穿越者大军的一员作品 穿越之后我带领国家登临宇宙之巅全文阅读简介:穿越之后我带领国家登临宇宙之巅最新章节 第40章 暑假自学大学物理(第2页/共4页)
穿越之后我带领国家登临宇宙之巅 第40章 暑假自学大学物理(第2页/共4页)
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暑假第二周，她开始学广义相对论。
她学完了史瓦西解（静态球对称黑洞）之后，开始学克尔解（旋转黑洞）。克尔解的数学比史瓦西解复杂得多——度规张量不是对角的，交叉项出现了，事件视界和无限红移面不再重合。她在笔记本上写下了克尔度规的表达式，然后开始推导事件视界的位置。她算了两个小时，得出了正确的结果。她靠在椅背上，揉了揉眼睛。
克尔解比史瓦西解更“真实”——宇宙中的黑洞都是旋转的，不旋转的黑洞只是理想化模型。这意味着，她学到的克尔解，更接近真实的宇宙。真实的宇宙，是旋转的。真实的黑洞，是旋转的。真实的时间和空间，在旋转的黑洞附近被拖曳着一起旋转。这是广义相对论预言的“参考系拖曳”效应。
她在笔记本上写下了：“参考系拖曳。时间不是独立的，空间不是独立的。它们被物质和能量拖曳着，像一个漩涡。宇宙是一个巨大的漩涡，我们都在漩涡中。”
然后她翻到下一页，继续学引力波。
引力波是广义相对论的另一个重要预言——加速运动的质量会产生时空的涟漪，以光速传播。林小镜在新闻里看到过这个世界的引力波探测成果——和原世界一样，2015年首次探测到，获得了诺贝尔奖。她当时看到那条新闻的时候，心里震了一下。两个世界，同一个发现。LIGO，引力波，1.3亿光年外的黑洞并合。一样。一样。一样。
她学完了引力波的理论部分——四极辐射公式、引力波对测试粒子的影响、引力波的探测原理。然后她合上书，闭上眼睛，在脑子里想象两个黑洞互相绕转、并合、产生引力波的过程。那个过程，释放的能量比全宇宙所有恒星发出的光还要强。但在地球上，LIGO探测到的引力波信号，比一个质子的直径还要小。人类的科技，已经精密到了可以测量质子直径的千分之一的程度。这是工程学的奇迹，也是物理学的胜利。
她睁开眼睛，继续学。
暑假第三周，她开始学航天工程。
这是她第一次接触“应用”物理。以前她学的都是“基础”物理——力、热、光、电、量。那些知识很美，很纯粹，但不直接“有用”。航天工程不一样。航天工程的知识，直接用来设计火箭、卫星、探测器。学了就能用，用了就能飞。
她从轨道力学开始。轨道力学是航天工程的基础——描述航天器在引力场中的运动。她学过了开普勒定律、牛顿万有引力定律、二体问题、轨道根数、轨道转移。这些知识她在原世界的高中物理课上学过一部分，但高中的深度不够。大学的轨道力学涉及更多的数学——矢量分析、微分方程、数值方法。她需要把这些数学工具应用到具体的轨道计算中。
她算了一道题：从地球低轨道转移到地球同步轨道的霍曼转移轨道。她计算了转移轨道的椭圆参数、速度增量、转移时间。结果正确。她在笔记本上写下了计算过程，然后在旁边画了一个地球、一个低轨道、一个同步轨道、一个转移椭圆。图画得很草，但比例正确。
然后她开始学推进理论。推进理论是航天工程的核心——如何让航天器获得速度。化学推进、电推进、核推进、太阳帆——每一种推进方式都有不同的物理原理和工程特性。林小镜对电推进最感兴趣——因为它比化学推进效率高得多，适合深空探测。她读着离子推进器的原理：电离气体，用电场加速离子，喷出高速离子流，产生推力。比冲是化学推进器的十倍以上。
她在笔记本上写下了：“离子推进器。比冲高，推力小。适合深空探测，不适合发射。需要大功率电源。可以研究。”
她打算以后深入研究电推进——也许作为大学的课题，也许作为自己的项目。她可以设计一个离子推进器的实验模型，用真空腔、离子源、加速栅极、中和器。不是真的飞到太空，而是在地面上验证原理。这需要实验室，需要设备，需要经费。她现在没有这些。但她可以等。等上了大学，进了实验室，有了导师，有了资源，她就可以开始做。
暑假第四周，林小镜和程远在物理实验室碰面。
他们约好了每周碰两次——周二和周四下午，一起做新一代示波器。程远负责硬件，林小镜负责软件。他们已经配合了半年多，默契得像一个人。不需要多说话，一个眼神、一个手势、一个简短的句子，就能理解对方的意思。
“林小镜，你看过这个吗？”程远把手机递给她，屏幕上是一篇文章。
林小镜接过手机，看了一眼标题：“龙国科学家成功研制世界首台量子计算原型机”。她快速浏览了内容——这个世界的龙国科学家在量子计算领域取得了重大突破，研制出了具有五十多个量子比特的量子计算原型机。这个水平和原世界差不多——原世界在2023年左右也有类似的突破。
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