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NGC3115和NGC4258的质量分别为太阳的20亿倍和3600万倍,它们最早被哈勃望远镜发现,是银河系内著名的黑洞。
天文工作者刚接触射电望远镜时,都会拿这个两个黑洞练练手。
射电信号描述了人眼无法看到的事实,合成孔径成像所显示的黑洞和科幻片中的黑洞截然不同。
NGC4258在地球上的成像是一团黑乎乎的乌云,其脉泽源的轨道速度作为运动中心距离半径的函数是已知的,包围黑洞的圆盘有些扭曲。
“科幻片里的黑洞都是艺术化处理,而天文学家眼中的黑洞是一堆数据。”沈奇完成操作,和卢教授告辞,带着数据回燕大了。
有了数据,就可以编写科普性文章。
“从20世纪70年代科学家提出黑洞视界和它的熵成正比之后,黑洞热力学的研究取得了很大进展,但对于黑洞熵的起源问题还不清楚。”
“为此人们提出了各种求黑洞熵的方法,比如布里克—沃尔方法及之后改进的薄层模型,弦理论和单圈量子引力理论等。”
“对于黑洞熵的研究,必须考虑到黑洞的量子效应,即当黑洞吸收和辐射粒子时须考虑海森堡不确定原则。”
“关键的问题是,在黑洞这种强引力场中必须对原本的海森堡不确定原则进行修正,本文在大量观测数据的基础上,修正如下……”
经过计算,沈奇推导出黑洞熵的一个修正式:SE=(1+2α^2lp^2β^2/l^2+8Q^β^2/πl^2)S+α^2lp^2π/4lns……
最终结论是,本文中的黑洞熵修正式适用于大尺度的理论,与弦理论得到的很多结论保持一致。
相比于GUP(广义不确定关系),本文的黑洞熵修正式适用范围更大,对于拥有单视界及非极端内视界的黑洞均有效,并可对复杂时空的黑洞熵进行修正,这为我们更进一步了解黑洞内部运行机制带来一些可供参考的依据。
“挺科普的,大部分读者应该能看懂。”沈奇写完这篇黑洞科普文章,喊杨定天来主任办公室:“定天,你本科专业是天文学,我写的这篇文章,你能看懂吗?”
杨定天看了半个小时,点点头说到:“能看懂个七七八八。”
“好的,你去忙吧。”沈奇心中有数,然后修改这篇黑洞文章。
本科是天文专业的学霸杨定天只能看懂七七八八,那不行,还是太深奥了。
沈奇简化数学物理推导计算过程,增加文字性描述的科普内容,再给杨定天看了一遍。
这次杨定天全明白了:“所以沈教授是支持弦理论的。”
“当然支持,弦理论的大佬是我的物理导师。”
“威腾是你导师?”
“是的,所以威腾是你祖师爷。”
“这太让我振奋了。”杨定天发现自己原来师出名门,威腾、沈奇比他之前的硕士生导师常教授牛逼了不止一条街。
沈奇将这篇黑洞熵的文章投去《科学》,没过多久,《科学》刊登了这篇文章。
系统:“新成就!宿主在《科学》上发表物理论文一篇,基础奖励5万点学霸积分,乘以该期刊IF值41。346,最终奖励2067300点学霸积分。结余29893918点学霸积分,请宿主确认。”
可以,这很《科学》,沈奇以短平快的方式刷了篇《科学》论文,收获两百多万学霸积分。
再接再厉,通过不同的数学处理方式,沈奇又完成了一篇黑洞相关的科普文章。
“黑洞吸积及喷流的形成被认为是尺度不变的,黑洞吸积的基本面关系可以由黑洞质量、射电/X射线光度组成的经验公式来表达。”
“在南港理工大学天文观测站的支持下,通过大量观测数据,本文计算得到一个新的黑洞活动基本面关系表达式:dL(z)=c/H0(1+z)∫'ΩΛ+Ωm(1+z')^3'^…1/2dz……”
“研究结果进一步证明了由X射线/射电光度与质量所组成的黑洞基本面关系式具有高度统一性,为我们对黑洞的后续研究带来一些新的思路。”
沈奇将第二篇黑洞文章投稿给《科学》,此时距第一篇黑洞文章发表过去了不到一个月。
《科学》编辑部高度重视沈奇在短时间内接连投稿的情况,他们安排一位经验丰富的编辑直接与沈奇联络,这位编辑啥也不用干,就负责和沈奇沟通交流。
这位名叫克莱顿的编辑通过邮件和沈奇取得联系:“沈教授,今后你给《科学》投稿,不用通过投稿系统,直接发给我就行了。实际上你已经在《科学》上发表了两篇文章,一篇是地震模型,另一篇是刚被收录的黑洞熵。我在昨天又收到你的一篇文章,同样是和黑洞相关,所以沈教授打算写一部黑洞系列?”
