林 辛
一
今天夜里,人類將試圖擊破夸克。
這個壯舉將在位于羅布泊的東方核子中心完成。核子中心看上去只是沙漠中一群優(yōu)雅的白色建筑,巨大的加速器建在沙漠地下深處的遂道中,加速器的周長有150公里。在附近專門建了一座100萬千瓦的核電廠為加速器供電,但要完成今天的試驗還遠遠不夠,只能從西北電網(wǎng)臨時調(diào)來電力。
今天,加速器將把粒子加速到10的20次方吉電子伏特,這是宇宙大爆炸開始時的能量,是萬物創(chuàng)生時的能量。在這難以想象的能量下,目前已知的物質(zhì)最小單位夸克將被撞碎,人類將窺見物質(zhì)世界最深層的秘密。
核子中心的控制大廳中人不多,其中有目前世界上最杰出的兩位理論物理學家,他們代表著目前對物質(zhì)深層結(jié)構(gòu)研究的兩個不同的學派。其中之一是美國人赫爾曼·瓊斯,他認為夸克是物質(zhì)的最小單位,不可能被擊破;另一位是中國人丁儀,他的理論認為物質(zhì)無限可分??刂拼髲d中還有負責加速器運行的總工程師,以及為數(shù)不多的幾名記者。
其他眾多的工作人員都在地下深處的幾十間分控室內(nèi),控制大廳只能看到綜合后的數(shù)據(jù)。這里最讓人驚奇的人物是一位名叫迪夏提的哈薩克族牧羊老人,他的村莊就在核子中心加速器的圓周內(nèi),在昨天的野餐中,物理學家們吃了他的烤全羊,并堅持把他請來。他們認為這是物理學的偉大時刻,也是全人類的偉大時刻,所以應(yīng)該有一個最不懂物理學的人到場。
加速器已經(jīng)啟動,大顯示屏上的能量曲線像剛蘇醒的蚯蚓一樣懶洋洋地爬著,向標志著臨界能量的紅線升去,那就是擊碎夸克所需的能量。
“電視為什么不直播?”丁儀指著大廳一角的一臺電視機問,電視中正轉(zhuǎn)播著一場人山人海的足球賽。這位物理學家從北京到這兒一直身著一件藍工作服,很容易被誤認為是勤雜工。
“丁博士,我們并非世界中心,試驗結(jié)果出來后,能播一條30秒的小新聞就不錯了?!笨偣こ處熣f。
“麻木,難以置信的麻木!”丁儀搖搖頭說。
“但這是生存之必須。”瓊斯說,他一副頹廢派打扮,頭發(fā)老長,還不時從衣袋中掏出一個銀制酒瓶喝一口,“我很不幸地不麻木,所以難以生存下去。”他說著掏出了一張紙,在空中晃著,“先生們,這是我的遺書?!?/p>
語驚四座,記者們立刻圍著了瓊斯。
“這個試驗結(jié)束后,物質(zhì)世界將不再有什么可以探索的秘密。物理學將在一個小時內(nèi)完結(jié)!我是來迎接自己世界的末日,我的物理學啊,你這個冷酷的情人,你已窮盡之后我如活得下去!”
丁儀不以為然地說:“這話在牛頓時代和愛因斯坦時代都有人說過,比如上世紀的馬克斯·玻恩和史蒂芬·霍金,但物理學并沒有結(jié)束,將來也不會結(jié)束。您很快就會看到,夸克將被擊破,我們在通向無的階梯上又踏上一節(jié)。我是來迎接自己世界的早晨!”
“您這是抄襲毛澤東的理論,丁博士,他在上世紀50年代就提出物質(zhì)無限可分的思想了。”瓊斯反唇相譏。
“你們過分沉緬于自己的思想了?!笨偣こ處煵暹M來說,“通過陽光同一時刻在埃及和希臘的干井中不同的投影,可以推測出地球是圓的,甚至由此可以計算出它的直徑,但只有麥哲倫的旅行才是真正激動人心的。你們這些理論物理學家以前只是呆在井里,今天我們才要在微觀世界做真正的環(huán)球航行!”
