2030年1月10日,国防科大,大四下学期开学第一周。林小镜从北京回来,参加毕业设计的选题会。她本来不想回来的——北京那边的实验正做到关键阶段,偏滤器电极的加工已经完成,马上就要开始测试。但刘远说“毕业设计是大事,你必须亲自来选”。她坐了五个小时的高铁,从北京到长沙,然后直接去了学院的教学楼。
选题会在三楼的一间教室里举行。航天科学与工程学院大四的学生坐满了教室,每个人手里都拿着一份选题清单。林小镜坐在最后一排,靠窗的位置。她翻开清单,从头到尾看了一遍。题目有几十个,大多是工程类的——某型推进器的热分析、某型卫星的轨道设计、某型导弹的气动计算。这些题目都很“实用”,做出来能找到好工作。但她不需要找工作——她已经有工作了。她需要的是一个能让她“成长”的题目。
她翻到最后一页,看到了最后一个题目:“空间折叠理论初探——可行性分析与数学框架构建。”指导老师:李维先。备注:本课题难度极大,涉及广义相对论、微分几何、拓扑学等多门学科,不建议本科生选择。如有兴趣,需通过导师面试。
林小镜看着那行字,心跳加速了。空间折叠。不是“曲速引擎”,不是“虫洞”,是“空间折叠”。把空间“折”起来,让两个遥远的点重合。这不是科幻,是理论物理。广义相对论允许空间折叠——只要你有足够的能量和负能量密度。但人类现在没有这个能力。连理论框架都不完整。这个课题,不是“工程”,是“科学”。而且是理论科学,最基础、最根本、最难的那种。
她想起了三岁时问自己的那个问题:“规律为什么可以被认识?”十七年了,她没找到答案。也许空间折叠是找到答案的一条路。不是“应用”,是“理解”。理解空间的本质,理解时间的本质,理解宇宙的本质。
她拿起笔,在选题表上勾了最后一个题目。然后她站起来,走向讲台,把表交给李维先。
李维先看了一眼,愣住了。“你选这个?”
“嗯。”
“你确定?这个题目很难。我挂了三年,没人敢选。你是第一个。”
“我确定。”
李维先看着她,沉默了几秒。“你知道这个题目要做什么吗?”
“知道。建立空间折叠的数学框架。从广义相对论出发,推导空间折叠的可实现条件。包括能量条件、拓扑约束、稳定性分析。”
李维先又沉默了。“你什么时候学的广义相对论?”
“高中。”
“微分几何呢?”
“高中。”
“拓扑学呢?”
“大一。”
李维先看着她,目光里有惊讶,有困惑,有一点不可思议。“你一个人学完了这些?”
“嗯。”
“那你来面试吧。明天下午,我办公室。”
第二天下午,林小镜敲开了李维先办公室的门。李维先坐在办公桌后面,面前摊着几张纸,上面写满了问题。他指了指对面的椅子。“坐。我不问你‘会不会’,我问你‘为什么’。”
林小镜坐下来。
“第一个问题:为什么要研究空间折叠?”
“因为我想去太空。不是用推进器,是用折叠。推进器太慢了。光速都要飞几万年,等不起。”
李维先点了点头。“第二个问题:空间折叠需要负能量密度。你觉得负能量密度存在吗?”
“存在。卡西米尔效应证明了真空涨落可以产生负能量密度。虽然量很小,但原理上可行。”
“第三个问题:你觉得人类什么时候能实现空间折叠?”
林小镜想了想。“不知道。也许一百年,也许一千年,也许永远不能。但我想试试。不是‘做成’,是‘试过’。”
李维先看着她,沉默了很久。然后他笑了。“你通过了。毕业设计就做这个。我不会给你任何指导。因为我也不会。你自己想办法。”
“好。”
2030年1月15日,林小镜回到了北京。她把毕业设计的题目告诉了周明远。周明远正在喝茶,听到这话,差点呛到。“空间折叠?你大四?做空间折叠?”
“嗯。”
“你知道这个题目有多难吗?”
“知道。”
“你知道全世界做这个方向的,不超过一百个人吗?”
“知道。”
“你知道这一百个人里,大部分是终身教授、诺贝尔奖得主、顶级研究所的主任吗?”
“知道。”
周明远放下茶杯,看着她。“那你为什么还要做?”
“因为我想试试。”
周明远沉默了很久。然后他说:“好。我支持你。国科院的图书馆,有全世界最全的理论物理文献。你需要什么,自己找。看不懂的,问我。我不会的,帮你找人问。”
“谢谢周老师。”
2030年1月20日,林小镜开始了毕业设计。她先在国科院的图书馆泡了三天,查了近百篇文献。空间折叠的理论基础是“虫洞”——爱因斯坦-罗森桥。1935年,爱因斯坦和罗森提出了这个概念。后来,索恩、莫里斯、维瑟等人做了深入研究。他们发现,虫洞要可穿越,需要负能量密度。负能量密度的量,至少要达到行星级别。人类现在的技术,连一个原子的负能量密度都造不出来。距离行星级别,差了三十多个数量级。她看着那个数字,心里想:三十多个数量级,比从原子到宇宙的距离还大。这是“不可能”的任务。但她不想放弃。
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