沈奇回复到:“亲爱的克莱顿先生,我的黑洞系列一共有两篇文章,之后还将陆续撰写其他系列,以尽到一名科普物理学家的职责。感谢你的支持。”
一周之后,沈奇的黑洞系列第二篇文章《新的黑洞活动面基本表达式》刊登在《科学》上。
即便沈奇再能编,同一版数据他最多写出两篇不同的科普论文,两篇黑洞文章一共带来4134600点学霸积分的收入。
沈奇在短时间内连发《科学》文章,并且发的都是和天体物理、宇宙学相关的文章,再具体一点,两篇文章都和黑洞相关。
这引起学术界的关注了,沈奇到底想干嘛?
973项目主管领导找到沈奇,询问到:“沈教授,你不是在集中精力攻克凝聚态物理项目吗?怎么最近对黑洞如此关心?”
沈奇解释到:“领导,973的凝聚态物理项目我没停,并且进展顺利。我发的两篇黑洞文章属于科普性质,我自筹资金来搞定,不会占用973项目的任何资源。”
领导就是问问,也没说什么,毕竟连发《科学》文章是不错的科研业绩。
与此同时,萧俊龙的《莫兰集的研究》发表在《伦敦数学会杂志》上,这份期刊是数学界比较出名的一家,知名度仅次于四大期刊。
沈奇数理研究中心在本年度前两个季度的形势喜人,数学、物理双线开花。
第413章 你是我师傅
沈奇一边搞科普,一边和杨定天一起推进973项目凝聚态物理的第二个课题。
经过近半年的研究、验证、调研,国际理论物理中心建议,将沈奇的第一篇凝聚态物理论文《一类化合物的无序—有序相变规则及基本方程》中的无序—有序相变规则命名为“沈奇规则”,对应的基本数学物理方程∫+∞…∞dux/dx/x…ζdζ=(1…v)b/2asin4πux/b,命名为“沈奇方程”。
ICTP向沈奇发来邀请函:
“沈奇先生,鉴于你在凝聚态物理、复杂性、地球固体物理学、天体物理等领域做出的贡献,ICTP提名你为卡斯特勒奖候选人,并邀请你参加今年7月在ICTP举行的卡斯特勒奖颁奖仪式,望出席。”
卡斯特勒奖成立于1982年,以法国物理学家阿尔弗雷德·卡斯特勒的姓氏命名,是国际物理界的一项大奖,每两年颁发一次,由ICTP组织评选。此奖授予发展中国家的国民,并在本国生活和工作,年龄不超过40岁。
终于有国际物理组织给沈奇颁奖了,沈奇接受了ICTP的邀请。
又过几天,IMU给沈奇发来邀请函:
“沈奇先生,鉴于你在黎曼猜想、哥德巴赫猜想、霍奇猜想、SLW体系、沈氏双生匹配法、沃什猜想、巴拿赫空间中的穆勒—沈定理/沈氏近迫定理等领域作出的无与伦比贡献,IMU决定授予你陈省身奖,并邀请你出席今年8月举行的国际数学家大会,望出席。”
好事成双。
今年是菲奖年,本年度的菲尔兹奖会在四年一次的国际数学家大会上颁出。
这四年以来,沈奇在数学上取得了新的重大研究成果,建立了SLW体系并证明霍奇猜想。
但IMU还是没有破例再次将沈奇列为菲奖候选者,IMU提名沈奇为陈省身奖候选人。
陈省身奖和陈省身数学奖是两个不同的奖项,前者由IMU颁发,后者由中华数学会颁发。
