第49章 這是誰的卷子
兩天後,港城大學物理實驗中心,三號樓四樓。
一間臨時改造的閱卷室里,氣氛沉悶得能擰出水來。十幾位從港城各高校和重點中學抽調來的物理老師,人手一杯濃茶,對著面前堆成小山的試卷,眉頭擰得能夾死蒼蠅。
牆上的空調呼呼地吹著熱風,卻吹不散瀰漫在空氣里的那股子焦躁。
「這都什麼玩意兒啊。」
港城大學物理系的副教授劉建軍,把手裡的紅筆往桌上一扔,摘下眼鏡,用力按了按發脹的太陽穴。
他面前的卷子,第一題,推導理想氣體壓強公式。那個學生洋洋灑灑寫了半頁,結果把分子碰撞次數的統計模型給搞錯了,後面全盤皆崩。
「老劉,別上火,喝口水。」
旁邊一位來自師範大學的張教授推過來一杯菊花茶,自己也嘆了口氣,指著手裡的卷子。
「你看我這個,第二題,雙星系統的引力波輻射。他居然給我用克卜勒第三定律硬套,連能量損耗這個概念都沒提,當那倆脈衝星是跳交誼舞呢?」
劉建軍端起茶杯灌了一口,苦澀的茶水順著喉嚨滑下去,壓不住心裡的那股邪火。
「我批了一上午,三十多份卷子,能把第一題完整推出來的,不到五個。剩下的,要麼是背了個公式直接往上寫,要麼就是推到一半自己都不知道自己在寫什麼。」
他把那張錯得離譜的卷子撥到一邊,又拿起一份新的。
「今年的苗子,質量不行啊。」張教授搖著頭,手裡的紅筆在卷面上劃了一個大大的叉,「全是應試教育催出來的熟練工,基本功一塌糊塗,稍微考點深的東西,立刻就露餡。」
劉建軍沒接話,他的注意力落在了新拿到的這份卷子上。
字跡乾淨,卷面整潔,第一眼就讓人舒服。
他拿起紅筆,從第一題開始看。
「從單分子與器壁的彈性碰撞模型出發,建立動量交換與時間的微元關係……」
劉建軍的筆尖頓住了。
這個切入點,很老練。不是從宏觀的統計假設入手,而是返璞歸真,回到了最底層的單次物理事件。
他繼續往下看。
從單次碰撞的衝量,到單位時間內的碰撞頻率,再到所有分子對單個器壁的總衝力,最後除以面積得到壓強。整個推導過程,邏輯鏈條嚴絲合縫,沒有一個多餘的符號,沒有一句廢話。
「漂亮。」
劉建軍下意識地吐出兩個字。
張教授聞聲側過頭來:「怎麼了老劉,發現好苗子了?」
劉建軍沒理他,直接翻到第二題。
引力波輻射。
他心裡已經做好了再看一遍「交誼舞」的準備。
可卷面上的第一行字,就讓他的呼吸停了半拍。
「將引力波輻射等效為系統能量的持續耗散,建立軌道衰減的微分模型……」
劉建軍的身體微微前傾,眼鏡幾乎要貼到紙面上。
這份卷子沒有去碰愛因斯坦的場方程,那不現實。但它巧妙地引入了一個半經驗的能量損耗率公式,把整個廣義相對論的問題,降維成了一個經典的軌道力學問題,只不過這個力學系統,在不斷地「漏氣」。
「老張,你過來看看這個。」
劉建軍沖旁邊招了招手。
張教授放下手裡的卷子湊過來,只掃了一眼,就愣住了。
「這……這是誰想出來的?把引力波問題用變質量力學的方法來解?這思路太野了!」
「你看他後面的計算。」劉建軍的指尖點在卷面上,「為了解這個微分方程,他還用到了一個級數逼近的技巧,這都不是高中數學的範疇了。」
張教授推了推自己的眼鏡,反覆看了兩遍,咂了咂嘴。
「這孩子,物理直覺太好了。他知道自己解不了真正的方程,就自己造了一個簡化模型,而且造得合情合理。」
劉建軍沒說話,直接翻到了第三題。
量子阱中的電子能級分裂。
卷面上的解答,從薛丁格方程出發,通過分離變量法,將三維問題拆解成三個一維的無限深勢阱。能量本徵值和量子數的關係,推導得清晰明了。
「這……這孩子連薛丁格方程都會解?」張教授的聲音已經帶上了一絲顫抖。
劉建軍的喉結滾動了一下。
他沒有停,繼續往下翻。
第四題,超流氦的渦旋晶格。
第五題,宇宙微波背景輻射。
每一道題的解法,都遠遠超出了一個高中生應該具備的知識框架。那些複雜的物理模型,在他筆下仿佛都變成了最簡單的積木,被輕鬆地拆解、重組。
當劉建軍翻到最後一頁,看到最後一題的題干時,他自己都倒吸了一口冷氣。
「在一個時間維度可以倒流的宇宙里,熱力學第二定律是否依然成立?」
這道題,是他和另外兩位教授一起出的。當時的目的,就不是為了讓學生解答,而是為了看他們面對這種終極問題時,所展現出的科學素養和思維邊界。
他預想中最好的答案,也就是從熵增的統計意義出發,討論一下宏觀不可逆性的概率問題。
但他看到了什麼?
