《我的系統能刷數學經驗》第325章 新的物理 三(加更三)(1)

作者:見習人類觀察員·5個月前

雷鳴般的掌聲足足持續了半分鐘才漸漸平息。

接下來,是研討會必不可少的提問環節。

不出所料,絕大多數理論和實驗物理學家的火力,全都集中在了徐辰使用的那個極其陌生的數學工具上。

“徐辰先生,感謝您帶來的這場震撼人心的報告。”

一位來自麻省理工學院的高階研究員率先站了起來,眉頭微皺,語氣中帶著一絲老派物理學家的謹慎:

“但請原諒我對‘拓撲隨機矩陣理論’的陌生。傳統的隨機矩陣理論最初是用來研究重核能級的,它假設一切都是隨機的。但LHC的本底噪聲充滿了QCD等己知的物理規律,是有色噪音。您剛才提到的那個‘拓撲形變運算元’,真的能完美地將這些複雜的物理機制‘熨平’成白噪音嗎?您如何保證在重構協方差矩陣時,沒有引入偽相關性?”

……

這位麻省理工大佬的質疑,其實代表了在座絕大多數物理學家的心聲。

上世紀五十年代,著名物理學家尤金·維格納為了計算鈾原子核內部複雜的能級分佈,在走投無路之下,發明了“隨機矩陣理論”。既然算不清楚每一個質子和中子的相互作用,維格納乾脆兩眼一閉,假設它們完全是隨機的!結果奇蹟般地得出了十分吻合實驗的結果。

但在高能物理學家眼裡,LHC的質子對撞可不是什麼簡單的原子核問題。那是把兩束異常狂暴的質子,以接近光速的速度迎頭相撞!

裡面充斥著量子色動力學(QCD)、頂夸克衰變、膠子輻射等成千上萬種極度複雜的物理機制。

你現在跟我說,隨便捏造一個什麼“拓撲運算元”,就能把這些背景噪音全剝離乾淨?這也太不把物理學當回事了吧!

……

徐辰站在臺上,神色平靜,顯然早就料到了這個問題。

“好問題。”

他隨手拿起一支雷射筆,指向了螢幕上的公式。

“我並沒有強行要求LHC的資料去適應隨機矩陣,而是利用了其底層的‘普適性類’法則。”

“那個拓撲形變運算元Ω,並非憑空捏造。它的幾何流形,是嚴格基於標準模型中己知的拉格朗日量和動量守恆定律構建的。”

“當系統的自由度趨向於無窮大時——在這裡,就是我們的1 PB資料——無論底層的物理過程是QCD噴注還是Drell-Yan過程,只要它們符合標準模型的區域性相互作用,在經過Ω運算元的內積對映後,其重構矩陣的本徵值漲落,就一定會收斂到高斯正交系綜的極限!”

徐辰的聲音不大,但每一個詞都十分專業:

“度規張量Ω的作用,就是利用同調代數,精準地識別並中和掉這些規範對稱性帶來的群結構漲落!當這些物理特徵被強行抹除後,剩下的資料只要在統計學上是區域性獨立的,其重構矩陣的本徵值漲落,就一定會收斂到高斯正交系綜的極限!”

“這就像中心極限定理一樣,是數學空間中絕對的鐵律!因此,只要矩陣維度足夠大,馬琴科-巴斯圖爾半圓律就具有絕對的拓撲剛性。”

“在這種絕對剛性下,任何游離出半圓的特徵值,也就是那個BBP相變點,在數學上100%對應著某種十分微弱的、超越區域性相互作用的全域性相干態!”

“它不依賴於任何物理模型的引數擬合,它只向純粹的數學法則負責!”

這一番數學解釋,首接把那位麻省理工的研究員聽得一愣一愣的。他雖然沒能完全消化那些高深的拓撲概念,但也明白了一點:這玩意的底層邏輯是無懈可擊的。

……

隨後,牛津大學的一位教授站了起來,問出了一個讓全場都感到疑惑的問題:

“徐辰先生,既然你的方法不依賴於模型擬合,為什麼你只跑了 1 PB的資料?”

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