沈奇在普林斯顿读书时已经获得陈省身数学奖,而IMU颁发的陈省身奖属于终身成就奖的性质。
一位数学家一辈子只能领取一次菲奖,关于这个原则IMU表态了,绝对要坚持下去,一百年不动摇。
沈奇在上一次菲奖之后又证明了霍奇猜想,IMU也是没什么奖拿得出手发给沈奇,想来想去只能破另一个例,提名沈奇为陈省身奖的候选人。
陈省身奖通常只发给已经退休或者快要退休的老大爷,而沈奇今年26岁。
沈奇接受了IMU的邀请,他将出席今年8月的国际数学家大会。
卡斯特勒奖颁奖地点在意大利城市的里雅斯特,今年国际数学家大会举办地在俄罗斯圣彼得堡,一个7月底,一个8月初,沈奇提前做好计划,7月底8月初去趟欧洲,两个奖一起带回来。
距欧洲之行还有近两个月的时间,此时正值燕大的考试季、答辩季。
数院出身的沈奇受邀担当答辩官,他将参加数院的一场本科生答辩、一场博士答辩。
五篇本科生论文和两篇博士论文提前送到沈奇手中,沈奇先看本科生论文,其中一篇论文看过之后他气的拍桌子:“态度极其不端正,燕大怎么还有这种学生?”
两篇博士论文写的还可以,其中一位作者是沈奇的老朋友,他的本科同学李真强。
6月初,燕大数院本科生毕业答辩进行中。
今天上午,数学系五位大四学生轮番进入答辩会议室,陈述他们的本科毕业论文,并回答老师的提问。
前四位本科生表现的还可以,论文写的马马虎虎,没什么亮点,也没致命的疏漏。
沈奇的评价是,你们写了一篇勉强符合燕大数院本科毕业标准的数学论文,我个人同意你们本科毕业,祝你们拥有锦绣前程。
第五位本科毕业生进场,是位烫着时髦发型的男生。
男生进门后先鞠躬,礼数非常到位:“沈教授好,鲁院长好,孙主任好!”
男生挺懂事,事前也做了功课,三位答辩官的级别他摸查的很清楚。
沈奇是燕大正庭教授,这个教席同一时间只授予一人,同时沈奇兼任沈奇数理研究中心主任,这个中心与数院平级,所以沈奇的级别不会低于数院院长。
鲁国珍是数院副院长,孙二雄是教研室主任,所以男生跟答辩官打招呼的排名是正确的,从高到低依次是沈教授、鲁院长、孙主任。
数院相当重视本科生答辩,三位答辩官都是业内有头有脸的人物,主答辩官鲁国珍说到:“何宇明同学,请开始你的陈述。”
“好的。”这位叫何宇明的男生开始陈述,他神态自若口若悬河:“我是数学系大四学生何宇明,我的毕业论文是《关于函数空间的超连续性》,超连续性的概念于上世纪80年代首次提出,我选题的核心思路是,证明连续函数为态射的超连续格范畴是卡特塞安闭范畴……”
何宇明一口气陈述了十来分钟,极其顺畅,他的口才和表达能力十分出色:“我的陈述完毕,请三位老师批评指正。”
“何宇明同学,你的毕业论文我们事先看过了,这篇论文对于本科生来说是很难的,在函数空间的基础上加入了拓扑学研究,你的论文已经达到了研究生的水准,这是你自己写的吗?”孙二雄问到,看上去有所质疑。
何