第四百八十三章 研究方向

學霸的科幻世界 第四百八十三章 研究方向

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龐學林呆呆地看著屏幕中的兩位白發老者，三十年前的往事依舊如同昨日，依舊歷歷在目。

在這個世界上，唯一不可阻擋的是時間，它像一把利刃，無聲地切開了堅硬和柔軟的一切，恒定地向前推進著，沒有任何東西能夠使它的行進產生絲毫顛簸，它卻改變著一切。

許久之后，龐學林才長長發出一聲嘆息。

中國太陽世界不是他待過的世界中時間最長的，也不是最危險的，卻是最讓他難以忘懷的。

在這個世界，他收獲了友情、親情、愛情，建立起了自己的事業，取得了常人難以想象的成就，卻又以一種如此無奈的方式與眾人分離。

世事無常，即使龐學林這樣的時空行者，也有無奈的時候。

嗤……

身后的氣閘門突然打開。

龐學林扭過頭，便看到不知何時已經醒來的慕青青飄了進來。

“阿林！”

看到龐學林，慕青青顯得有些激動，微微一用力，瞬間來到了龐學林的面前。

“青青！”

龐學林將妻子摟入懷中，兩人久久相擁。

許久之后，龐學林才慢慢將慕青青分開。

慕青青過去三十年同樣收到了不少的視頻信息，有慕東來的，有馮婉瑩的，也有劉琦的，內容和龐學林收到的大同小異。

只不過女孩子畢竟敏感，慕青青才看完不到一半，便撲進龐學林懷中泣不成聲。

等慕青青從低落的情緒中走出來，已經是好幾天之后的事了。

對于方舟號飛船上的探險者而言，想要在接下來的行程中盡可能少地犯錯誤，最重要的就是時刻保持理性，不能讓情緒支配自己的行動。

經過幾天的調整，龐學林和慕青青的生活開始變得規律起來。

除了每天在睡袋里相擁而眠，剩下的時間，兩人基本上都在不停地忙碌中度過。

三十年的時間，方舟號飛船上面已經積累了不少的故障，雖然系統涉及的冗余度很高，但沒有旁人干預的話，故障不斷出現，總有一天飛船會徹底崩潰。

因此，這幾天龐學林和慕青青對飛船軟硬件系統進行了全方位大檢查。

一些已經破損或者出現問題的零部件，直接用備件更換，或者將原部件的材料還原后，通過3D打印技術更新一遍。

此外，龐學林和慕青青還執行了十多次的太空行走任務，來修復一些磨損的納米鏡膜。

當然了，還有一項任務也是必不可少，那就是通過飛船上攜帶的望遠鏡以及探測器，探查比鄰星。

幾乎每一天，龐學林和慕青青都會有新的發現。

比鄰星的實際直徑僅為太陽的七分之一，質量相當于木星的一百五十倍，而它的壽命卻是太陽的好幾倍，高達八百多億年。

在銀河系，有將近四分之三的恒星都是這種紅矮星。

由于體積和亮度的原因，長期以來，很少有天文學家投身到紅矮星的科學研究中。幾十年來，科學家認為紅矮星附近根本不可能有智慧生命。

原因很簡單，假如紅矮星周圍有行星圍繞，也會由于它們之間相距過近，行星完全被紅矮星“鎖定”，就如同月球被地球鎖定一樣。行星將只有一面向著它的“太陽”，也就是紅矮星，而另一面永遠處于黑暗之中。

因此，這個行星上將出現極端惡劣的環境，在黑夜的一面任何大氣氣體都將被凍住，白晝的一面卻完全暴露在恒星射線的照射之下。

難以想像，這樣的行星環境會有生命存活，于是，紅矮星幾乎毫無爭議地被排除在地外生命探索目標的名單外。

當然，也有人認為，紅矮星上的核聚變很緩慢，這使它們的壽命非常長，可以保持幾十億年甚至更長久的穩定狀態，這對周圍行星上的生命發展是有利的。

與之相比，太陽大約只能再支持地球生命50億年，此后將膨脹變成紅巨星，把地球烤焦并吞噬。

只是遺憾的是，龐學林和慕青青雖然通過望遠鏡觀測到了比鄰星周圍存在三顆行星，但這三顆行星基本上可以確定不存在生命。

其中距離比鄰星最近的一個行星，和比鄰星之間僅有五百萬公里，在這樣的距離下，行星的一面基本上被潮汐力徹底鎖定了。

這顆星球向陽面溫度超過了五百開爾文，被陰面溫度卻只有數十開爾文，這顆星球荒寂地如同太陽系中的水星一般，沒有大氣層，沒有水，也沒有任何生命的存在。

而第二顆行星，處于比鄰星的宜居帶內。

這顆行星雖然有大氣層，但大氣壓力僅相當于地球的千分之三，而且觀測表明，這顆新球地質活動較不活躍，地表地貌大部分于遠古較活躍的時期形成，有密布的隕石坑、火山與峽谷，另一個地形特征是南北半球的明顯差別：南方是古老、充滿隕石坑的高地，北方則是較年輕的平原。

