走進不科學  第三百三十三章 一己之力,比肩神明

類別: 科幻 | 超級科技   作者:新手釣魚人  書名:走進不科學  更新時間:2022-09-30
 
在寫完那個‘解’字之后。

徐云便放下筆,揣著手站到了一旁。

乖巧.JPG。

今晚分析機這個環節的主人公并不是他,而是巴貝奇和高斯,這是他們的舞臺。

待徐云讓開身位后。

高斯帶著黎曼和小麥,一步一步的走到了桌邊。

高斯每走一步,精神便振奮一分。

當來到了桌邊后。

這個年過七旬的小老頭身上,早已絲毫看不出早先的萎靡。

整個人像是吃了士力架一般精神抖擻,渾身上下煥發著一股前所未見的活力。

他為了這一天已經準備了很久很久,為了保證今天有足夠的精力進行計算,他甚至在一周前便謝絕了外人拜訪。

除了徐云、黎曼、小麥之外,過去一周誰都見不到高斯的影子。

不知為何。

看著此時的高斯,徐云忽然想到了《圣斗士星失》里紫龍的師傅童虎。

那位天秤座黃金圣斗士受雅典娜之命監視冥界一百零八名冥斗士,因而常年端坐于廬山五老峰。

同時童虎習得了雅典娜的眾神假死之術,為的就是在最終一戰中,能夠在關鍵時刻爆發出自己最強的戰斗力。

此時的高斯蘊養了一年的精神,就是為了在今夜擁有一個最完美的狀態!

而就在徐云腦洞大開之際。

高斯也正好走到了桌邊,毫不猶豫的拿起筆,寫下了一行公式:

記憶力好的同學想必已經看出來了。

這三道公式,正是徐云在冥王星之夜給出的廣義相對論二級漸近解、進動角方程以及弱場低速近似的理論的測地線方程組。

畢竟這年頭科學界對于行星的認知,還只停留在一級漸近解范疇。

雖然高斯和拉普拉斯等人已經建立起了微擾理論,但距離‘微擾法’的概念還有一定距離。

而哪怕是微擾法給出的一級漸近解,在行星問題中依舊有些不精確。

所以迫于無奈,徐云在冥王星之夜后,只能將二級漸近解給拿了出來。

沒有二級漸近解,即使是高斯都沒法計算外海王星天體的軌道。

接著下一秒。

高斯便又寫下了另一道公式:

徐云頓時微微一愣。

早先提及過。

在過去的這整整一年的時間里,高斯雖然在教學方面對徐云毫無保留,將他和小麥真心的當成了關門弟子。

但另一方面。

高斯卻從未將他在二級漸近解方面的進度告知過任何人。

即便是負責照顧高斯起居的黎曼,對此也全然一片空白。

這也是徐云對于能否找到X行星沒什么把握的兩大原因之一:

他不知道高斯在數學上已經推導到了哪種程度。

二級漸進解一共可以分成四個階段,每個階段對尋星工作的助力又各有不同,不同進度導致的最終概率也各有不同。

說句不好聽的。

如果高斯的研究只停留在徐云給出的漸進解

那么今晚的尋星任務可以洗洗睡,換成分析機的賣家秀了。

至于徐云沒把握的另一個原因則是X星球太遠了,即便算出了公式也不一定能夠找到目標。

不過如今看來.

高斯最次最次都已經算出了小量積累的特解?

這倒是個好消息。

這道公式很快被傳到了一旁的大老觀眾席上。

今日的來賓專業覆蓋面很廣,有物理學家、有化學家、有生物學家甚至文學家,并不是所有人都能看懂這道公式的內容。

因此面對這道公式,每個人的反應也各有不同。

有的人一臉茫然。

有的故作矜持、面露不屑。

有的人則心神劇震!

大概半分鐘后。

終于有一位來自國外的賓客坐不住了。

只見他起身對阿爾伯特親王做了個歉意的禮節,便快步朝場內走去。

這人叫做.

奧古斯丁·路易斯·柯西。

接著是第二個人,來自英國。

叫做阿瑟·凱來.....

然后是第三個....

第四個.....

