两天后,港城大学物理实验中心,三号楼四楼。
一间临时改造的阅卷室里,气氛沉闷得能拧出水来。十几位从港城各高校和重点中学抽调来的物理老师,人手一杯浓茶,对着面前堆成小山的试卷,眉头拧得能夹死苍蝇。
墙上的空调呼呼地吹着热风,却吹不散弥漫在空气里的那股子焦躁。
「这都什麽玩意儿啊。」
港城大学物理系的副教授刘建军,把手里的红笔往桌上一扔,摘下眼镜,用力按了按发胀的太阳穴。
他面前的卷子,第一题,推导理想气体压强公式。那个学生洋洋洒洒写了半页,结果把分子碰撞次数的统计模型给搞错了,后面全盘皆崩。
「老刘,别上火,喝口水。」
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旁边一位来自师范大学的张教授推过来一杯菊花茶,自己也叹了口气,指着手里的卷子。
「你看我这个,第二题,双星系统的引力波辐射。他居然给我用克卜勒第三定律硬套,连能量损耗这个概念都没提,当那俩脉冲星是跳交谊舞呢?」
刘建军端起茶杯灌了一口,苦涩的茶水顺着喉咙滑下去,压不住心里的那股邪火。
「我批了一上午,三十多份卷子,能把第一题完整推出来的,不到五个。剩下的,要麽是背了个公式直接往上写,要麽就是推到一半自己都不知道自己在写什麽。」
他把那张错得离谱的卷子拨到一边,又拿起一份新的。
「今年的苗子,质量不行啊。」张教授摇着头,手里的红笔在卷面上划了一个大大的叉,「全是应试教育催出来的熟练工,基本功一塌糊涂,稍微考点深的东西,立刻就露馅。」
刘建军没接话,他的注意力落在了新拿到的这份卷子上。
字迹乾净,卷面整洁,第一眼就让人舒服。
他拿起红笔,从第一题开始看。
「从单分子与器壁的弹性碰撞模型出发,建立动量交换与时间的微元关系……」
刘建军的笔尖顿住了。
这个切入点,很老练。不是从宏观的统计假设入手,而是返璞归真,回到了最底层的单次物理事件。
他继续往下看。
从单次碰撞的冲量,到单位时间内的碰撞频率,再到所有分子对单个器壁的总冲力,最后除以面积得到压强。整个推导过程,逻辑链条严丝合缝,没有一个多馀的符号,没有一句废话。
「漂亮。」
刘建军下意识地吐出两个字。
张教授闻声侧过头来:「怎麽了老刘,发现好苗子了?」
刘建军没理他,直接翻到第二题。
引力波辐射。
他心里已经做好了再看一遍「交谊舞」的准备。
可卷面上的第一行字,就让他的呼吸停了半拍。
「将引力波辐射等效为系统能量的持续耗散,建立轨道衰减的微分模型……」
刘建军的身体微微前倾,眼镜几乎要贴到纸面上。
这份卷子没有去碰爱因斯坦的场方程,那不现实。但它巧妙地引入了一个半经验的能量损耗率公式,把整个广义相对论的问题,降维成了一个经典的轨道力学问题,只不过这个力学系统,在不断地「漏气」。
「老张,你过来看看这个。」
刘建军冲旁边招了招手。
张教授放下手里的卷子凑过来,只扫了一眼,就愣住了。
「这……这是谁想出来的?把引力波问题用变质量力学的方法来解?这思路太野了!」
「你看他后面的计算。」刘建军的指尖点在卷面上,「为了解这个微分方程,他还用到了一个级数逼近的技巧,这都不是高中数学的范畴了。」
张教授推了推自己的眼镜,反覆看了两遍,咂了咂嘴。
「这孩子,物理直觉太好了。他知道自己解不了真正的方程,就自己造了一个简化模型,而且造得合情合理。」
刘建军没说话,直接翻到了第三题。
量子阱中的电子能级分裂。
卷面上的解答,从薛丁格方程出发,通过分离变量法,将三维问题拆解成三个一维的无限深势阱。能量本徵值和量子数的关系,推导得清晰明了。
「这……这孩子连薛丁格方程都会解?」张教授的声音已经带上了一丝颤抖。
刘建军的喉结滚动了一下。
他没有停,继续往下翻。
第四题,超流氦的涡旋晶格。
第五题,宇宙微波背景辐射。
每一道题的解法,都远远超出了一个高中生应该具备的知识框架。那些复杂的物理模型,在他笔下仿佛都变成了最简单的积木,被轻松地拆解丶重组。
当刘建军翻到最后一页,看到最后一题的题干时,他自己都倒吸了一口冷气。
「在一个时间维度可以倒流的宇宙里,热力学第二定律是否依然成立?」
这道题,是他和另外两位教授一起出的。当时的目的,就不是为了让学生解答,而是为了看他们面对这种终极问题时,所展现出的科学素养和思维边界。
他预想中最好的答案,也就是从熵增的统计意义出发,讨论一下宏观不可逆性的概率问题。
但他看到了什麽?
