509章 營養跟不上了(1 / 2)

被沈奇點名的數院男生上台,小伙子胸有成竹拿起粉筆,刷刷刷奮筆疾書。

男生使用中學代數知識創建了一系列有規律性的等式:

(1-x)(1+x)=1-x^2

(1-x)(1+x+x^2)=1-x^3

(1-x)(1+x+x^2+x^3)=1-x^4

男生將括號打開依次展開,正負x的1次方、2次方、3次方相互抵消。

之後是一波行雲流水的操作,男生得到等式:1+2x+3x^2+4x^3+……=1/(1-x)^2

《數論史》中記載,歐拉當時取上式中的x=-1,得到1-2+3-4+5-6+……=1/4

雖然數字的絕對值不斷變大,但由於正負號的存在而相互抵消,所以得到了1/4。

這是條件收斂法,數院男生就是這么做的,他繼續將偶數位的總和擴大到2倍,再將等式兩邊都除以-3,最終推導出1+2+3+4+5+……=-1/12。

「謝謝這位同學。」沈奇滿意男生的答案,轉而面向全體同學問到:「歐拉用無窮多的正整數相加,得到一個負數,他究竟想表達什么?」

有同學說到:「所謂無窮大,就是不知是正還是負。」

「ok,回答正確。歐拉最初賦予無窮大的意義,對當時的數學的意義不大,但對2oo多年後的數學和物理意義重大。」沈奇在黑板上寫出幾個簡單的式子。

沈奇把-1/12這個歐拉公式代入光子的能量公式中,於是光子的能量=2-(d-1)/12

令d=25

則2-(25-1)/12=o

「d就是維度,所以令人震驚的結果產生了,基於18世紀的歐拉公式,我們現,在25維空間中,光子的質量為o!」沈奇講課的思維跳躍性很強,一下子從18世紀穿越到了2o世紀。

「這么吊?」

「我營養跟不上了,我喝點營養快線。」

同學們聽的很過癮,然而不是每一個人都能立即跟上沈奇的教學思路。

「歐拉公式與2o世紀前半段提出的相對論並不矛盾,與2o世紀後半段提出的弦理論同樣吻合,下面我們進入高維空間的部分。」沈奇講課天馬行空,他以一部引出歐拉公式,讓一位同學用奧數競賽的方式證明歐拉公式,然後過渡到25維空間、相對論和弦理論。

「弦理論適用於25維以內的空間,弦理論只適用於9維以內的空間。」

「換個說法吧,根據弦理論的觀點,我們所在的空間不是普通的三維空間,而是空間。」

「在空間中,除了普通的數字確定的坐標之外,還存在以格拉斯曼數表示的額外維度。」

「在i型弦理論中,提到了32維的旋轉對稱性。」

「而規范場論規定,圓的旋轉對稱性就是電磁力的規范對稱性。」