第0038章 《黎曼的貓》
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第0038章 《黎曼的貓》
第0038章 黎曼的貓
在田立心重生前的世界,《黎曼的貓》是一篇發表在《科幻大王》上的作品,其作者是一位任教於米國紐約州立大學的數學教授。
當然,田立心的這篇《黎曼的貓》並非是全文複製,至少是刪除了有關千禧年七大數學難題的一段,這也是為了避免麻煩,但刪除這幾十個字並不會影響到小說的完整性。
如同小說的名稱,小說主要講述的,是與“黎曼猜想”和“薛定諤的貓”這兩個著名假設息息相關的故事。
黎曼猜想和薛定諤的貓的具體內容又是什麼呢?
我們先從哥德巴赫猜想說起,華夏數學家陳景潤曾對哥德巴赫猜想有著巨大的貢獻,但並沒有徹底解決這個問題。
哥德巴赫猜想的內容是:任何一個大於2的偶數,都可以表示成兩個質數之和。
什麼叫做質數呢?
質數就是隻能被1和自己整除的自然數,也叫做素數。
根據定義,1既不是質數也不是合數。
從1往後看,2是質數,3是質數,4是合數,5是質數,6是合數,7是質數,8是合數,9是合數,如此等等。
我們知道,第n個偶數是2n,第n個奇數是(2n-1),第n個平方數是n的平方。
那麼,第n個質數又是什麼?
這個問題無法回答,因為根本不存在質數的通項公式。
由德國數學家黎曼提出的黎曼猜想,研究的內容,便是質數的分佈規律。
假如有了質數的通項公式,我們就可以對任何一個偶數,輕易地寫出它是如何分解為兩個質數的。
那麼,哥德巴赫猜想也就迎刃而解了。
所以,黎曼猜想可以說是數學中最為核心的猜想,也是世界上最高深的數學難題之一。
在重生前,田立心花費大量精力用於證明這個猜想,可惜沒有任何成果。
之所以費盡心思研究這門數學上的最高深學問,其實是因為,他深知自身的能力。
他是透過考研進的五道口,而拿到博士學位時已經是二十七歲高齡了。
沒錯,二十七歲的確屬於獲取數學博士學位的高齡。
畢竟,以數學為業的人算是世界上最聰明的那類人,可以說,二十歲獲得數學博士學位的人,比比皆是。
田立心的智力水平,在數學界的這些天才中,連根蔥都算不上。
以他的水平,要想在數學這個圈子中獲得一席之地太難了,於是他選擇了破釜沉舟。
不成功,便成仁!
當然,每個人除了夢想,也還是得面對現實的。
田立心潛心研究黎曼猜想多年,無果之後便將重心放回到了生活中,這也是他加入五道口高精尖研究中心的主因。
他前世的生活軌跡,倒似乎是有背於“薛定諤的貓”,——沒有堅持到最後一刻。
通俗地說,“薛定諤的貓”比喻的是,碰到一件不知該不該去做的事時就一定要做,一旦做了這件事,最後的結果都只能有一個,——你的參與也直接干預了結果。
“薛定諤的貓”,也被稱為薛定諤佯謬,是由量子力學奠基者之一、著名的奧地利物理學家薛定諤提出的理想實驗。
哥本哈根派認為,一個量子系統的疊加態,當它和外部世界的相互作用或被外部世界測量時,會變成一種固定態。
“薛定諤的貓”這個實驗,就是薛定諤最初用來反駁這一理論而設計的實驗,是把微觀領域的量子行為擴充套件到巨集觀世界的推演。
實驗的設計是這樣的:把一隻貓放進一個封閉且不透明的盒子裡,然後把這個盒子連線到一個,包含一個放射性原子核和一個裝有有毒氣體容器的實驗裝置,設想這個放射性原子核在一個小時內有一半的可能性發生衰變。如果發生衰變,它將會發射出一個粒子,而發射出的這個粒子將會觸發這個實驗裝置,開啟裝有毒氣的容器,從而殺死這隻貓。
根據量子力學原理,未進行觀察時,我們是不能確定這個原子核到底是衰變還是未衰變的。確切地說,這個原子核處於已衰變和未衰變的疊加狀態。但是,如果在一個小時後打開了盒子,實驗者只能看到‘衰變的原子核和死貓’或者‘未衰變的原子核和活貓’這兩種情況之一。
在量子的世界裡,當盒子處於關閉狀態,整個系統則一直保持不確定性的波態,即貓生死疊加。貓到底是死是活必須在盒子開啟後,外部觀測者觀測時,物質以粒子形式表現後才能確定。