他們的名字則是:

德·摩根

彭賽列

哈密頓

如果你仔細觀察,會發現這些忍不住走進場中的數學家,盡皆在本土的時間線中有著不錯的名氣。

你可能說不出他們的具體貢獻或者成就,但一定多多少少聽過他們的名字。

其實這并不難理解。

高斯所寫的二級漸進解乃是由微擾理論進階而成,若非當世數學大家,絕對看不出它的含義。

因此越是頂尖大老,此時越忍不住內心的激動。

在這些人中,徐云還通過艾維琳之口見到了一位本該逝去的重量級來賓:

西莫恩·德尼·泊松。

沒錯,就是在原本時間線里因為被菲涅爾打臉而被動‘青史留名’的倒霉蛋。

原本歷史中的泊松在被菲涅爾打臉后抑郁寡歡,最終在1840便因心理疾病遺憾去世。

而如今這個時間線中,泊松亮斑的發現者變成了小牛,這個亮斑也由此改名成了牛頓亮斑。

泊松在不知情的情況下躲過一劫,倒也順利的活到了現在

來到高斯身邊后。

這些大老很有默契的沒有高談闊論,而是安靜的看著高斯寫起了算式。

高斯則仿佛沒有察覺周圍來了人一般,再次提筆,繼續寫了下去:

“令uu0Xu1X2u2…”

“則d²u1dθ²u12kAsin(θh)”

“當u5時,忽略漸近解中的O,將其作為一階近似代入修正項”

這一側的空地上此時寂靜無聲,只有高斯筆尖和演算紙摩擦的聲音沙沙作響。

所有頂尖數學家如同普通學生一般,恭敬的站在一旁聽課。

十多分鐘后。

高斯深吸口氣,在演算紙上寫下了一個最終式:

看著這道最終式。

一旁徐云的心臟瞬間漏跳了一大拍。

只見他眼睛瞪得滾圓,一句臥槽下意識的到了嘴邊,險些就忍不住脫口而出。

這并非他定力不足,而是因為高斯寫下的這個方程

實在太過太過驚人了!

回過神后。

他有些滑稽的揉了揉眼睛,再次朝公式看去。

內容依舊不變。

徐云見狀張了張嘴,將右手放到了面前。

只見自己的女朋友,此時正在不停的微微顫抖.....

這道公式具體數值徐云其實沒什么印象,但這道公式的表達形式他卻并不陌生:

這道公式的形式,赫然與2017年西班牙天文學家奧爾蒂斯團隊通過掩星觀測、在巴塞羅那超算中心...也就是BSC協助下推導出的環系天體通式幾乎一致!

那篇文章的d/10.1038/nature24051,發表在《自然》雜志上,也是截止到2022年9月14號為止最精確的一道通式!(我用這篇論文加上sd.jpl.nasa.gov的jpl精密星歷中的DE421這個版本算出來的,基本思想是用開普勒平根數解析外推,考慮了根數的隨時間的變化,近似到t²項,已經盡量合理了。)

同時值得一提的是。

BSC的那臺超算叫做Odin,也就是北歐神話中的

神王奧丁。

換而言之

在1851年。

高斯,一個74歲、行將就木的小老頭.

以凡人之軀,比肩了神明!

看著在紙上緩緩落筆的高斯,徐云的腦海中又浮現出了高斯當初的那句話:

“我不創造奇跡,因為我本就是一個奇跡。”

徐云不知道高斯為了計算這道公式付出了多少心力,這些在此時此刻已經失去了提及的必要。

一切對他努力的描述,都不及此刻這一道十五厘米長的公式來的直觀。

這一刻。

地面上的人類之光,燦爛過了天上的萬千星辰。

寫完這道式子后。

高斯將這張紙遞給了黎曼,吩咐道:

“波恩哈德,把它交給查爾斯先生吧——對了,柯西、凱來你們來的正好,一起幫忙復驗數據吧。”

柯西和凱來以及其他幾位數學家們聞言對視一眼,臉上齊齊冒出了一個問號:

媽耶?!

我們只是過來看個演算過程,怎么一轉眼就被抓壯丁了?

