球状闪电-《三体前传:球状闪电》


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    “他好像主持研制过一种高压线上用的防雷涂料,仅从防雷来说效果还不错,使用这种涂料的高压线路可以省去最上方的那根随线路走的避雷线,但那涂料成本太高,如果大规模使用算下来成本比传统的避雷线还高,所以最终也没有实用价值,就为他赚来几篇论文和一个省级科技成果二等奖。至于别的,他好像也没什么了。”

    项目最后进展到我所盼望的测量雷电物理参数的阶段。我们到野外去安装大量的磁钢记录仪和接闪天线,每场雷暴过后,再去把已接闪的磁钢仪取回来记录数据,这时要十分小心,不能震动,不能接近输电线和其他磁场源,以免磁钢仪中的剩磁被扰动影响精度。再用磁场强度计(主体是一个指南针,通过其指针偏转角度来测定磁场强度和极性)读出数据后,还要用去磁机给每个磁钢仪去磁,然后再把它们装回原位以准备下一次接闪。

    这一阶段的具体工作干起来同样枯燥艰苦,但我兴致很高,这毕竟是我第一次亲自对雷电进行定量测量。赵雨这小子看到了这一点,干起活来更加偷懒,张彬不在场时干脆把全部工作推给我,自个到旁边小河中钓鱼去了。

    磁钢记录仪测得的闪电电流一般在一万安培左右,最大的一次达十万安培,由此可推算闪电中的电压达十亿伏!

    “在这样极端的物理条件下,你想会产生什么东西?”我问赵雨。

    赵雨不以为然地说:“能产生什么?核爆炸和高能加速器中的能量比这大得多,也没产生出你想象的那种东西嘛。大气物理学是一门很平常的学问,你偏要把它神秘化。我这人同你相反,习惯于把神圣的东西平凡化。”他说着,感慨地看着气象站周围那墨绿色的热带雨林,“老兄,你去追逐那神秘的火球吧,我可要去享受平凡人生了。”

    他的研究生学业已接近尾声,不想再读博士了。

    回到学院后继续上课,在课余和假期又参与了张彬的几个项目,他的循规蹈矩有时让我厌烦,但除此之外,他为人随和,且实践经验丰富,更重要的是他从事的专业距我的追求最近。

    由于以上原因,毕业时我考取了张彬的研究生。

    正如我预料的那样,张彬坚决反对我把球状闪电作为硕士论文的课题。在别的事情上他都很随和,包括容忍像赵雨这样的懒学生,但在这件事上却毫不通融。

    “年轻人不应热衷于一些虚无缥缈的东西。”他说。

    “球状闪电是科学界公认的客观存在,怎么是虚无缥缈的呢?”

    “我还是那句话:连国际标准和国家规程都不考虑的东西有什么意义?你在读本科时用学习基础科学的方法学习自己的专业,知识面宽而浅,读研究生时可不能这样。”

    “可张老师,大气物理学基本上已经是一门基础学科了,除了工程学意义外,它还肩负着认识世界的任务。”

    “但在我国,为经济建设服务是首要的。”

    “就算如此,如果黄岛油库的防雷措施中考虑了球状闪电,1989年的那场灾难也许就能避免。”

    “1989年黄岛大火的成因只是一种猜测,球状闪电的研究本身,猜测的成分更多。你今后做学问时一定要避免这种有害因素。”

    ……

    在这个话题上我们谈不下去,我是准备把一生献给那个追求的,所以两年的研究生做什么题目倒也不是很重要。于是我顺从了张彬的意思,搞了一个计算机中心防雷系统的项目。

    两年后,研究生的学业顺利而平淡地结束了。

    平心而论,这两年我从张彬那里还是学到不少东西,他在技术上的严谨、熟练的实验技能和丰富的工程经验都使我受益匪浅。但我所需要的核心的东西从他那里是得不到的,这我两年前就知道。

