第64章 宇宙膨脹公式(1 / 1)
週末的普林斯頓陽光明媚,空氣中瀰漫著青草與書籍的混合氣息。
陸沉按約定來到物理系實驗樓門口,凱瑟琳早已等候在那裡。
她今天穿了一件鵝黃色的針織衫,搭配卡其色半身裙,金髮鬆鬆地挽成髮髻。
幾縷碎髮垂在臉頰,襯得那張鵝蛋臉愈發精緻。
碧色的眼眸在陽光下亮得驚人,寬鬆的針織衫依舊難掩她飽滿的曲線和纖細的腰線。
走動時裙襬微動,透著一股知性又靈動的美感。
“艾倫,你來了!”看到陸沉,凱瑟琳臉上露出明媚的笑容,“燧石圖書館的物理文獻區最近新到了一批歐洲的期刊,裡面可能有你需要的量子場論相關資料。”
“麻煩你特意陪我跑一趟。”陸沉笑著回應,目光不經意間掃過周圍,確認沒有可疑人員跟蹤。
經過上次的跟蹤事件,他更加謹慎,量子探測器始終保持開啟狀態,螢幕上沒有異常干擾訊號,只有愛因斯坦的波動強度穩定在46%。
兩人並肩走向圖書館,沿途遇到不少凱瑟琳的同學和教授,他們都好奇地打量著陸沉。
這位“劍橋來的天才學者”在解決量子隧穿效應資料偏差後,已經在物理系小範圍有了名氣。
凱瑟琳熱情地為陸沉介紹,不少教授主動點頭示意,眼中帶著欣賞。
燧石圖書館是普林斯頓大學的標誌性建築,石質外牆爬滿常春藤,門口的銅製門把手被摩挲得發亮。
走進館內,濃郁的書香撲面而來,高大的書架直達天花板,陽光透過彩色玻璃窗灑在木質地板上,形成斑駁的光影。
圖書館內十分安靜,只有偶爾響起的翻書聲和筆尖劃過紙張的沙沙聲。
物理文獻區位於圖書館三樓西側,書架上擺滿了厚厚的專著和期刊。
從經典力學到底量子物理,涵蓋了當時物理學界的所有前沿領域。
凱瑟琳熟門熟路地幫陸沉查詢相關期刊,陸沉則在書架間穿梭,假裝翻閱書籍。
實則在腦海中梳理即將與愛因斯坦交流的學術要點,尤其是蟲洞方程,他知道這正是愛因斯坦當前的困惑所在。
就在這時,不遠處的閱覽區傳來激烈的爭論聲,打破了圖書館的寧靜。
“這不可能!宇宙怎麼可能是膨脹的?這違背了靜態宇宙的基本假設!”
一位頭髮花白的教授拍著桌子,語氣激動。
他穿著深色西裝,領帶有些歪斜,臉上滿是固執。
“但觀測資料不會說謊!仙女座星系的光譜確實存在紅移,這說明它在遠離我們!”
另一位中年教授反駁道,他戴著金邊眼鏡,手中拿著一疊觀測資料包告。
“如果只是個別星系,可能是偶然,但多個星系都出現了同樣的紅移現象,這隻能用宇宙膨脹來解釋!”
“觀測資料可能存在誤差!或者是其他未知因素導致的紅移!”老教授依舊不服氣,“靜態宇宙是物理學的基礎,你提出的膨脹理論簡直是異想天開!”
兩人各執一詞,爭論不休,周圍的學生和學者都紛紛側目,卻沒人敢插話。
這兩位分別是普林斯頓大學物理系的資深教授威廉姆斯和年輕教授戴維斯。
威廉姆斯是靜態宇宙理論的堅定支持者,而戴維斯則透過觀測資料提出了宇宙膨脹的猜想。
但由於缺乏有力的理論支撐和驗證方法,一直被威廉姆斯質疑。
陸沉停下腳步,心中瞭然。
1934年,宇宙膨脹理論還處於爭議階段。
哈勃雖然在1929年發現了星系紅移與距離的關係,但尚未正式提出完整的哈勃定律。
也沒有定量計算宇宙膨脹速率的方法,這正是兩位教授爭論的核心。
凱瑟琳也聽到了爭論,皺了皺眉:“又是他們,已經為這個問題爭論好幾天了。
威廉姆斯教授是傳統派,很難接受新理論,而戴維斯教授的觀測資料確實缺乏理論支撐。”
陸沉笑了笑,沒有說話,只是走到閱覽區邊緣,假裝翻看手中的書籍,實則留意著兩人的爭論。
戴維斯教授被威廉姆斯追問得有些狼狽,反覆強調觀測資料的真實性,卻無法給出合理的理論解釋和驗證方法。
“夠了!沒有理論支撐的觀測資料毫無意義!”威廉姆斯教授不耐煩地揮手,“我勸你還是放棄這種荒謬的想法,回到正經的研究上來!”
戴維斯教授臉色漲紅,卻無言以對。
就在這時,陸沉“無意”中咳嗽了一聲,輕聲說道:“或許,我們可以透過星系光譜紅移的定量分析,來計算宇宙膨脹速率?”
他的聲音不大,卻清晰地傳到了兩位教授耳中。
威廉姆斯和戴維斯同時轉過頭,看向這個突然插話的年輕陌生人。
威廉姆斯眉頭一皺:“年輕人,你在胡說什麼?什麼定量分析?”
陸沉放下手中的書,走到閱覽桌前,臉上帶著謙遜的笑容:“我是艾倫·李,來自劍橋大學,來普林斯頓交流學習。
剛才聽到兩位教授的爭論,有些不成熟的想法,或許可以分享一下。”
凱瑟琳連忙上前補充:“威廉姆斯教授、戴維斯教授,艾倫很厲害,上次幫我們解決了量子隧穿效應的資料偏差問題。”
兩位教授眼中閃過一絲驚訝,威廉姆斯雖然固執,但對有真才實學的人還是保持著基本的尊重:“哦?那你說說看,怎麼透過光譜紅移定量分析宇宙膨脹速率?”
陸沉拿起筆,在閱覽桌的空白紙上寫下一串公式:“根據多普勒效應,星系光譜紅移量與星系退行速度成正比。
我們可以透過觀測不同距離星系的紅移量,建立紅移與距離的關係方程,從而計算出宇宙膨脹速率,也就是哈勃常數。”
他寫下的正是哈勃定律的核心邏輯,用的卻是當時物理學界熟悉的數學語言,沒有引入任何超前的概念。
“具體來說,我們可以選取多個距離已知的星系,測量它們的紅移量,代入這個方程,就能得到宇宙膨脹的速率。
如果這個常數成立,就意味著所有星系都在以與距離成正比的速度遠離我們,宇宙確實在膨脹。”