不過過了幾秒鐘。

柯西還是微微一嘆,認命道:

“罷了罷了,弗里德里希,我們就給你做一次苦力吧。”

凱來和彭賽列等人也跟著點了點頭。

高斯的推演過程給他們帶來了不少新思路,甚至打破了個別人持續已久的瓶頸,令他們醍醐灌頂。

用玄幻小說的術語來描述,那就是悟道!

因此于情于理,讓這些大老們做一次工具人倒也沒啥問題。

黎曼很快將這道式子交給了巴貝奇,由阿達這個人類歷史上第一位的程序猿輸入起了相關內容。

與此同時。

時任格林威治天文臺臺長的喬治·比德爾·艾里也帶著手下來到徐云身邊,將一箱箱的觀測記錄逐一打開。

這些觀測記錄都是在冥王星之夜結束后,由高斯和法拉第親筆寫信、囑托各國天文臺拍下的星空觀測記錄。

作為回報....或者說代價。

高斯等人則將施密特望遠鏡的構造圖紙‘支付’給了各大天文臺。

徐云對此自無意見。

畢竟施密特望遠鏡不同于他拿出的其他設備,這玩意兒對科技水平的推動其實沒多少特別重大的作用——頂多就是讓人類提前觀測到一些星體罷了。

這年頭也不是老蘇當初的公元1100年。

老蘇那會兒最普通的望遠鏡都沒出現呢,能夠觀測星空自然意義重大。

在1851這個時間點,施密特望遠鏡頂多就是特定情境下會比較有用。

比如妲神星、鬩神星被提前發現個幾十年,說白了意義也就那樣,頂多讓冥王星更早的被移除出九大行星罷了。

反正冥王星也沒意見不是?

等太空射電望遠鏡一問世,施密特望遠鏡的地位還將迅速降低。

除非天文界能靠這玩意兒發現外星人,否則它將是徐云拿出的所有技術中,對科技史推助力最小的一件東西。

“羅峰同學。”

來到徐云身邊后,喬治·比德爾·艾里指著箱子,對他介紹道:

“過去一年里,除了歐洲各大天文臺之外,我們還說服了美洲的五家天文臺進行協作,參與機構一共達到了22家。”

“每家天文臺每日最少會拍攝三張照片,加上我們格林威治天文臺的全力觀測,箱子里的圖像記錄足足多達兩萬五千多張。”

“好家伙,這么多呀?”

徐云聞言微微一愣,回過神后連忙對喬治·比德爾·艾里道謝道:

“那可真是多謝您了,艾里先生。”

這年頭可不像后世,相片...或者說膠卷的成本很高。

即便是天文臺這種官方機構,一張相片的成本也在0.1英鎊上下。

按照此前的匯率計算,相當于后世的90到100塊錢之間。

因此在徐云此前的預估中。

一家天文臺能做到每天拍攝一張記錄就非常難得了。

結果沒想到這些天文臺居然如此給力,一年下來拍攝了這么多的觀測記錄。

這些觀測記錄加上分析機、高斯的公式以及最新的工具人團隊。

基本上可以說‘人事’方面已經盡到了極致。

剩下的便是.

知天命了。

這一箱箱的觀測記錄很快被分發到了桌上,由工具人團隊們開始進行起了坐標換算。

換算后的坐標被輸入分析機,進行最小二乘法的計算。

在冥王星之夜高斯使用的量級是8次方,也就是:

而這次有了分析機協助,高斯直接上了

十七次方!

當然了。

能上這種精度的很大部分原因在于軌道經度的換量最大也不會超過1,普遍都在0.10.4左右浮動。

比如0.412的17次方是0.000000283957。

0.13的17次方則是0.00000000000000008650415919381338。

這些數字雖大,但都在分析機的量級之內。

如果換成其他更大或者更小數字,那么17次方運算就會超過算力了。

后世計算行星軌道上的一般都是5070次方,更專業的團隊——比如冥王星殺手麥克·布朗那種,使用的基本都是120的量級。

看到這里。

或許會有同學感覺奇怪:

不對啊。

為啥我手機的計算器和百度隨便搜的計算器,都可以計算出幾十次方的結果叻?

超算的能力就這?

這就涉及到了一個概念,也就是科學計數法。

目前市面上絕大多數計算機都有一個計算上限,超過這個量級之后,便會把某個數表示成a與10的n次冪相乘的形式。

比如199714000000001.99714×1013,計算器或電腦表達10的冪是一般是用E或e。

也就是1.99714E13云云.....

