系學渣,表示受到了成噸的傷害和啟發。
原來物理可以這麼學(雖然學不會)。」
「數學系路過。肖神日常操作,勿驚。
建議物理系的同學們習慣一下,以後可能還會看到他在你們其他專業課上的表演。」
「只有我好奇他看的『量子場論入門書』到底是啥嗎?
費曼講義?還是溫伯格三卷本?(狗頭)」
「溫伯格那是入門?
那是天書!我賭是朗道的《場論》!」
「不管看啥,人家是真看懂了還能跟教授討論……跪了。」
這些喧囂,肖宿依舊不知情。
他此刻正走在去往顧清塵辦公室的路上,腦子裡還在回想林崇淵提到的「愛因斯坦-希爾伯特作用量」,想著那個描述時空曲率的黎曼標量曲率R,在變分時到底會出現哪些有趣的技術細節。
也許,該找一本更專業的書來看看了。