暑假的第一天,林小镜早上六点就醒了。
不是闹钟叫醒的,是生物钟。她的生物钟不需要调整,不管前一天几点睡,第二天早上六点都会准时醒来,误差不超过两分钟。这个能力她从未向任何人展示过——每天早上她都会等闹钟响了之后再“迷迷糊糊”地按掉,然后“挣扎”几分钟才起床。这是她伪装的一部分:一个十五岁的女孩不应该有精确到分钟的生物钟。
但暑假不需要伪装。暑假是她一年中最自由的时间——不用上学,不用面对老师和同学,不用在课堂上“假装学习”。她只需要在苏婉清和林建国面前保持“正常”,但“正常”在暑假的定义比在学校宽松得多。她可以睡到自然醒(虽然她的自然醒是六点),可以穿着睡衣坐在书桌前看一上午的书,可以不吃午饭(不,这个不行,苏婉清会唠叨),可以熬夜到很晚(不,这个也不行,苏婉清会没收她的手机)。
所以她调整了暑假的“表演策略”:在家里表现得像一个“爱学习但不算疯狂”的高中生——每天学习八小时左右,其他时间“休息”“娱乐”“帮妈妈做家务”。这个学习量,对于一个成绩好的高中生来说,是“正常”的。不会引起苏婉清的担心(“学太多了,会不会太累”),也不会引起苏婉清的怀疑(“怎么不学习?是不是退步了”)。
但她的“八小时”和别人的“八小时”不一样。别人的八小时可能只能看完几十页书、做完几张试卷。她的八小时,可以学完别人需要八十小时才能学完的内容。不是因为她“效率高”,而是因为她的“异常能力”——阅读速度快十倍,理解速度快十倍,记忆速度快十倍。别人一小时读二十页,她一小时读两百页;别人一小时理解一个概念,她一小时理解十个概念;别人需要重复十次才能记住一个公式,她一遍就记住了。
这意味着,她暑假的“八小时”,相当于别人的“八十小时”。一个暑假六十天,六十乘以八十等于四千八百小时。四千八百小时,如果按每天学习八小时计算,相当于六百天,差不多两年。也就是说,她一个暑假学到的东西,相当于别人两年的学习量。
这个数字她以前没有认真算过。现在算出来,她自己都吓了一跳。
她在“问题”笔记本上写下了这个计算,然后在下面写了一行字:“我的异常能力,比我想象的更强大。需要更小心地隐藏。”
她合上笔记本,开始执行暑假计划。
暑假的学习计划分三个部分:量子场论、广义相对论、航天工程。
量子场论是她目前学得最深入的理论物理分支。她在高一已经自学完了《量子场论》上册的前半部分——拉格朗日形式、正则量子化、费曼规则。暑假的目标是学完上册的后半部分——重正化、量子电动力学、弱相互作用。这是研究生水平的内容,很多物理系的学生到了研究生阶段才能完全掌握。她打算用六十天学完。
广义相对论是她最早接触的理论物理分支——她在小学六年级就开始读相关的科普书,初中学完了微分几何的基础,高一学完了爱因斯坦场方程和史瓦西解。暑假的目标是学完更深入的内容——克尔解、引力波、宇宙学。这也是研究生水平的内容。
航天工程是她新开的“课程”。她不是要学“怎么造火箭”——那是工程师的事。她要学的是“航天飞行的物理原理”——轨道力学、推进理论、姿态控制、深空探测。这些内容是应用物理学的分支,是她从“理论”走向“应用”的第一步。
她把这三门课程的目标写在便利贴上,贴在书桌前的墙上。三张便利贴,三种颜色:蓝色(量子场论)、黄色(广义相对论)、绿色(航天工程)。每天学完一门,就在对应的便利贴上画一个勾。
暑假第一周,她集中精力攻克量子场论。
她从重正化开始。重正化是量子场论中最难的概念之一——它解决了量子场论中的无穷大问题,但方法本身非常抽象,涉及复杂的数学技巧。林小镜读着书上的推导,眉头微皱。不是读不懂——她能读懂每一个步骤。但她不理解“为什么”要这样做。为什么可以用“抵消无穷大”的方法来得到一个有限的物理量?这种“抵消”在数学上是不严格的,但在物理上却有效。这让她不舒服。
她在笔记本上写下了:“重正化:数学上不严格,但物理上有效。为什么?也许因为量子场论不是终极理论。也许在更基本的理论中,无穷大根本不会出现。比如弦理论?”
她继续读。读到量子电动力学(QED)的时候,她的眉头舒展开了。QED是量子场论中最成功的理论之一——它精确地描述了电磁相互作用,理论预测和实验结果的吻合程度达到了小数点后十一位。这是人类历史上最精确的物理理论。林小镜看着那些费曼图,看着那些散射截面公式,心里涌起一种敬畏的感觉。人类——费曼、施温格、朝永振一郎——用数学语言描述了电子和光子的相互作用,精确到了不可思议的程度。这是人类智慧的巅峰。
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