答題區域的最上方,一行工整的標題~
「論時間反演對稱性與宏觀不可逆性的內在矛盾」。
光是這個標題,就讓劉建軍的心跳漏了一拍。
他迫不及待地往下看。
「……從統計力學的基本假設出發,系統的微觀狀態遵循時間反演對稱性,即任何一個微觀動力學過程,其逆過程在理論上都是可能發生的。然而,宏觀世界呈現出明顯的『時間之箭』,熵總是趨向於增加……」
「……這一矛盾的核心,在於我們對『狀態』的定義。宏觀態是大量微觀態的集合,熵的增加,本質上是系統從一個包含較少微觀態的宏觀態,自發地演化到一個包含更多微觀態的宏觀態的過程。這是一個純粹的概率問題……」
「……然而,如果時間可以倒流,『初始條件』的設定將變得毫無意義。宇宙的演化將不再遵循單一的時間軸,而是陷入一種『玻爾茲曼大腦』式的量子漲落循環中。在這種宇宙里,熵增定律本身就失去了存在的基礎……」
「……一個可能的解釋,源於量子糾纏。當一個系統與環境發生糾纏,信息從系統流向環境,導致系統的局部熵增加。這個過程是單向的,因為它依賴於觀測者的選擇。或許,『時間之箭』的起源,並非來自熱力學,而是來自量子力學……」
劉建軍的紅筆,懸在半空中,一動不動。
他的手,在抖。
不是因為激動,是因為一種近乎於恐懼的震撼。
玻爾茲曼大腦,量子糾纏與時間之箭。
這些概念,他自己都是在最近幾年的頂尖物理學期刊上才看到的!一個高中生,怎麼可能接觸到這些東西?而且,他還把這些最前沿的理論,用如此清晰、如此嚴謹的邏輯,組織成了一篇堪稱微型論文的論述。
「老劉?老劉你怎麼了?」
張教授看他半天沒動靜,湊過來推了他一下。
劉建軍像是沒聽見,他的全部心神,都釘在那張卷子上。
他顫抖著手,把卷子翻回到第一頁,視線落在了那個他之前一眼掃過,卻並未在意的名字上。
考生姓名:葉安。
報考單位:港城一中。
「把……把出題組的王教授請過來。」劉建軍的聲音乾澀沙啞,像是剛從沙漠裡走出來。
張教授看他這副失魂落魄的模樣,不敢怠慢,立刻起身,快步走出了閱卷室。
不到兩分鐘,一個穿著中山裝、頭髮梳得一絲不苟的老者,在張教授的陪同下走了進來。
王振國,港城大學物理系主任,這次競賽的出題組組長,也是最後一題的命題人。
「建軍,什麼事這麼大驚小怪?」王振國的語氣帶著幾分不滿,他正在隔壁辦公室審核最終的評分標準。
劉建軍沒有說話,只是把那張卷子,雙手遞了過去。
王振國疑惑地接過,低頭掃了一眼。
他的表情,在三秒鐘之內,完成了從不耐煩到驚訝,再到凝重,最後化為一片深不見底的震驚。
他拿著卷子的手,收得死緊,指節因為用力而根根凸起。
「這……這不可能……」王振國喃喃自語,他抬起頭,一把抓住劉建軍的胳膊,力道大得讓劉建軍呲了下牙。
「這張卷子,是誰的?!」
劉建軍抬起手,顫抖的指尖,點在了卷首那個名字上。
「葉安。」
一間臨時改造的閱卷室里,氣氛沉悶得能擰出水來。十幾位從港城各高校和重點中學抽調來的物理老師,人手一杯濃茶,對著面前堆成小山的試卷,眉頭擰得能夾死蒼蠅。
牆上的空調呼呼地吹著熱風,卻吹不散瀰漫在空氣里的那股子焦躁。
「這都什麼玩意兒啊。」
港城大學物理系的副教授劉建軍,把手裡的紅筆往桌上一扔,摘下眼鏡,用力按了按發脹的太陽穴。
他面前的卷子,第一題,推導理想氣體壓強公式。那個學生洋洋灑灑寫了半頁,結果把分子碰撞次數的統計模型給搞錯了,後面全盤皆崩。
「老劉,別上火,喝口水。」
旁邊一位來自師範大學的張教授推過來一杯菊花茶,自己也嘆了口氣,指著手裡的卷子。