現代超算計算要用到的次方乘數,基本上都精確到了小數點后10位甚至更多。

例如0.4556456112的50次方等等。

這種計算若是不適用超算,普通電腦或者計算器很難現實精確的結果,基本上都是約等數。

沒用的知識又增加了.JPG。

尋星項目的計算執行者是高斯和巴貝奇,因此在計算開始后,徐云便轉移到了今天的‘第二會場’。

也就是邁克爾遜莫雷實驗的空地。

此時此刻。

受柯西等人的影響。

也有不少物理學家忍不住離開看臺,來到了干涉儀邊上看起了熱鬧。

比起分析機那邊的安靜,干涉儀附近就要熱鬧的多了。

不過這股熱鬧并不喜慶,而是帶著

極其強烈的敵意。

“嘿,東方小子!”

徐云剛一露面,一位年輕人就氣勢洶洶的跑了上來,眼神不善的看著他:

“可惡的東方小子,聽說你最近一直在宣揚以太不存在?”

看著這位仿佛下一秒鐘就會冒出一句‘上帝啊,我一定要狠狠踢你的屁股’的年輕人,徐云眨了眨眼:

“對,是我,有什么事嗎,這位先生?”

年輕人愣了兩秒鐘,然后嗷的一聲就叫了起來:

“上帝啊,我一定要狠狠踢你的屁股!

徐云:

還真來啊?

不過年輕人的舉動還沒出手,便被周圍的人制止住了,迅速帶到了一旁。

片刻過后。

另一位長得有些像《神探狄仁杰》中劉查理的中年人走了上來:

“羅峰同學是吧....雖然安德遜的行為有些粗魯,不過作為一位劍橋大學的在讀生,你說出這樣的言論也未免有些太驚世駭俗了。”

“尤其是”

說著中年人轉過頭,看了眼不遠處的艾維琳:

“你還把牛頓爵士的后代引到了這條歧路上,你死后有何面目去見九泉之下的牛頓爵士和你的肥魚先祖?”

很明顯。

這也是個壓力老子....或者說壓力半老子?

隨后徐云想了想,對他問道:

“這位先生,不知道如何稱呼?”

中年人挺了挺胸,報出一個名字:

“魯道夫·朱利葉斯·埃曼努埃爾·克勞修斯。”

“克勞修斯?”

徐云重復了一番這個名字,很快在腦海中鎖定了目標。

魯道夫·朱利葉斯·埃曼努埃爾·克勞修斯。

德國人,熱力學的主要奠基人之一,實話實說,算是3/4個大老。

后世科幻小說里經常出現的‘熵’概念,就是由他在幾年后提出的。

甚至在19世紀末,熵的單位就是“克勞修斯”,符號為Cl。

這位在歷史上也是個知名的小牛粉絲,不過比多普勒正常一點,算是個手辦黨。

劍橋大學牛頓個人博物館現存的小牛親筆信中,有超過30封是克勞修斯死后捐贈出來的。

1857年小牛的故居坍塌了一角,克勞修斯第二天就捐贈了500英鎊。

與此同時。

克勞修斯也是個標準的古典貴族:

他的老爹就是波美拉尼亞省的克斯林市的一位小學校長,有男爵封號,家族生意更是遍布了歐洲。

雖然他在柏林大學上過學,甚至和狄利克雷還做過一段時間的同窗。

但出于對古典學科的支持,他最終還是選擇了自己獨行。

毫無疑問。

這是一位標準的教條者——頂多比其他鍵盤俠更有能力一些罷了。

不過考慮到克勞修斯后來在研究的氣體運動模型引入了多種概念,非主觀的推導了近代科學的發展,徐云還是決定對他保持一些尊重:

“克勞修斯先生,您怎么知道以太這種物質就一定存在呢?”

克勞修斯認真的看著他,毫不猶豫的回答道:

“因為這是牛頓爵士提出的概念。”

徐云張了張嘴,欲言又止。

這咋聊嘛

看著一臉斬釘截鐵的克勞修斯,徐云莫名就想到了前世網絡上見到的峰峰和凢凢的某些粉絲。

腦殘粉是真沒法溝通啊.

