谁家读博士在地下室啊?

白杨沟的段逸朝

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第302章 能量景观的“迷雾”

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当“未来智能项目组”的办公室里,因为海量神经元数据的涌入而变得热火朝天时,一墙之隔的“前沿物理项目组”,却陷入了一片深沉的寂静。

这里没有团队协作的讨论声,只有两种声音在交替响起:马克笔在白板上划过的“沙沙”声,以及计算器键盘被快速敲击的“嗒嗒”声。

林浩和克劳斯,两个人,已经以这样的状态,持续工作了数周。

他们的办公室,更像是一个纯粹的理论物理学家的“洞穴”。巨大的白板上,早已被密密麻麻的数学公式所占满。从最基础的多体系统哈密顿量,到复杂的路径积分表达式,再到用于描述系统宏观状态的配分函数,每一个符号,都指向那个终极的目标——构建一个能够描述“绝对无-序”状态的理论框架。

他们的核心思路,是构建一个全新的“能量景观”模型。

在凝聚态物理中,一个多粒子系统的所有可能构型,可以被想象成一个处于高维空间中的、崎岖不平的“地貌”。地貌的高度,代表着该构型所对应的系统总能量。系统会自发地从高能量点,向低能量点“滑落”,最终稳定在某个能量最低的“山谷”里。

而林浩和克劳斯的任务,就是尝试从数学上,去描述一片没有任何“山谷”,完全平坦的“能量高原”。

然而,这项工作,比他们预想的要艰难得多。

“还是不行。”

克劳斯放下手中的笔,疲惫地靠在椅子上,用手捏着鼻梁。他的面前,是一沓厚厚的、写满了推演过程的草稿纸。

“我尝试了三种不同的原子间相互作用势函数模型,从最简单的‘硬球模型’,到考虑了范德华力的‘Lennard-Jones势’,再到更复杂的‘嵌入原子势’。”他指着草稿纸上的最终结果,蓝色的眼睛里充满了挫败感,“但无论我如何调整参数,只要将粒子数N的值设定得足够大,在足够长的时间演化后,系统总是会不可避免地陷入某个存在‘短程有序’的局部能量极小值中。”

他看着林浩,说出了那个让他们这几周来寝食难安的词语:“遍历性。我们似乎无法摆脱它的诅咒。”

遍历性,是统计物理学中的一个基本假设。它意味着,在一个孤立系统中,只要时间足够长,系统会经历所有可能的状态。对于一个追求最低能量的物理系统而言,这就注定了它最终会找到并“掉入”那些能量较低的、结构更有序的“山谷”里。

想要创造绝对的无序,就必须从根本上打破系统的遍历性。但如何打破,却是一个世纪难题。

“我这边也遇到了同样的问题。”林浩从另一张桌子旁走了过来,他的脸色同样凝重。他没有像克劳斯那样进行复杂的数学推演,而是从一个更宏观、更概念性的角度,对问题进行了反向验证。

他在白板上画了一个示意图,上面是一个平滑的、没有任何起伏的能量平面。

“我们来看,要让能量景观变成这样一块完美的‘平地’,需要满足什么条件?”他指着白板说道,“首先,为了避免粒子自发地聚集形成团簇,也就是‘能量山谷’,原子间的相互作用力,在任何距离上都不能表现出‘吸引’。它必须是纯粹的‘排斥’。”

克劳斯点了点头,这是最基本的要求。

“其次,”林浩继续说道,“为了避免因为力的方向性而导致粒子排成特定的几何结构,比如链状或者层状,这种排斥力还必须是完全‘各向同性’的。也就是说,无论一个原子从哪个方向接近另一个原子,它们之间的排斥力都完全相同。”

“长程排斥,且完全各向同性。”林浩在白板上写下这两个条件,然后画了一个大大的叉,“这种相互作用势,在我们的现实物理世界中,根本就不存在。任何真实的原子间相互作用,都必然包含复杂的吸引、排斥和角度依赖项。”

两人的研究,从两个不同的方向,最终指向了同一个“死胡同”。

克劳斯的数学推演证明了,在任何真实的物理模型下,遍历性都无法被打破,系统终将走向局部有序。

而林浩的概念分析则证明了,要从数学上构建一个绝对无序的能量景观,所需要的前提条件,在物理上根本无法实现。

他们陷入了一个完美的理论“死循环”。

办公室里的气氛压抑得让人有些喘不过气。窗外的阳光明媚,鸟语花香,但这一切都与这个被数学和物理定律统治的房间格格不入。

“林,你说,”克劳斯的声音有些沙哑,“我们是不是从一开始,就选择了一个错误的方向?就像那些试图制造永动机的人一样,我们是不是在尝试挑战一个……不可违背的基础定律?”

这是克劳斯第一次对自己选择的道路,产生了动摇。

林浩没有立刻回答。

他看着满白板的公式,心中也涌起一股强烈的无力感。这种感觉,与他过去遇到的所有工程难题都截然不同。工程难题,无论多复杂,总有可以分析、可以试错、可以优化的路径。而现在他们所面对的,更像是一堵光滑无比、无限高的理论高墙,上面甚至找不到一个可以攀爬的缝隙。

这种在智力上被最底层规律完全压制的感觉,对于习惯了攻城拔寨、不断取得胜利的林浩来说,是一种前所未有的、深刻的考验。

他走到窗边,推开窗户,让新鲜的空气流进沉闷的办公室。楼下,有学生在草坪上追逐嬉戏,充满了生命的气息。

“也许吧。”林浩缓缓开口,声音不大,“也许我们现在走的这条路,确实是错的。”

克劳斯的眼神黯淡了一下。

“但,”林浩转过身,眼中重新燃起了一丝光芒,“这不代表我们的目标是错的。可能只是我们思考这个问题的‘空间’,或者说‘维度’,出了问题。”

他走回白板前,拿起板擦,将自己画的那个“死循环”示意图,毫不犹豫地擦掉了。

“纯粹的理论推演,暂时走不通了。”林浩看着克劳斯,说道,“我们不能再这样钻牛角尖下去了。从今天开始,我们暂时停下。”

“停下?”克劳斯有些不解。

“对,停下。”林浩的语气很平静,“我们分头去查阅一些……看似和我们研究完全不相关的领域的文献。比如拓扑学、网络科学,甚至是生物学里的蛋白质折叠问题。去看看在那些领域里,人们是如何处理‘复杂性’和‘无序’的。”

“我还是相信,答案一定存在。只是它可能不在我们现在所站的这片土地上。我们需要一些‘他山之石’,来为我们照亮一条新的、意想不到的路。”

克劳斯看着林浩眼中那份不曾熄灭的、顽固的信念,心中的迷雾,似乎也被驱散了一些。

他点了点头,站起身,走到了自己的书架前。

一场艰苦的、没有方向的“寻路之旅”,在一片理论的迷雾中,悄然开始了。

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