第562章 反物质消失之谜！再次完善大爆炸理论！宇宙不对称！惊骇全场！
    肯定有很多人好奇：“我们的宇宙为什么是现在这样的？”
    在这个问题之前，还有很多问题。
    问：“宇宙的起源是什么？”
    答：“宇宙起源于一个密度无限大、体积无限小的奇点发生的大爆炸。”
    再问：“无限小的东西爆炸形成宇宙后，物质从哪里来？”
    答：“物质来自量子真空涨落，爆炸后形成的真空本身蕴含的真空零点能创造了所有物质。”
    再问：“这些被创造出来的物质中，有反物质吗？”
    答：“根据理论预测，有，且很多。”
    再问：“那为什么我们现在的宇宙是正宇宙，而不是由反物质组成的反宇宙？”
    这就是爱因斯坦提出的问题。
    众人一阵惊呼！
    这个问题可就太难回答了。
    有点像问“为什么光速是3x10^8m/s”一样。
    因为现实就是这样的。
    人择定律！
    如果不是这样的，就不会出现你爱因斯坦来提出这个问题了。
    众人都觉得布鲁斯教授肯定也不知道问题的答案。
    然而，在所有人不可置信的目光中，李奇维淡定一笑，自信地说道：
    “关于这个问题，我有两个猜想。”
    轰！
    全场震撼！
    这太强了吧！
    “我连一个都想不到，布鲁斯教授竟然还有两种猜想。”
    “布鲁斯教授的猜想，往往最终都被证明是正确的。”
    “大佬说猜想是谦虚，我们说猜想是瞎蒙。”
    在众人的低声议论中，李奇维的第一句话就震惊全场。
    “我认为宇宙大爆炸之初，通过真空量子涨落创造出的物质，不仅仅有正物质，还有反物质！”
    哗！
    众人惊骇！
    布鲁斯教授竟然把反物质和宇宙大爆炸理论结合在一起了。
    和三天前的量子真空涨落一样！
    这一刻，众人心神震动！
    不可思议！
    “宇宙大爆炸理论是布鲁斯教授十几年前提出的猜想。”
    “当时还仅仅只是一个空壳，但是现在，它的内涵正不断被丰富。”
    “布鲁斯教授正在一点一滴地完善这个宇宙起源理论！”
    所有人忽然有种见证历史的感觉。
    他们是眼睁睁看着宇宙大爆炸理论在发展。
    最神奇的是，脱胎于广义相对论的宇宙大爆炸竟然和量子力学有如此紧密的联系。
    这让人忍不住感慨世界的巧妙。
    冥冥之中好似有什么更底层的规律。
    爱因斯坦神色兴奋，眼放精光。
    他在听到布鲁斯第一句话的瞬间，甚至已经大概猜到接下来的内容了。
    “了不起，真是了不起！”
    在众人的震撼中，李奇维继续说道：
    “第一种猜想，宇宙诞生之初，正物质和反物质的数量是相同的。”
    “按理来说，这种情况下，正反物质会全部湮灭成光子，宇宙中充斥着无穷无尽的电磁波。”
    “但是，现在宇宙的存在证明，在这些正反物质之间，一定发生了某种特殊的变化。”
    “这种变化导致反物质消失的速度比正物质快。”
    “哪怕仅仅只是亿亿分之一的微小差异，在宇宙长河的尺度下，也会形成巨大的差距。”
    “宇宙经过亿万年的膨胀和演化后，反物质消失殆尽，只留下忽略不计的一点。”
    “所以，我们的宇宙中才没有宏观反物质。”
    “至于这种【变化】具体是什么，我们不得而知。”
    “但变化的结果就是宇宙偏爱正物质而不是反物质。”
    哗！
    会场内一片惊呼！
    这个猜想可谓是有理有据，逻辑严密。
    听起来非常合理！
    当然，最关键的变化是什么，暂时不知道。
    所以，它就只能是一个猜想。
    即便如此，也足够惊艳了。
    爱因斯坦感叹道：
    “要想证明这个猜想，就必须对反物质的性质进行系统的研究。”
    “我们现在对它一无所知。”
    “如果反物质在某些物理化学反应上有特殊的机制，或许就能解释它和正物质数量为何有差异。”
    众大佬闻言，皆认同地点点头。
    布鲁斯教授的猜想虽然没有直接证据，但是却指明了方向。
    对于物理学研究而言，方向实在太重要了。
    这时，很多人期待：
    “那第二种猜想是什么？”
    台下角落处，有个年轻人表情激动。
    他无比感谢导师把自己带来旁听会议。
    “教授，您认为第二种猜想会是什么？”
    波拉尼看着这个得意学生，轻声笑道：
    “维格纳，你这是在故意为难我啊。”
