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两个数论问题的黑洞合并以后产生的引力波

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发表于 2018-1-28 18:41:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 ygvfe 于 2018-1-28 18:42 编辑



    2015年9月14日,美国公布检测到13亿年前的引力波的新闻,引力波是两个黑洞的合并产生的波。从1915年爱因斯坦提出引力波到检测到引力波整整100年,许多当事人在发布会上激动的热泪满面。




       数学有一门学科叫做数论,它也有两个最著名的问题,一个是黎曼猜想,一个是费马大定理。把费马大定理 Xⁿ+Yⁿ=Zⁿ同除以Zⁿ转换成为一个方程式子Xⁿ+Yⁿ=1,叫做费马曲线,通俗一点,这个费马方程曲线对应着不同的几何形状(可以有无穷多个),好比一个面团,你用一根棍子戳上几个贯通的洞就是费马方程曲线了。洞越多,表示n越大,空间的维度也就越大。高维空间就是很多洞的费马方程曲线。


          在弦/m理论的11维空间里,有4维空间的伸展,7维空间卷缩起来的。
  几何体的拓扑性质同粒子紧密相关。例如,这种粒子几何体有几个洞,决定着粒子世代的数目,在这些卷缩维度的空间里所采取的几何构型决定着弦或者膜能够有什么样的震动模式,从而决定着各种粒子的质量、自旋、以及电荷等各种相互作用的耦合常数。

  原来,不仅仅自旋和同位旋等内部变量和内部空间都出自这些多维空间的几何学,而且粒子的电荷质量等性质,无一不是从这里产生出来的,不仅仅如此,甚至我们生活本身也通过三维空间和一维时间都是从类似的几何体的构造中生长出来的。
   我们生活在高维宇宙的一小片中,大到银河宇宙,小至原子夸克,都是 弦线构成的。

  这个费马方程的面团,弦/m理论高维空间认为这个面团里面是空心的,就是说,这个面团戳了一些贯通的洞以后,再把面团内部看成一个空心的,这个曲面只是一个没有厚度的膜。

  我们的宇宙就是这个空心面团,空心面团内部我们用x表示,空心面团外部我们用y表示,维度用n表示。如果有n个维度,这个宇宙方程就是xⁿ+yⁿ=1,这个面团或者称为宇宙膜表面,分成许许多多的区域,我们给这些区域编上号:1,2,3,....n。直至无穷多个区域。这些区域可以是两两相连的。
   如果我们要计算这个费马方程曲面上的一个点,例如某一个具体的区域k上的一个点,即1/n,膜是一个没有厚度的管壁,管壁上的点就是实部,管壁内外就是虚部区域,我们把这个点理解为,, s =α+βi,i 表示虚数,管壁实部为α=1/2,看出名堂来没有?这个就是黎曼函数:



   为什么管壁上实部为1/2,因为宇宙等于1(xⁿ+yⁿ=1)这个管壁就是实部α在x与y的中间,确定这个点的位置还有考虑管壁内外空间结构,就是虚部,要计算这个点处于多维宇宙的哪一个位置,我们需要黎曼函数。

   天那!费马大定理与黎曼猜想与广义相对论量子力学的弦/m理论融为一体。
原来,我们的宇宙就是数学中最重要的问题与物理学最重要的问题联系在一起的。

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