顯然，這樣的世界，同樣沒有生命的存在。

而第三顆行星，則是一顆冰巨星，距離比鄰星超過一個天文單位，除了能夠觀測到表面的風暴，其他一無所獲。

一個月后，方舟一號最終在距離比鄰星兩個天文單位外的地方掠過了比鄰星。

即使在這樣一個距離上，比鄰星在兩人的眼中，也只是一個乒乓球大小的暗紅色火球，給漆黑的夜空染上了一層別樣的霞光。

掠過比鄰星后，接下來還得兩年時間才能抵達半人馬座αA/B星。

這段日子，生活就枯燥許多了。

飛船內該維修的故障也都維修了，每天的觀測數據也乏善可陳，完全可以交由飛船計算機自動記錄，然后通過龐大的天線發往地球。

不過龐學林和慕青青倒也并不失落，兩人反而很享受現在的時光。

進入中國太陽世界這么多年，龐學林大部分精力都放在了賺錢以及產業發展上，根本沒多少時間去搞科研。

荒廢了這么多年的主業，這一次，龐學終于有時間好好搞一搞學術研究，他有種樂在其中感覺。

至于慕青青，能夠陪伴在龐學林身邊，對她而言就是最大的滿足了。

每天朝夕相處，偶爾做做有益身心健康又能促進感情的運動，兩人都覺得很滿意。

這天晚上（依舊保留了地球上的二十四小時時間制），做完運動，龐學林摟著慕青青去飛船上的淋浴房洗了個澡，慕青青疲憊地沉沉睡去，龐學林卻一時半會兒睡不著，干脆來到了自己的小書房，鋪開稿子開始自己的研究。

因為空間以及所能攜帶的質量有限，因此，方舟一號上面并沒有攜帶多少實驗設備。

搞不了大型科學實驗，龐學林只好將注意力重新放在了數學猜想的研究上面。

迄今為止，龐學林已經完成了BSD猜想，ABC猜想，孿生素數猜想，波利尼亞克猜想，霍奇猜想的證明工作。

接下來的重量級猜想所剩并不算多，有P與NP問題，楊米爾斯存在性和質量缺口，納衛爾斯托可方程的存在性與光滑性，大名鼎鼎的黎曼猜想，以及號稱迄今為止難度最高的數學猜想哥德巴赫猜想。

P與NP問題實際上是一種邏輯運算問題。

打個簡單的彼方，在一個周六的晚上，你參加了一個盛大的晚會。

由于感到局促不安，你想知道這一大廳中是否有你已經認識的人。

宴會的主人向你提議說，你一定認識那位正在甜點盤附近角落的女士羅絲。

不費一秒鐘，你就能向那里掃視，并且發現宴會的主人是正確的。然而，如果沒有這樣的暗示，你就必須環顧整個大廳，一個個地審視每一個人，看是否有你認識的人。

這代表了一個現象，即生成問題的一個解通常比驗證一個給定的解時間花費要多得多。

這是這種一般現象的一個例子。

與此類似的是，如果某人告訴你，數13717421可以寫成兩個較小的數的乘積，你可能不知道是否應該相信他，但是如果他告訴你它可以分解為3607乘上3803，那么你就可以用一個袖珍計算器容易驗證這是對的。

人們發現，所有的完全多項式非確定性問題，都可以轉換為一類叫做滿足性問題的邏輯運算問題。

既然這類問題的所有可能答案，都可以在多項式時間內計算，人們于是就猜想，是否這類問題，存在一個確定性算法，可以在多項式時間內，直接算出或是搜尋出正確的答案呢？

這就是著名的NPP的猜想。不管我們編寫程序是否靈巧，判定一個答案是可以很快利用內部知識來驗證，還是沒有這樣的提示而需要花費大量時間來求解，被看作邏輯和計算機科學中最突出的問題之一。