于是徐云嘆了口氣,決定轉變一個思路。

只見他雙手一攤,干脆利落的說道:

“克勞修斯先生,不管你信不信以太不存在,總之現在的情況都不適合撕逼或者口嗨。”

“外頭還那么多大老和阿爾伯特親王在看著呢,如果你想攔著我的話,要不去和他們說說?”

“況且這個實驗的思路簡單明了,要是干涉條紋真的發生了位移,這不就代表以太存在、我是錯誤的嗎?”

“既然如此,你又在害怕什么呢?”

克勞修斯沉默良久,沒有說話。

徐云的后半句話,確實戳到了他的矛盾點。

作為一名小牛的狂熱粉絲,克勞修斯自然無條件相信以太存在,小牛絕不可能錯誤。

但另一方面.

徐云這段時間搞出來的陣勢,確實也相當相當的嚇人:

雖然徐云自身沒啥感覺,但隨著法拉第等人一篇篇震動科學界的論文的發表,他這個肥魚后人自然也出現在了公眾視野里。

歷史上的肥魚曾經糾正過小牛在光學上的錯誤認知,直接導致了光擁有波粒二象性這個概念的提出。

另外絕對時空觀也是如此。

因此包括克勞修斯在內。

許多小牛的狂熱粉在潛意識里都出現了一個連他們自己都不相信、但同時也切實存在的念頭:

萬一..

徐云真的繼承了肥魚的某些知識,真的可以推翻以太學說呢?

那到時候小牛又怎么辦?

想到這里。

克勞修斯的手臂上便起了一陣雞皮疙瘩。

然而正如徐云所說。

眼下阿爾伯特親王就坐在不遠的觀眾席上,這位英倫半島無冕之王的到場,在某種程度上可以算是保證了今晚實驗的正常進行。

也不知道他是心血來潮過來看看熱鬧,還是刻意前來坐鎮劍橋的?

看著閉口不言的克勞修斯,徐云心中微微松了口氣。

狂熱粉這關算是暫時過去了。

于是他越過克勞修斯,快步走到了站在光源附近的老湯:

“湯姆遜先生,一切正常吧?”

老湯朝他豎起了一根大拇指,示意情況良好:

“嗯,一切正常,沒人過來動手腳。”

徐云點了點頭,玩味的看了眼遠處的觀眾席:

“OK,那咱們開始試驗吧。”

老湯聞言當即轉過身,朝不遠處的幾個方位喊道:

“麥克斯韋!斯坦利!艾里!維爾納!全體就位!干涉儀實驗準備開始了!”

刷——

早就等待在各自位置上的小麥等人迅速起身,按照預先安排好的位置站到了干涉儀的幾個角落。

干涉儀的體積很大,主體下方是一個類似水槽模樣的封閉池子。

這個池子里裝滿了水銀,以此來保證干涉儀的平衡的轉性。

一切就緒后。

徐云按下了光源的啟動按鈕。

休——

剎那之間。

光源容器內的鈉光燈被激活。

一道明亮的光線飛快的從中射出,直直的打到了分光鏡上。

在分光鏡的作用下,光線很快一分為二。

當初徐云在黑板上的平面演示中。

光源從左射向右,光線行進的方向是右側和上方。

不過眼下換到了現實情境,方位便變成了西邊、東邊和北邊。

兩束光在經過反射鏡之后迅速返回分光鏡。

短短幾秒鐘不到。

便在南邊的觀測屏上顯示出了清晰的干涉圖樣。

與此同時。

幾個方位很快響起了報點的聲音:

“湯姆遜學長,M1反射完畢,轉動角為0!”

“社長,M2反射完畢,臂長12.3!”

“干涉條紋已出現,光路筆直無誤!”

這一步結束后。

徐云并沒有急著進行下一個環節,而是將包括克勞修斯在內的幾位壓力老子請到了觀測屏邊上。

他指著觀測屏邊上的干涉條紋,對這些壓力老子問道:

“幾位老子....啊呸,幾位先生,不知你們對實驗流程可有異議?”