二
大屏幕上,能量曲線接近了那條紅線。外面的世界似乎覺察到了這沙漠深處涌動的巨大能量,一群鳥兒從紅柳叢中驚飛,在夜空中久久盤旋,遠方傳來陣陣狼叫……終于,能量曲線越過了紅線,加速器中的粒子已獲得了撞擊夸克所需的能量,這是人類有史以來獲得的最高能量的粒子。
控制計算機立刻把這些超能粒子引出了加速器周長150公路的環(huán)道,進入一條支線,以接近光速的速度向靶標飛去。在這極限能量的轟擊下,靶標立刻迸發(fā)出一場粒子輻射的暴雨。無數(shù)個傳感器睜大眼睛盯著這場暴雨,它們能在一瞬間分辯出暴雨中幾個顏色稍有不同的雨滴,正是從這幾個雨滴的組合中,超級計算機將判斷出是否發(fā)生了撞擊夸克的事件,并進一步判斷夸克是否被撞碎。
超能粒在源源不斷地產(chǎn)生,加速器中的撞擊在持續(xù)。人們在緊張地等待著。
超能粒子擊中夸克的幾率是很小的,他們不知道要等多長時間。
“哦,來自遠方的朋友們,”迪夏提老人打破沉默,“十多年前,這些東西開始修建時我就在這里。那時工地上有上萬人,鋼鐵和水泥堆得像山一樣高,還有幾百個像大樓一樣高的線圈,他們告訴我那是電磁鐵……我不明白,這樣多的錢和物,這樣多的人力,能灌溉多少沙漠,使那里長滿葡萄和哈密瓜,可你們干的事情,誰都不明白?!?/p>
“迪夏提大爺,我們在尋求物質(zhì)世界最深的秘密,這比什么都重要!”丁儀說。
“我沒有讀過多少書,但我知道,你們這些世界上最有學問的人,在找世界上最小的沙粒?!?/p>
哈薩克老牧人對粒子物理出色的定義使在場所有的人都興奮起來。
“妙極了!”瓊斯在得到翻譯后叫起來,“他認為,”他指指丁儀,“沙粒要多小就有多?。欢艺J為,存在最小的沙粒,這粒沙子不能再小了,用最強有力的錘都不可能砸碎它。尊敬的迪夏提大爺,您認為我們誰對呢?”
迪夏提在聽完翻譯后搖了搖頭:“我不知道,你們也不可能知道,世界萬物究竟是怎么回事,凡人哪能搞清呢?”
“這么說,您是一位不可知論者?”丁儀問。
老牧人飽經(jīng)風霜的雙眼沉浸在夢幻和回憶中,“世界真讓人想不透啊!從小,我就趕著羊群在無邊的戈壁沙漠中尋找青草。多少個夜晚,我和羊群躺在野外,看著滿天的星星。那些星星密密麻麻,晶亮晶亮的,像姑娘黑發(fā)中的寶石;夜不深時,身下的戈壁還是熱的,輕風一陣陣的,像它的呼吸……這時世界是活的,就像一個熟睡的大娃娃。這時不用耳朵,而用心聽,你就能聽到一個聲音,那聲音充滿天地之間,那是真主的聲音,只有他才知道世界究竟是怎么回事?!?/p>
三
這時,蜂鳴器刺耳地響了,這是發(fā)生夸克撞擊事件的信號,人們都轉(zhuǎn)向火屏幕,物理學的最后審判日到了,人類爭論了三千年的問題馬上就會有答案。超級計算機的分析數(shù)據(jù)如洪水般在屏幕上涌出,兩位理論物理學家馬上發(fā)現(xiàn)事情不對,他們困惑地搖搖頭。
結(jié)果并沒有顯示夸克被撞碎,但也沒有顯示它保持完整,試驗數(shù)據(jù)完全不可理解!
突然,有人驚叫了一聲,那是夏迪提,這里只有他對大屏幕上撞擊夸克的數(shù)據(jù)不感興趣,仍站在窗邊?!疤彀。饷嬖趺戳?,你們快過來看啊!”
“夏迪提大爺,請不要打擾我們!”總工程師不耐煩地說,但夏迪提的另一句話使所有人都轉(zhuǎn)過身來。
“天……天怎么了!!”
一片白光透進窗來,大廳中的人們向外看去,他們不相信自己的眼睛:整個夜空變成了乳白色!
人們沖出了大廳,外面,在廣闊的戈壁之上,乳白色的蒼穹發(fā)著柔和的白光,像一片牛奶海洋,地球仿佛處于一個巨大的白色蛋殼的中心!當人們的雙眼適應(yīng)了這些時,他們發(fā)現(xiàn)乳白色的天空中有一群群的小黑點,仔細觀察了那些黑點
的位置后,他們真要發(fā)瘋了。
“真主啊,那些黑點……是星星!!”夏迪提喊出了每個人都看到但又不敢相信的結(jié)論。他們在看著宇宙的負片。震驚之中,有人從窗外注意到了大廳中的那臺正在轉(zhuǎn)播球賽的電視機,屏幕上的情形證明了他們不是在做夢:千里之外的體育場也籠罩在一片白光中,看臺上的幾萬人都驚恐地仰望著天空……
“這事什么時候發(fā)生的?”首先鎮(zhèn)靜下來的總工程師問。
“剛才里面那個鳴聲響起來的時候。”夏迪提說。
人們沉默了,他們把目光都集中到瓊斯和丁儀身上,希望這兩位自愛因斯坦以來最杰出的物理學家,能對眼前這惡夢般的現(xiàn)實做出哪怕一點點的解釋。兩位物理學家已不看天空了,他們在低頭沉思著。
丁儀首先抬起頭來仰望著乳白色的宇宙,長長地出了一口氣。
“我們早該想到的。”
瓊斯也抬起頭來,望著丁儀:“是的,這就是超統(tǒng)一理論方程中那個變量的含義!”
“你們在說什么?!”總工程師喊道。
“工程師,我們的環(huán)球航行成功了!”丁儀笑著說。
“你是說,我們的試驗導致了這一切?!”