「你看我這個,第二題,雙星系統的引力波輻射。他居然給我用克卜勒第三定律硬套,連能量損耗這個概念都沒提,當那倆脈衝星是跳交誼舞呢?」
劉建軍端起茶杯灌了一口,苦澀的茶水順著喉嚨滑下去,壓不住心裡的那股邪火。
「我批了一上午,三十多份卷子,能把第一題完整推出來的,不到五個。剩下的,要麼是背了個公式直接往上寫,要麼就是推到一半自己都不知道自己在寫什麼。」
他把那張錯得離譜的卷子撥到一邊,又拿起一份新的。
「今年的苗子,質量不行啊。」張教授搖著頭,手裡的紅筆在卷面上劃了一個大大的叉,「全是應試教育催出來的熟練工,基本功一塌糊塗,稍微考點深的東西,立刻就露餡。」
劉建軍沒接話,他的注意力落在了新拿到的這份卷子上。
字跡乾淨,卷面整潔,第一眼就讓人舒服。
他拿起紅筆,從第一題開始看。
「從單分子與器壁的彈性碰撞模型出發,建立動量交換與時間的微元關係……」
劉建軍的筆尖頓住了。
這個切入點,很老練。不是從宏觀的統計假設入手,而是返璞歸真,回到了最底層的單次物理事件。
他繼續往下看。
從單次碰撞的衝量,到單位時間內的碰撞頻率,再到所有分子對單個器壁的總衝力,最後除以面積得到壓強。整個推導過程,邏輯鏈條嚴絲合縫,沒有一個多餘的符號,沒有一句廢話。
「漂亮。」
劉建軍下意識地吐出兩個字。
張教授聞聲側過頭來:「怎麼了老劉,發現好苗子了?」
劉建軍沒理他,直接翻到第二題。
引力波輻射。
他心裡已經做好了再看一遍「交誼舞」的準備。
可卷面上的第一行字,就讓他的呼吸停了半拍。
「將引力波輻射等效為系統能量的持續耗散,建立軌道衰減的微分模型……」
劉建軍的身體微微前傾,眼鏡幾乎要貼到紙面上。
這份卷子沒有去碰愛因斯坦的場方程,那不現實。但它巧妙地引入了一個半經驗的能量損耗率公式,把整個廣義相對論的問題,降維成了一個經典的軌道力學問題,只不過這個力學系統,在不斷地「漏氣」。
「老張,你過來看看這個。」
劉建軍沖旁邊招了招手。
張教授放下手裡的卷子湊過來,只掃了一眼,就愣住了。
「這……這是誰想出來的?把引力波問題用變質量力學的方法來解?這思路太野了!」
「你看他後面的計算。」劉建軍的指尖點在卷面上,「為了解這個微分方程,他還用到了一個級數逼近的技巧,這都不是高中數學的範疇了。」
張教授推了推自己的眼鏡,反覆看了兩遍,咂了咂嘴。
「這孩子,物理直覺太好了。他知道自己解不了真正的方程,就自己造了一個簡化模型,而且造得合情合理。」
劉建軍沒說話,直接翻到了第三題。
量子阱中的電子能級分裂。
卷面上的解答,從薛丁格方程出發,通過分離變量法,將三維問題拆解成三個一維的無限深勢阱。能量本徵值和量子數的關係,推導得清晰明了。
「這……這孩子連薛丁格方程都會解?」張教授的聲音已經帶上了一絲顫抖。
劉建軍的喉結滾動了一下。
他沒有停,繼續往下翻。
第四題,超流氦的渦旋晶格。
第五題,宇宙微波背景輻射。
每一道題的解法,都遠遠超出了一個高中生應該具備的知識框架。那些複雜的物理模型,在他筆下仿佛都變成了最簡單的積木,被輕鬆地拆解、重組。
當劉建軍翻到最後一頁,看到最後一題的題干時,他自己都倒吸了一口冷氣。
「在一個時間維度可以倒流的宇宙里,熱力學第二定律是否依然成立?」
這道題,是他和另外兩位教授一起出的。當時的目的,就不是為了讓學生解答,而是為了看他們面對這種終極問題時,所展現出的科學素養和思維邊界。
他預想中最好的答案,也就是從熵增的統計意義出發,討論一下宏觀不可逆性的概率問題。
但他看到了什麼?