而楊米爾斯存在性和質量缺口，量子物理的定律是以經典力學的牛頓定律對宏觀世界的方式對基本粒子世界成立的。

大約半個世紀以前，楊振寧和米爾斯發現，量子物理揭示了在基本粒子物理與幾何對象的數學之間的令人注目的關系。

基于楊－米爾斯方程的預言已經在如下的全世界范圍內的實驗室中所履行的高能實驗中得到證實：布羅克哈文、斯坦福、歐洲粒子物理研究所和駐波。

盡管如此，他們的既描述重粒子、又在數學上嚴格的方程沒有已知的解。

特別是，被大多數物理學家所確認、并且在他們的對于“夸克”的不可見性的解釋中應用的“質量缺口”假設，從來沒有得到一個數學上令人滿意的證實。

在這一問題上的進展需要在物理上和數學上兩方面引進根本上的新觀念。

至于納衛爾斯托可方程的存在性與光滑性，則是流體力學領域問題。

起伏的波浪跟隨著我們的正在湖中蜿蜒穿梭的小船，湍急的氣流跟隨著我們的現代噴氣式飛機的飛行。

數學家和物理學家深信，無論是微風還是湍流，都可以通過理解納維葉－斯托克斯方程的解，來對它們進行解釋和預言。

雖然龐氏幾何理論使科學家們在求解非線性偏微分方程組取得了實質性的進展，但隱藏在納維葉－斯托克斯方程中的奧秘，依舊需要數學家們共同努力。

至于黎曼猜想，其意義就更不必說了。

黎曼猜想是波恩哈德·黎曼1859年提出的，這位數學家于1826年出生在當時屬于漢諾威王國的名叫布列斯倫茨的小鎮。

1859年，黎曼被選為了柏林科學院的通信院士。

作為對這一崇高榮譽的回報，他向柏林科學院提交了一篇題為“論小于給定數值的素數個數”的論文。

這篇只有短短八頁的論文就是黎曼猜想的“誕生地”。

黎曼那篇論文所研究的是一個數學家們長期以來就很感興趣的問題，即素數的分布。

素數又稱質數。質數是像2、3、5、7、11、13、17、19那樣大于1且除了1和自身以外不能被其他正整數整除的自然數。

這些數在數論研究中有著極大的重要性，因為所有大于1的正整數都可以表示成它們的和。

從某種意義上講，它們在數論中的地位類似于物理世界中用以構筑萬物的原子。

質數的定義簡單得可以在中學甚至小學課上進行講授，但它們的分布卻奧妙得異乎尋常，數學家們付出了極大的心力，卻迄今仍未能徹底了解。

黎曼論文的一個重大的成果，就是發現了質數分布的奧秘完全蘊藏在一個特殊的函數之中，尤其是使那個函數取值為零的一系列特殊的點對質數分布的細致規律有著決定性的影響。

那個函數如今被稱為黎曼ζ函數，那一系列特殊的點則被稱為黎曼ζ函數的非平凡零點。

有意思的是，黎曼那篇文章的成果雖然重大，文字卻極為簡練，甚至簡練得有些過分，因為它包括了很多“證明從略”的地方。

而要命的是，“證明從略”原本是應該用來省略那些顯而易見的證明的，黎曼的論文卻并非如此，他那些“證明從略”的地方有些花費了后世數學家們幾十年的努力才得以補全，有些甚至直到今天仍是空白。

但黎曼的論文在為數不少的“證明從略”之外，卻引人注目地包含了一個他明確承認了自己無法證明的命題，那個命題就是黎曼猜想。

黎曼猜想自1859年“誕生”以來，已過了160個春秋，在這期間，它就像一座巍峨的山峰，吸引了無數數學家前去攀登，卻誰也沒能登頂。

有人統計過，在當今數學文獻中已有超過一千條數學命題以黎曼猜想(或其推廣形式)的成立為前提。如果黎曼猜想被證明，所有那些數學命題就全都可以榮升為定理；反之，如果黎曼猜想被否證，則那些數學命題中起碼有一部分將成為陪葬。

龐學林花了幾天時間，才決定將黎曼猜想作為接下來的重點研究方向。

當然，鑒于黎曼猜想的難度以及重要性，龐學林沒指望能夠順順利利地將這一猜想解決。

他只不過是希望在研究黎曼猜想的過程中，能夠加深自己對于素數分布的理解，從而進一步完善自己龐氏幾何的相關理論。

他山之石，可以攻玉。

說不定通過對黎曼猜想的研究，反而能促進其他領域的進步。

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