“事實上,正是如此!”瓊斯說,同時掏出了那個銀酒瓶,“現(xiàn)在麥哲倫知道了,地球是圓的?!?/p>
“圓……的?!”其他的人都困惑地看著兩位物理學家。
“地球是圓的,從其表面任一點一直向前走,就會回到原點?,F(xiàn)在我們知道了宇宙的時空形狀,很類似,我們一直向微觀的深層走,當走到微觀盡頭時,就回到了整個宏觀。加速器剛才擊穿了物質(zhì)最小的結(jié)構(gòu),于是其力量作用到最大的結(jié)構(gòu)上,把整個宇宙反轉(zhuǎn)了?!杯偹菇忉屨f。
丁儀說:“瓊斯博士,您可以活下去了,物理學沒有完結(jié),才剛剛開始,就像人類知道地球形狀后。地理學剛剛開始一樣。我們都錯了,要說最接近事實的論述,是夏迪斯大爺剛才做出的,我雖不相信真主,但宇宙之深奧之神奇遠遠超過我們的想象。”
“我想起來了,上世紀,英國人阿瑟·克拉克在科幻小說中提出過宇宙負片的概念,但誰會想到它成為現(xiàn)實呢?”
“可現(xiàn)在怎么辦?”總工程師問。
“現(xiàn)在很好,我很樂意生活在負片宇宙中,它和反轉(zhuǎn)前的同樣美,不是嗎?”
瓊斯喝干了瓶中的酒,微醉著伸開雙臂擁抱整個新宇宙。
“可你們看……”總工程師從窗口指了指大廳里的電視,體育場里驚恐的騷動在加劇,一種集體的歇斯底里在人海中漫延開來。從這個畫面上可以想象,整個人類世界正陷入混亂之中。
“繼續(xù)轟擊靶標?!倍x對總工程師說。在第一次夸克撞擊事件發(fā)生后,為了分析結(jié)果,控制計算機已中止了超能粒子對靶標的轟擊。
“你瘋了?!鬼知道第二次夸克撞擊事件會產(chǎn)生什么效應(yīng)?也許會造成宇宙坍縮或大爆炸!”
“不會的!前面的現(xiàn)象已證明了超統(tǒng)一方程的正確,我們知道下一次撞擊會發(fā)生什么?!杯偹拐f。
加速器中的超能粒子再次被引向靶標,人們期待著粒子的暴雨中那幾滴不同顏色雨點的出現(xiàn)。
1分鐘,2分鐘……10分鐘……
各種曲線和數(shù)據(jù)在大屏幕上懶洋洋在滾動著,什么都沒發(fā)生。
電視屏幕上,體育場中的人海已失去了控制,在乳白色的天空下,人們無目標地亂撞,互相踐踏……圖像抖動了一下,電視信號中斷了,屏幕上只有一片荒漠一樣的雪花。
宇宙的突變超出了人類所有的知識和想象,超出了他們的精神承受力,世界處于瘋狂的邊緣。蜂鳴器第二次響了,夸克第二次被擊中。
沒有任何預(yù)兆,比眨眼的速度更快,宇宙再次被反轉(zhuǎn),漆黑的夜空,晶瑩的星群,人類的宇宙又回來了。
天啊,你們在干真主的事!迪夏提大爺說。核子中心的人們這時都聚集在外面的戈壁灘上,聚集在醉人的星空下。
“是的,對物質(zhì)本原的不懈探索使我們擁有了上帝的力量,這真是做夢都想不到的。”瓊斯說。
“但我們?nèi)允侨?,誰知道以后還會發(fā)生什么呢?”丁儀說。
夜空中,群星燦爛,那聽不見的樂曲充滿整個宇宙。
“真主啊……”迪夏提大爺對著星空伏下身來。
科技短波
凸透鏡太陽能發(fā)電系統(tǒng)問世
相信很多人小時候都玩過類似的游戲:用放大鏡聚焦太陽光將火柴點燃。那么,當我們感慨太陽能效率低下的時候,是不是可以借鑒一下這種方法用太陽能發(fā)電呢?IBM公司就做出了這樣的嘗試。
IBM公司利用凸透鏡進行聚光,然后將其投射到太陽能電池板上,借此增大太陽光的強度,而增加太陽能電池的發(fā)電量。通過這種方法,他們成功地將230瓦的太陽能轉(zhuǎn)化成了70瓦的電力,轉(zhuǎn)化效率約為傳統(tǒng)太陽能系統(tǒng)的5倍。
不少人或許會擔心過高的熱量會將太陽能電池融化。不必擔心,IBM在這套系統(tǒng)中整合了溫控系統(tǒng)。通過在普通太陽能電池的PV板上加入了液態(tài)金屬制冷系統(tǒng)。當溫度升高時,制冷系統(tǒng)能夠迅速地將高達1600℃的高溫降低到85℃,從而避免燒壞太陽能電池。IBM計劃將這項技術(shù)出售給太陽能企業(yè),幫助他們提升產(chǎn)品效率。