    “我要是知道，台上演讲的就是我了。”
    年轻人正是未来狄拉克的大舅子，维格纳。
    今年22岁的维格纳目前是柏林工业大学的化学系博士生。
    所以他的导师波拉尼才能近水楼台先得月，把他带进会场听会。
    维格纳的专业虽然是化学，但是他对物理非常感兴趣。
    所以，他才千方百计想参加这次会议，哪怕只能旁听。
    真实历史上，维格纳和他的妹婿狄拉克一样，极度低调。
    维格纳出生在匈牙利布达佩斯，从小就展露出过人的数学天赋。
    所以，他的父亲就把他送到匈牙利最好的中学念书，心想将来回家能记记账。
    在学校，维格纳遇见了将来的一生至友冯·诺依曼。
    于是，他的数学梦破碎了。
    在冯·诺依曼的数学天赋和实力面前，维格纳感受到深深的自卑。
    他觉得自己的数学天赋，都是菜逼老师吹出来的，和冯·诺依曼一比就是渣渣。
    得，转行吧，不然这辈子只能当“二流数学家”了。
    在父亲的建议下，维格纳选择到柏林工业大学读化学专业。
    因为他父亲开个皮革公司，家里产业跟化学有一定的关系。
    维格纳没考虑那么多，于是就转行学习化学了。
    在德国的柏林工业大学，他经常有机会旁听柏林物理学会在此举办的各种学术讨论会。
    会上，他见到了爱因斯坦、劳厄、海森堡、泡利等诸多威名赫赫的大佬。
    维格纳忽然发现，自己好像对物理更感兴趣。
    而且这一次，他并没有产生“我会成为二流物理学家”的自卑心理。
    由此可见，冯·诺依曼的强大。
    维格纳博士毕业后，当他的导师波拉尼听说这个得意弟子竟然要回家继承皮革厂，简直惊掉了下巴。
    波拉尼劝说维格纳，一定要学习物理，并且亲自为他介绍物理导师。
    一开始，维格纳的父亲还不同意，但后来，他被儿子的坚定和热爱所打动，于是就同意了。
    就这样，维格纳又从化学转行到了物理。
    而这一次，他将开启属于自己的牛逼之路！
    他不仅在原子核研究上、强相互作用等领域发表重要成果。
    而且在新导师的影响下，他开始接触和学习量子力学。
    其中一个成果深刻影响了量子力学的发展。
    只听它的名字，就知道多牛逼：宇称！
    此刻，年轻的维格纳还不知道自己将来会走上物理之路。
    他看着台上的布鲁斯教授，双眼快要放出光芒了。
    “太强了！太强了！”
    “布鲁斯教授就是我的偶像！”
    “或许我应该学习物理？”
    之前他回到匈牙利老家，还被好友冯·诺依曼狠狠炫耀了一番。
    “老维，上次布鲁斯教授游历诸国经过匈牙利，你没有参加那场演讲，简直亏大了。”
    维格纳撇撇嘴，酸酸道：
    “得了，都知道你被布鲁斯教授公开夸奖了。”
    “你又不学物理，瞎凑什么热闹。”
    冯·诺依曼嘿嘿直笑。
    想着这些趣事，维格纳的嘴角又露出一抹微笑。
    “我要是转行学物理，老冯一定会惊讶吧。”
    “数学我比不过他，物理我肯定能比过。”
    会场气氛热烈，没人注意到维格纳这个无名小卒。
    此刻，李奇维看着众人震惊的表情，心中感慨。
    第二种猜想将会引出物理学界一个跌宕起伏的故事。
    而故事的主角们都是华夏人！
    按捺住兴奋的心情，李奇维继续说道：
    “第二种猜想，宇宙在诞生之初，因为某种原理，正物质的数量就比反物质多一点。”
    “每十亿个反物质粒子就有十亿个正物质粒子和一个正物质粒子。”
    “当十亿个粒子相互湮灭时，剩下的十亿分之一，就组成了我们现在的宇宙。”
    “所以，我们才找不到宏观反物质，因为它们在诞生出来时，就直接被消耗完了。”
    “以上就是我对于宏观反物质的两种猜想。”
    哗！
    众人震撼！
    这个猜想听起来更简单，但也更加令人匪夷所思！
    那就是“为什么宇宙一开始诞生正反物质的数量不一样呢？”
    “为什么不对称呢？”
    对称！
    这个物理学家追求的形式之美，它的理念早已深入人心。
    自然界的很多现象都是对称的。
    人是左右对称的，星球是对称的。
    所以，物理学家朴素地认为，各种现象肯定会趋于对称。
    那么宇宙大爆炸产生正反物质，为什么就不对称呢？
    看着众人疑惑的表情，李奇维说道：
    “我知道，诸位听完这个猜想后，肯定立马想继续追问下去。”
