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第6章 重要的一课

彭罗斯的天赋体现在他有强大的几何思维,这在他的学习过程中帮助很大,特别是在学习相对论的过程中。

相对论,上个世纪一位伟人的思想结晶,他的另一项成就,质能方程,更是开启了人类的核时代,这个时代一直延续至今。

“彭罗斯,今天我们翻转课堂,你来当老师给大家讲一下狭义相对论。”

院士青年班是中国最顶级的教育机构,这里的教学与其他地方不太一样,这里很少上课,老师都有手头的研究项目,主要是靠学生自学。老师只负责安排学习内容并提供教学资源,偶尔上一次课,还有极大的可能是翻转课堂。

青年班的人都是天才,不太有可能理解不了狭义相对论,而彭罗斯对于此类翻转课堂也没什么看法,其实要讲,估计也只有老师会认真听,因为他要对学生做出评价。而在场的这些心高气傲之辈,大多会自己学自己的。

知识都是最自私的,它们只投入最优秀的人的怀抱,而这需要时间,而在场的这些人,缺的只是时间。

“彭罗斯,加油啊!”

彭罗斯望着身边青年班唯一的朋友,原本无神的眼眸里多了些激情,他大步走上讲台。也罢,既然要讲,不如好好讲,也锻炼下自己的思维。

夏天,一个富有诗意的名字,实际上,他的父母也均是什么文学家,作协成员之流。难以想象,他们的儿子竟对计算机有着常人难以企及的天赋。夏天是青年班最小的成员,说到他加入少年班的原因,还是因为人家小学黑进了家园国际中国分部的网盾系统(现今世界上最强大的网络防御系统之一),还来了个事后留名,为了防止这熊孩子长大了不给国家造成巨大的损失,就让他加入了青年班。他也是彭罗斯在青年班唯一的朋友。

彭罗斯走上台,先用全息教学设备投出一辆火车,

“大家看到这东西,应该就知道我也怎么讲狭义相对论了,我要是这样讲未免侮辱各位的智商,这是课本上的例子,今天我就不这样讲了。”

说罢,他只投出了一根很长的线。

“大家都知道狭义相对论和洛伦兹变换其实就是参考系之间的变换,而支持这一套体系的,就是光速不变,在任何系中光速都不变,而这条线比作光速,如果物体的速度远小于光速(他在向上挑起一个小点),那他的相对论效应就十分不明显,就像这根线,加一点还是一根线。这就是经典物理仍适用的原因。而如果物体的速度接近光速,那就像这样(他在那根线上又投出一根线),那其相对论效应就完全不可忽略了。这就是狭义相对论,另外,狭义相对论只适用于近光速匀速运动,局限性非常大,主要现象为钟慢,就是高速运行系时间变慢,还有尺缩,也就是高速运行系距离变短。”

“讲的不错啊!那不如你把你理解的广义相对论也和大家说说吧。”

彭罗斯停了一会,想了一下,用全息投影设备投出一个凹陷的毛毯。

“广义相对论,其基础是等效性,就像你站在地球上,和你在真空中的一个加速上升的电梯中,其加速度等于重力加速度,你就无法分辨究竟是在电梯里还是在地球上,这就是引力的速度等效性。其效应表现为引力越大,时间越慢,著名的双生子佯谬就是这个效应的体现。”

(双生子佯谬,就是几乎同一时间出生的双胞胎,哥哥一出生就住在东非大裂谷中,弟弟一出生就住在喜马拉雅山上,多年以后,兄弟两人相见会发现两人的实际骨龄发生了变化,哥哥成了弟弟,弟弟成了哥哥,这就是引力越大时间越慢所导致的。)

“我个人对广义相对论的理解大概是这样的,宇宙就像这个毯子,凹陷部分就是有大质量大能量物体的作用,无其他能量时时空就是平坦的,注意时间和空间不可分割。有句经典的话说得很对,物质告诉时空如何弯曲,时空告诉物质如何运动。这也是光子这类没有静质量的物体,也有动量的原因。”

(静质量,物体的静止质量,光子的静止质量为零,在经典物理中不可能拥有动量,在相对论效应下,由于速度带来了质量变化所以有动量。)

“这是我的理解,老师。”

“嗯不错,下去吧!”台下响起了孤零零的掌声。

“彭哥,讲的不错啊。”

“小天,下次不用鼓掌了。”

“可彭哥你讲的确实很好啊!”

彭罗斯无奈地看着夏天,难以想象这人竟然是一个电脑天才,他认第二这所学校没有人能认第一。

下课回到住所,现在的住所都十分高级,全息投影,广告随处可见,这是一个万物有联的世界,真正的信息世界,五十年前小说三体描述的大底谷之后的世界成真了。

(全息投影的原理,其实不是很复杂,我们看到一个物体,是因为物体的光进入到了我们的眼睛,众所周知,光是电磁波,每个物体都有属于自己的光场,只要用光线模拟出属于那个物体的光场,就如同看到了那个物体,今天其实就可以做到,只不过成本较高,而在可控核聚变实现以后,成本就不再是问题了。)

“彭哥,你说究竟多少个量子比特的纠缠在能让我们造出一台真正的量子计算机啊。”

“我也不清楚啊,我对计算机真的是一知半解。”

夏天无聊的望着自己的屏幕,尽管他已经调用了世界上最强的超级计算机一半的权限,利用自己的演算法,对量子计算机最优的量子比特纠缠进行推演,尽管只要一个中间结果,但其计算时间仍是十分的长。

“哎,又是个半吊子计算机。”夏天看着自己手里的结果,这是他上星期输入里面运算的。

看着屏幕上的纠缠数目,666,

“你这也太随意了吧,小天,666,不说纠缠这么多现在技术可不可行,这数也·····”

“那咋办嘛?我都绝望了,咱也不是没科学的试过。”

“不过,彭哥,量子计算机真的刺激,双指数模式的发展速度,并行计算的速度,你还不知道吧,当年破解家园国际的网盾密码就是用一台专门为其加密模式造的量子计算器,半天就破完了,要是用传统计算机,那要破到猴年马月去。我一定要拥有一台属于自己的量子计算机,彭哥要不你给说个数,凭直觉,直觉就行。”

“真要说?直觉吗?要不你试试618个?”

“618?黄金分割比,我怎么没想到,我这就去试试!”

彭罗斯看着夏天出了门,心里想着今天的课程,突然脑中灵光一现,他又将那个凹陷的毛毯投影出来。

盯着那个毛毯,想象浩瀚的宇宙

“父亲的手稿····”

彭罗斯要回家一趟,他觉得是时候找出那个彭罗斯三角形模型了,他可以看看父亲留下的秘密是什么了。

(量子计算机的出现绝对是对密码学的冲击,因为其强大的计算能力,许多密码会被瞬间破译,而双指数发展,指的是计算机的发展速度,双指数,比指数变化要快得多,现在的经典计算机发展遵循摩尔定律,即每隔一段时间,价格不变,性能提升一倍,为指数发展。

黄金分割比0.618真是一个很神奇的数字,造物主似乎对这个数字情有独钟,比如向日葵排籽规律,人身材的比例越接近越好看等等,再比如斐波那契数列:

1,1,2,3,5,8,13,······

越到后面,后一个数比前一个数越接近0.618)

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