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1月24号 , 中科大潘建伟院士领导的“量子力学”科研团队 , 发表了一篇相当有分量的学术报告 。
那就是在数学上一直被当作计算工具使用的“虚数” , 被证明其可能包含“实际的物理意义” 。
举个不恰当的例子 , 就好像是科学家发现了数学上的“0”并非是指“空无一物” , 而是代表了一个比“1”更小的 , 有实际测量数据的“计量单位” 。
因此 , 这是一个相当“底层”的学术研究 , 可能会对整个数学、物理学大厦产生影响 。
“虚数”的发明者是大名鼎鼎的法国数学家“笛卡尔” , 但对“虚数”的研究最早可以追溯到古希腊“毕达哥拉斯学派” 。
在那个数学工具还不完善的时代 , 数学家为了求解简单的一元二次方程 , 不得已引入一个“虚构”的数字工具 ,, 来对应有实际意义的“实数” 。
所以长期以来 , 包括它的发明者笛卡尔 , 都认为“虚数”只是一个“虚构的假设对应值” , 没有任何“实数意义” , 但“虚数”作为一个数学计算的“假设数” , 没有它的存在 , 现代数学将会寸步难行 。
介于这个特性 , 自从虚数工具问世以来 , 就有很多科学家试图破解“虚数”在数学上的具体“物理量” 。
如果确实能够证明“虚数”的数据含义 , 就意味着以“虚数”为基础的科学研究或者与之相关的项目 , 都将要重新被科学界审视 , 过去一些非常“离奇”的科学构想 , 现在也可以大胆的求证了 。
比如说能够“超越光速”的“快子” , 其质量在数学计算上最后的结果是“虚数” , 所以过去一直被科学家认为完全不存在 , 如今终于有机会被证实了 。
我们都知道根据爱因斯坦的相对论原理 , 任何有质量的物体不可能达到光速 , 因为要推动物体达到光速 , 需要“无限大”的能量 , 除了没有质量的“光子” , 其他粒子一旦达到或者超越光速 , 能量和质量在数学表达上将会变成“虚数” , 也就是没有“实际意义”的计算量 。
科学界把这类用“虚数”表示的亚原子粒子称之为“快子” , 也就是“非常快的粒子” , 具体有多快呢?其他粒子需要无限大的能量才能进入光速 , 而“快子”的初始速度 , 就不低于光速 。
这究竟是怎么办到的?难道真的有这种粒子存在吗?
【潘建伟团队实现重大科研突破,“虚数”居然有物理意义,这意味什么?】首先 , “快子”在潘建伟团队实验成果公开前 , 一直属于“理论粒子” , 仅仅是在数学上成立 。
其次 , 科学界对“快子”的定义就是质量为“虚数”的粒子 , 和普通粒子需要能量加速不同 , “快子”是需要能量“减速” , 它的速度远远大于光速 , 如果想要它“减速” , 就必须不断耗散能量 , 当耗散的能量趋近无穷大的时候 , 它才能够“慢成光速” 。
有科学家认为“快子”的速度是“量子超距作用” , 也有人认为“快子”是高纬度宇宙中的寻常粒子 , 或许在更高的维度空间里 , “虚数”就是一个普通常量 。
那里有一套“更加完备”的物理法则 , 不像三维宇宙是“打了折”的物理规则 , 同样的 , 我们不可能在三维时空找到“快子”存在的证据 , 最多只能通过数学去推导它的含义 , 这也是潘建伟团队“虚数求实”之所以如此重要的原因 。
根据论文的引述 , 潘建伟院士本次的“求证”实验精准度高达“43个标准差” , 通常在科学实验中 , 有5个标准差就是非常笃定的结论了 , 所以这个学术成果将会在物理学界、数学界掀起“惊涛骇浪” , 如果被国际学界最终证实 , 明年的诺贝尔物理学奖妥妥的“花落咱家” , 我们也可以放开自己的脑洞大胆想象 , 说不定下一步 , 超光速航行也能找到办法了 。
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