那是描述基本粒子相互作用的杨-米尔斯理论的核心方程。
“杨-米尔斯场域,”秦洛脸色凝重,“这是量子场论的圣地,也是……最难突破的数学堡垒之一。”
他记得很清楚——杨-米尔斯理论是20世纪理论物理的最高成就之一,它统一了电磁力、弱力、强力(除引力外)的数学描述。但该理论有一个着名的“千年难题”:杨-米尔斯存在性与质量间隙。
简单说,就是无法从数学上严格证明这个理论描述的粒子应该具有“质量间隙”——即最轻的粒子质量不为零。
这个问题,悬赏百万美元,至今无人完全解决。
而现在,这个未解的数学难题,以物理场域的形式,挡在了他们面前。
“任何试图通过的存在,”一个温和的声音从场域中传出,“都必须先回答一个问题:杨-米尔斯理论描述的粒子,为什么要有质量?”
从场域中,缓缓走出了一个人影。
那是一个穿着白色实验服、戴着眼镜的中年学者形象,手中拿着一块黑板,黑板上写着密密麻麻的场论公式。
“我是‘场论使徒’,”学者微笑道,“代号‘杨振宁’——当然,你也可以叫我‘米尔斯’。这不重要,重要的是……”
他指向身后的五根场论柱:“你们必须证明,杨-米尔斯理论存在满足质量间隙的解。否则,就不能通过这里。”
“证明?”熊力瞪眼,“那什么鬼东西,老子听都没听过!”
“那是数学界悬赏百万美元的难题,”莫问天苦笑,“无数数学家、物理学家研究了几十年都没完全解决。让我们现场证明?”
“这是规则,”场论使徒平静地说,“公理圣殿外围有五大道域,分别对应五大数学领域:代数、几何、分析、数论、以及……数学物理。这里是数学物理域,守关的就是杨-米尔斯问题。”
他顿了顿:“当然,如果你们证明不了,也可以选择……用武力突破。但我要提醒你们——”
场论使徒手中的黑板突然放大,化作一面覆盖整个视野的“场论屏障”。
屏障上,那些杨-米尔斯方程开始“活”过来。
“如果选择武力,你们要对抗的,不是我这个使徒,而是……整个规范场论的力量。”
屏障后方,开始浮现出无数基本粒子的虚影:
光子、电子、夸克、胶子、W/Z玻色子……
这些粒子不是无序存在,而是按照杨-米尔斯理论描述的相互作用,在屏障中激烈碰撞、湮灭、重组。
每一次碰撞,都释放出足以摧毁行星的能量。
每一次重组,都产生新的“规范不变性约束”,限制着周围的一切。
“规范场的力量,”场论使徒张开双臂,“是宇宙四大基本力之三的源头。你们确定要对抗它吗?”
秦洛盯着那些粒子虚影,大脑飞速运转。
杨-米尔斯理论……规范对称性……质量间隙……
他确实知道这个问题的部分答案——在他穿越前的地球,这个问题虽然没有被完全证明,但已经有了一些重大进展。比如通过“格点规范理论”的数值计算,间接支持了质量间隙的存在。
但那不是严格的数学证明。
要现场证明这个世纪难题,几乎不可能。
除非……
“我们不需要‘证明’,”秦洛突然开口,“我们只需要……‘展示’。”
场论使徒挑眉:“展示?”
“对,”秦洛走上前,“你们要质量间隙的存在性证明,我拿不出来。但我可以展示——在我们的复数修仙体系中,‘质量’这个概念本身,就是可以自由调控的。”
他双手结印,四维复数灵根全力运转。
“复数法则——质量谱调控!”
七彩光芒从他体内涌出,在空中构建出一个“质量谱图”。
图的横轴是“质量值”,纵轴是“存在概率”。
在经典物理中,一个粒子的质量是确定的,在谱图上应该是一个尖峰。
但在秦洛构建的复数谱图中,质量是一个分布——粒子同时处于无数个质量值的叠加态,每个值都有一定的概率。
而这,正是量子场论的本质:真空不是空的,而是充满了量子涨落,粒子可以“借用”能量短暂出现,然后湮灭。
“看到了吗?”秦洛指向谱图,“在量子层面,质量不是固定的,而是概率分布的。所谓的‘质量间隙’,只是这个分布的最低能量阈值。”
他调整谱图,让分布的最低点……“抬升”。
从零质量,抬升到一个有限的正值。
“这就是质量间隙,”秦洛说,“不是数学证明,而是物理事实——在我们调整过的复数时空中,最轻的粒子也具有非零质量。”
场论使徒盯着那个谱图,眼中闪过复杂的计算光芒。
他在验算。
验算这个“展示”是否符合杨-米尔斯理论的数学框架。
良久,他缓缓点头:“你的展示……虽然不符合严格的数学证明标准,但它确实‘实现’了质量间隙。从物理角度,这可以接受。”
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