答题区域的最上方,一行工整的标题~
「论时间反演对称性与宏观不可逆性的内在矛盾」。
光是这个标题,就让刘建军的心跳漏了一拍。
他迫不及待地往下看。
「……从统计力学的基本假设出发,系统的微观状态遵循时间反演对称性,即任何一个微观动力学过程,其逆过程在理论上都是可能发生的。然而,宏观世界呈现出明显的『时间之箭』,熵总是趋向于增加……」
「……这一矛盾的核心,在于我们对『状态』的定义。宏观态是大量微观态的集合,熵的增加,本质上是系统从一个包含较少微观态的宏观态,自发地演化到一个包含更多微观态的宏观态的过程。这是一个纯粹的概率问题……」
「……然而,如果时间可以倒流,『初始条件』的设定将变得毫无意义。宇宙的演化将不再遵循单一的时间轴,而是陷入一种『玻尔兹曼大脑』式的量子涨落循环中。在这种宇宙里,熵增定律本身就失去了存在的基础……」
「……一个可能的解释,源于量子纠缠。当一个系统与环境发生纠缠,信息从系统流向环境,导致系统的局部熵增加。这个过程是单向的,因为它依赖于观测者的选择。或许,『时间之箭』的起源,并非来自热力学,而是来自量子力学……」
刘建军的红笔,悬在半空中,一动不动。
他的手,在抖。
不是因为激动,是因为一种近乎于恐惧的震撼。
玻尔兹曼大脑,量子纠缠与时间之箭。
这些概念,他自己都是在最近几年的顶尖物理学期刊上才看到的!一个高中生,怎麽可能接触到这些东西?而且,他还把这些最前沿的理论,用如此清晰丶如此严谨的逻辑,组织成了一篇堪称微型论文的论述。
「老刘?老刘你怎麽了?」
张教授看他半天没动静,凑过来推了他一下。
刘建军像是没听见,他的全部心神,都钉在那张卷子上。
他颤抖着手,把卷子翻回到第一页,视线落在了那个他之前一眼扫过,却并未在意的名字上。
考生姓名:叶安。
报考单位:港城一中。
「把……把出题组的王教授请过来。」刘建军的声音乾涩沙哑,像是刚从沙漠里走出来。
张教授看他这副失魂落魄的模样,不敢怠慢,立刻起身,快步走出了阅卷室。
不到两分钟,一个穿着中山装丶头发梳得一丝不苟的老者,在张教授的陪同下走了进来。
王振国,港城大学物理系主任,这次竞赛的出题组组长,也是最后一题的命题人。
「建军,什麽事这麽大惊小怪?」王振国的语气带着几分不满,他正在隔壁办公室审核最终的评分标准。
刘建军没有说话,只是把那张卷子,双手递了过去。
王振国疑惑地接过,低头扫了一眼。
他的表情,在三秒钟之内,完成了从不耐烦到惊讶,再到凝重,最后化为一片深不见底的震惊。
他拿着卷子的手,收得死紧,指节因为用力而根根凸起。
「这……这不可能……」王振国喃喃自语,他抬起头,一把抓住刘建军的胳膊,力道大得让刘建军呲了下牙。
「这张卷子,是谁的?!」
刘建军抬起手,颤抖的指尖,点在了卷首那个名字上。
「叶安。」