答題區域的最上方,一行工整的標題~
「論時間反演對稱性與宏觀不可逆性的內在矛盾」。
光是這個標題,就讓劉建軍的心跳漏了一拍。
他迫不及待地往下看。
「……從統計力學的基本假設出發,系統的微觀狀態遵循時間反演對稱性,即任何一個微觀動力學過程,其逆過程在理論上都是可能發生的。然而,宏觀世界呈現出明顯的『時間之箭』,熵總是趨向於增加……」
「……這一矛盾的核心,在於我們對『狀態』的定義。宏觀態是大量微觀態的集合,熵的增加,本質上是系統從一個包含較少微觀態的宏觀態,自發地演化到一個包含更多微觀態的宏觀態的過程。這是一個純粹的概率問題……」
「……然而,如果時間可以倒流,『初始條件』的設定將變得毫無意義。宇宙的演化將不再遵循單一的時間軸,而是陷入一種『玻爾茲曼大腦』式的量子漲落循環中。在這種宇宙里,熵增定律本身就失去了存在的基礎……」
「……一個可能的解釋,源於量子糾纏。當一個系統與環境發生糾纏,信息從系統流向環境,導致系統的局部熵增加。這個過程是單向的,因為它依賴於觀測者的選擇。或許,『時間之箭』的起源,並非來自熱力學,而是來自量子力學……」
劉建軍的紅筆,懸在半空中,一動不動。
他的手,在抖。
不是因為激動,是因為一種近乎於恐懼的震撼。
玻爾茲曼大腦,量子糾纏與時間之箭。
這些概念,他自己都是在最近幾年的頂尖物理學期刊上才看到的!一個高中生,怎麼可能接觸到這些東西?而且,他還把這些最前沿的理論,用如此清晰、如此嚴謹的邏輯,組織成了一篇堪稱微型論文的論述。
「老劉?老劉你怎麼了?」
張教授看他半天沒動靜,湊過來推了他一下。
劉建軍像是沒聽見,他的全部心神,都釘在那張卷子上。
他顫抖著手,把卷子翻回到第一頁,視線落在了那個他之前一眼掃過,卻並未在意的名字上。
考生姓名:葉安。
報考單位:港城一中。
「把……把出題組的王教授請過來。」劉建軍的聲音乾澀沙啞,像是剛從沙漠裡走出來。
張教授看他這副失魂落魄的模樣,不敢怠慢,立刻起身,快步走出了閱卷室。
不到兩分鐘,一個穿著中山裝、頭髮梳得一絲不苟的老者,在張教授的陪同下走了進來。
王振國,港城大學物理系主任,這次競賽的出題組組長,也是最後一題的命題人。
「建軍,什麼事這麼大驚小怪?」王振國的語氣帶著幾分不滿,他正在隔壁辦公室審核最終的評分標準。
劉建軍沒有說話,只是把那張卷子,雙手遞了過去。
王振國疑惑地接過,低頭掃了一眼。
他的表情,在三秒鐘之內,完成了從不耐煩到驚訝,再到凝重,最後化為一片深不見底的震驚。
他拿著卷子的手,收得死緊,指節因為用力而根根凸起。
「這……這不可能……」王振國喃喃自語,他抬起頭,一把抓住劉建軍的胳膊,力道大得讓劉建軍呲了下牙。
「這張卷子,是誰的?!」
劉建軍抬起手,顫抖的指尖,點在了卷首那個名字上。
「葉安。」