克勞修斯聞言轉過身,與剛剛趕到干涉儀邊上的多普勒對視一眼,齊齊搖了搖頭:

“沒有。”

徐云拿出的實驗方案很成熟,他們確實找不出什么漏洞。

實際上這些壓力老子們早在實驗開始前——也就是禮堂歇息的時候便討論過相關內容,要是真能找出bug,他們早就在實驗開始前跳臉了。

眼見眾人沒有異議,徐云便朝邊上招了招手。

很快。

艾維琳拿著已經準備好的紙和筆走了過來。

徐云接過紙和筆,很貼心的扭開筆蓋,遞到了克勞修斯等人面前:

“既然如此,各位能否按照以太存在的情況,計算一下干涉儀整體轉動90°后會出現的條紋偏差?”

克勞修斯等人猶豫片刻,取過筆和紙,就地演算了起來。

早先提及過。

按照以太學說的理論。

地球在繞著太陽公轉的時候,會有迎面吹來的‘以太風’,這個速度是30公里每秒。

因此在沿著公轉方向上的光束1,到達M1和從M1返回的傳播速度為不同的。

假設地球的速度是v,分光鏡到反射鏡的距離是d。

那么過去和回來的速度就分別是cv和cv。

相當于逆風和順風。

二者往返的時間則是:

而光束2由于和地球運轉方向垂直,所以無論來還是回都會遇到以太風。

那么時間便是固定的:

如此一來。

光束2和光束1到達觀測屏的光程差就是:

△l則是2dv²/c²。

有了這些數據,接下來就是簡單的數學計算了。

移動條紋數就是:

2x11x(1x104)²/(5.9x107),即

看著眾人算出的這個數值,徐云再強調了一遍:

“各位,也就是說如果以太存在,那么條紋就會移動0.37個條紋單位對吧?”

待眾人點頭后。

徐云又指著成像屏說道:

“各位可以看到,我們儀器的精確度為0.5,也就是可以測到1/200條條紋的移動變化。”

“0.37換算成百分比,則是37,二者相差的數值很大。”

“也就是說條紋若是發生了應有的移動,我們一定可以觀測的到這段變化。”

說完,徐云便勐然站起身。

他將目光看向了遠處有些躁動的觀眾臺,嘴角微微揚起一絲弧度,接著對老湯說道:

“湯姆遜先生,開始換位!”

“明白!”

徐云話音剛落。

老湯便關閉燈源,來到封閉的水槽邊,操控著干涉儀開始轉向。

水槽內的水銀穩穩的托著干涉儀,看不出絲毫碰撞帶來的影響。

一分鐘后。

干涉儀平穩的旋轉了九十度。

小麥等人又上前校正了一番:

“沒問題,轉角九十度無誤差!”

徐云再次一揮手:

“開燈!”

卡噠——

老湯果斷的開啟了光源。

同一時間。

克勞修斯和多普勒等人勐然轉過頭,看向了身邊的成像板。

只見此時此刻。

成像板的干涉條紋

沒有移動分毫。

見此情形。

啪——

克勞修斯身子重重一晃,一個沒站穩跌到在了地上。

他絲毫不顧學弟中的冰涼,目光無神的看了看成相板,又看了看分光鏡。

他想試著找出這個實驗的錯漏,然而如此簡單的一個實驗,又哪里有漏洞可尋呢?

多普勒更是一個箭步竄到了成像板前,瘋狂的搖著頭:

“不可能,這絕不可能,牛頓爵士天下無敵!

“你們...你們一定是哪里搞錯了,一定是的!

多普勒的聲音在黑夜里傳的很遠很遠,像極了表白失敗宿醉街頭的敗犬。

聽聞此言。

觀眾臺上一些本就躁動心急的學者們,這下完全坐不住了。

只見他們一個接一個的從觀眾席上走下,飛快的跑向了干涉儀。

這些人不止是物理學家,還包括了大量的貴族——以太學說是古典體系的核心環節,某種意義上來說,也是貴族體系的關鍵支撐。

短短半分鐘內。

觀眾席上的座位便空了一大半。

遠遠望去。

仿佛就像是正有人排著隊,絕望的從一處大廈的頂樓撲通撲通的跳下。

伴隨著一道道喊叫聲響起的,還有那座大廈轟然坍塌的聲音..

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