    “为什么宇宙刚开始的时候，有更多的正物质而不是反物质呢？”
    “布鲁斯教授你有倒果为因的嫌疑。”
    “对此，我有一个解释。”
    “不过在此之前，我想先介绍一位女性。”
    “她就是哥廷根大学的数学教授，艾米·诺特。”
    哗！
    众人皆是一惊！
    布鲁斯教授怎么会突然介绍一位数学家。
    听到诺特这个名字，台下的玻恩微微一叹。
    这也是一位牛逼且坚强的女性，令人心疼和敬佩。
    诺特在数学界的地位，就相当于居里夫人、迈特纳在物理学界的地位，甚至还要更高一点。
    她有很多称号：“历史上最伟大的女数学家”、“抽象代数之母”、“现代数学代数化的伟大先行者”。
    真实历史上，诺特1882年出生在德国，她的父亲是数学教授。
    18岁时，诺特考上了德国的埃尔朗根大学，这也是她父亲所在的学校。
    但就因为她是女性，所以她没有资格注册学籍，只能在大学里旁听。
    而且就连这个旁听，还是他父亲费了九牛二虎之力才争取到的机会。
    所以诺特很珍惜在大学里的生活，她认真听课，学习刻苦。
    和居里夫人、迈特纳等人一样，诺特也有着坚韧不拔的性格，她不服输！
    当时哥廷根大学连她在内只有两名女生，诺特每次都大大方方地坐在教室前排，全神贯注地听讲。
    她勤奋好学的精神感动了主讲教授，后者破例允许她和男生一样毕业考试。
    诺特的成绩名列前茅，顺利通过了毕业考试。
    但可惜，男生们都拿到了毕业证，她因为是女性，无法获得文凭，成为了没有文凭的大学毕业生。
    对此，她的父亲也无能为力，心中非常愧疚。
    然而诺特没有心灰意冷，她依然热爱着数学，经常去旁听希尔伯特、闵可夫斯基等大佬们的讲座。
    这令她大开眼界，感觉充满了力量。
    于是，她学习数学的欲望更坚定强烈了。
    后来，学校改革，允许女性获得学位了，诺特第一时间就回到母校，取得了博士学位。
    但是即便她有着极强的数学天赋，却始终得不到正常的尊重。
    没有哪个大学愿意聘请她。
    直到后来，大名鼎鼎的希尔伯特看中了诺特的天赋。
    他力排众议，邀请诺特去哥廷根大学工作，并且还力荐她为讲师。
    这中间的过程也不是一帆风顺的。
    希尔伯特甚至在一次反对诺特成为哥廷根大学讲师的讨论会议上，直接发飙：
    “我简直无法想象，候选人的性别竟然成为了反对她升任讲师的理由。”
    “先生们！别忘了！这里是大学，不是洗澡堂！”
    强如希尔伯特，都解决不了诺特被歧视的问题，可见那时的女科学家有多么艰难。
    她们的艰难不是来自同行，而是来自制度和某些扭曲的人心！
    在哥廷根大学的日子里，诺特仿佛开挂一般，或许她想拼命证明自己，让那些反对的人闭嘴。
    她在抽象代数这个数学领域上，展现出非凡的天赋。
    她彻底改变了环、域和代数的理论，震撼了数学界！
    在希尔伯特的影响下，诺特不仅在数学领域成就斐然，而且还涉足了物理领域。
    1918年，她发表了一篇简短的论文。
    在这篇论文里，诺特提出了一个后来深刻影响物理学的理论：诺特定理。
    大名鼎鼎的诺特定理，用一句话就可以很好地解释：
    “系统中，每个【连续】的对称性，都对应着一个守恒量。”（注意连续这个词）
    换句话说：这世上的守恒，来自对称！
    好，装逼完毕，到底该怎么理解这句话呢？
    在当时的物理学界，能量守恒定律一直是作为某种公理性质的东西。
    无数的实验都证明了能量守恒的正确性。
    所以，很少有物理学家去考虑能量为什么守恒，其背后是否有更底层的机制。
    但是数学家和物理学家不一样，他们喜欢刨根问底。
    毕竟数学家们连1+1=2都不放过，凭什么你说能量守恒就守恒。
    而诺特研究这个问题后，从数学上证明了，守恒是因为对称！
    能量守恒是因为时间平移的对称性！
    形象点说，任何相同的物理过程，在不同的时间进行，其结果是一样的。
    比如，你把一个小球从三层楼上抛下去。
    假设每次的用力和周围环境都是一样的。
    那么不管你是上午抛还是下午抛，今天抛还是明天抛，小球掉落的过程肯定都是一样的。
    加速度一样，最后的落地速度一样，等等。
    总之，不管你在什么时间做这个实验，过程和结果肯定都是一样的。