    我对张彬的个人生活也有了不多的了解:他妻子早年去世,没有孩子,多年来一直一个人生活,平时社会交往也很少。这种单调的生活与我倒有些类似之处,但我觉得,过这种生活的前提是要有一种压倒一切的追求,用爸爸的话说叫“迷上什么东西”,用六年前图书馆中那个漂亮女孩的话说叫“有目的”。张彬既没迷上什么东西也没什么目的,他刻板地从事着那些索然无味的应用研究项目,只把它们当作工作而非乐趣,也以同样刻板的态度看待名利之类的东西。要真是这样的话,那生活更像是一种折磨了,由此我对他生出了些许同情。

    我并不认为自己已经准备好去探索那个谜,相反,过去六年所学的一切,只是使我更深地体会到自己在它面前的软弱无力。在开始时,我的主要精力放在物理学上,但后来发现,整个物理学就是一个大谜,走到它的尽头,连整个世界是否存在都成了问题。而假如承认球状闪电并非一种超自然现象,那么理解它所涉及的物理学层次应该是较低的:在电磁学上有麦克斯韦方程,在流体力学上有斯托克斯方程就可以了(后来才知道,当初我的想法是何等的浅薄和幼稚)。但同球状闪电相比,电磁学和流体力学中目前所有的已知结构都是很简单的,如果球状闪电在遵守电磁学和流体力学基本定律的情况下,形成这种自稳定自平衡的复杂结构,那它的数学描述一定是极其复杂的。就像黑白两子和简洁的规则构成世界上最复杂的围棋一样。

    所以现在我认为我所需要的,第一是数学,第二是数学,第三还是数学。要解开球状闪电之谜,复杂的数学工具是必不可少的。但各种数学工具如脱缰的野马一般难以掌握,尽管张彬认为我的数学能力已远远超出了研究大气物理学的常规需要,可我知道离研究球状闪电还差得很远。一接触到复杂的电磁和流体结构,数学描述就变得面目狰狞起来,怪异的偏微方程像一道道绞索,烦琐的矩阵如插满利刃的陷阱。

    我知道在真正的探索开始之前,自己还有太多要学的,我不能立刻离开大学这个环境,所以我决定读博士。

    我的博士生导师名叫高波,牌子很硬,是麻省理工的博士。他与张彬正好是两个极端。这人首先吸引我注意的是他那个外号:火球。后来知道这外号与球状闪电没有什么关系,可能是源于他那活跃的思维和有活力的性格。当我提出把球状闪电作为博士课题时,他爽快地答应了,倒是我反而心生顾虑:因为这项研究在试验上要求有大型雷电模拟装置,这种装置国内只有一套,当然也轮不到我用,但高波不以为然。

    “听着,你需要的只是一支铅笔一张纸,你要做的就是构筑出一个球状闪电的数学模型,这应该是一个自洽的模型,在理论上要有独创性,在数学上要完美精致,在计算机上要玩得转,你就当自己在做一个理论艺术品。”

    我不由得说出自己的担心:“一个完全甩开实验的东西,在我们这里能被接受吗?”

    高波一摆手,说道:“黑洞能被接受吗?在至今没有其存在的直接证据的情况下,你看看天体物理学界已把它的理论发展到了何等地步,有多少人靠它吃饭?球状闪电至少是确实存在的!不要怕,如果达到我上面的要求,而论文还通不过,我就辞职,与你一起从这个大学滚蛋!”

    比起张彬来,我觉得他在另一个极端上又走得太远了——我追求的不是理论艺术品——不过,做高波的学生确实让我感到愉快。

    我决定在开学前的假期里回家乡一次,看看一直帮助我的老邻居们,我意识到以后可能很少有机会回去了。

    火车到达泰安站时,我心中一动,想起了张彬所说的有大气物理学工作者在玉皇顶目击球状闪电的话,于是中途在这里下了车,去登泰山。


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