    这听起来没什么问题吧，和人类的直觉非常相符。
    那为什么时间平移对称，就意味着能量守恒呢？
    可以这样想。
    你把小球拿到三楼后，先不抛，那么是不是小球就具有了势能。
    这时，假设时间平移不是对称的，会发生什么？
    也许第二天，重力加速度g值就忽然变大了。
    那么小球具有的势能也就变大了，很显然，此时能量就不守恒了。
    但是无数实验已经证明了，能量是守恒的。
    这意味着，时间平移一定是对称的。
    这就是诺特定理的内涵。
    “守恒定律，源于自然界的对称性。”
    它们之间的深刻联系，赋予了物理学更深刻的结构和内涵。
    小学三年级我们就学过，物理学中除了能量守恒，还有动量守恒、角动量守恒。
    那么它们分别又对应什么对称呢？
    动量守恒源自空间平移对称性。
    即一个物理过程，无论它发生在空间的哪个位置，都不会随着位置变化而变化。
    任何实验在任何时间和任何地点做，其结果都应该是相同的。
    否则，人类的科学体系就无法建立。
    《三体》中，智子为何能封锁地球的基础科学。
    因为它让物理学家在不同的时间不同的地点，相同实验做出来的结果却不一样。
    所以“物理学不存在了”。
    而角动量守恒源自的是空间旋转对称性。
    也就是说，任何物理过程在任意方向上的结果都是一样的。
    磁场方向朝北和磁场方向朝南，其中电子的运动轨迹都是相同的。
    这就是守恒定律和对称性的关系。
    是不是感觉很好理解，一下子就能明白了。
    甚至你可能会觉得：这不是废话吗？
    哪怕是没上过学的人也知道是这样。
    没错，当时的物理学家也认为诺特的论文讲的都是废话。
    “这不是很显然的结论吗？”
    “还需要你从数学上证明？”
    “就算证明不出来，又有啥影响吗？物理学界还是正常使用。”
    再加上诺特女性的身份，她的论文就没多少人关注了。
    而且诺特的本职工作是数学，无法为自己的物理论文背书。
    诺特自己也没有把这篇论文放在心上，而是又投入到数学研究当中。
    终于，随着她的名气越来越大，1922年，在希尔伯特的极力推荐下，诺特被哥廷根大学聘请为教授。
    可悲的是，她的教授职位是没有工资的，这点和同为哥廷根大学教授的玻恩很不同。
    所以，玻恩才会无比敬佩诺特，就像他敬佩居里夫人一样。
    此刻，当李奇维讲完诺特的理论后，很多人都不以为然。
    “哦，我记得我好像看过这篇论文。”
    “想法很独特，不过貌似并没有什么实际的理论用处啊。”
    “而且这篇论文和反物质有什么联系吗？”
    “.”
    大部分人都不知道布鲁斯教授是何用意。
    就算是和诺特见过几次面的玻恩，也面露疑惑，他问道：
    “布鲁斯教授，诺特教授的这篇论文我看过。”
    “但它与您所说的反物质比正物质少有什么关系吗？”
    李奇维闻言，微微一笑。
    他看着玻恩和众人不解的眼神，心中感慨。
    诺特定理不仅有用，而且是非常有用。
    它为后来的规范对称性理论、量子场论、乃至弦理论都提供了理论框架。
    虽然诺特定理本身的内容很简单，但是它代表的物理学意义乃至哲学意义都非常深远。
    它揭示了自然界背后的数学美感。
    如果说对称是美的象征，那么对称被打破，更是美的极致疯狂！
    而李奇维的回答，直接震撼了所有人。
    “根据诺特教授的理论，自然界的守恒全部来自对称。”
    “不仅是她，很多物理学家都认为，我们的自然界理所应当地是对称的。”
    “所以宇宙大爆炸的开始，正物质和反物质应该一样多。”
    “因为这样更符合宇宙创世的美感。”
    众人皆点点头，他们的心里就是这样想的。
    “但是，我做个大胆的畅想。”
    “如果我的第二种猜想是正确的，那么是不是意味着，宇宙中的某些现象是不对称的呢？”
    “因为某种不对称，所以爆炸瞬间产生的正物质比反物质更多。”
    “然后才有了我们现在这个世界。”
    “换句话说，我们的宇宙虽然因为对称而美丽，但是它本身却来自不对称！”
    轰！
    静！
    死一般的寂静！
    所有人被震撼的目瞪口呆！
    “这”
    “不可能！绝对不可能！”
    (本章完)