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熵减文学网 > 都市 > 学神系统:爆肝高考全科满分 > 第111章 洞悉本质!秦风对物理原理的深刻理解!

全国奥林匹克物理竞赛理论考试的考场内,空气仿佛凝固成了铅块,沉甸甸地压在每一个考生的心头。

如果说上午的数学竞赛是一场对逻辑思维极限的挑战,那么下午这场物理理论考试,则更像是一场对想象力、洞察力以及……肝功能的无情鞭挞!

试卷上的每一道题目,都如同出题组老教授们精心饲养多年的上古凶兽,张牙舞爪,散发着令人窒息的“知识威压”。什么“非阿贝尔规范场中的量子霍尔效应”、“弯曲时空背景下的狄拉克方程修正”、“高温超导体的非费米液体行为分析”……这些听起来就足以让普通物理系大学生当场表演一个“原地去世”的名词,此刻却堂而皇之地出现在了给高中生的竞赛试卷上!

“我的妈呀……这……这物理题是认真的吗?我感觉我不是在考物理,我是在考‘如何用物理学知识进行玄幻修仙’!”一个来自蜀中代表队,以思维活跃、擅长偏门解法着称的“鬼才”考生,此刻正对着一道关于“拓扑绝缘体边界态与任意子统计”的题目,抓耳挠腮,面容扭曲,活像一只误入盘丝洞的孙猴子。

他旁边的“小法拉第”周凯同学,更是早已放弃了抵抗。他将那本不知道什么时候又摸出来的《电工基础》(他似乎对这本书有种执念)盖在脸上,嘴里小声地、有节奏地念叨着:“富强、民主、文明、和谐……自由、平等、公正、法治……”试图用社会主义核心价值观来驱散物理学带来的无尽恐惧。

京城代表队的王牌李傲天,此刻的脸色也难看到了极点。他引以为傲的物理直觉和扎实的理论功底,在这些堪称“变态级”的题目面前,显得是那么的苍白无力。他面前的草稿纸上已经画满了各种受力分析图、能级跃迁图、以及一些他自己都看不太懂的费曼图(简化版),但思路却始终如同被困在迷宫中的老鼠,找不到正确的出口。

“可恶!这些题目……根本就不是在考察知识!它们是在考察……想象力!不,是妄想力!”李傲天咬牙切齿,手中的自动铅笔因为用力过猛,“咔嚓”一声,再次壮烈牺牲。

魔都队的苏沐橙,那张清冷的俏脸上也罕见地失去了血色。她虽然凭借着超强的计算能力和严谨的逻辑思维,勉强啃下了几道相对“常规”的难题,但在面对那些涉及到广义相对论初步概念或者量子场论思想的题目时,也不得不望而却步,感觉自己的大脑像是被强行塞进了一个维度碾压机,随时都有可能因为过载而宕机。

整个考场,一片愁云惨雾,哀鸿遍野。

监考老师们依旧面无表情地在过道间巡视,但他们的眼神中,却也带着一丝难以掩饰的……同情。他们知道,今年的物理理论试卷,其难度,已经突破了历届国赛的天花板,达到了一个令人发指的全新高度。

“张院士这老家伙……下手也太狠了点吧?”一位年轻的监考老师,在心中默默吐槽,“这题目,别说这些高中生了,就算是我们这些物理系的博士,不给足时间查文献,也未必能搞定啊!”

然而,在这片“物理学末日”的绝望景象中,秦风所在的区域,却依旧是一片“风轻云淡,气定神闲”的奇异画卷。

他依旧是那副从容不迫的模样,手中的派克钢笔在答题纸上行云流水般地滑动着,仿佛他面对的不是什么“上古凶兽”,而是一群……嗯,嗷嗷待哺的可爱小绵羊?

【神之右脑·巅峰降临】的超级bUFF,此刻正以一种难以想象的方式,全面增幅着秦风的各项能力。他的思维速度、逻辑运算能力、记忆提取效率、乃至对物理现象的直觉洞察力,都达到了一个匪夷所思的境界。

更重要的是,他那早已构建完成的“完美知识闭环”,以及系统赋予他的核心能力——“理论极限推演”,让他拥有了一种超越常人的、洞悉物理问题本质的恐怖能力!

就如此刻,他正在处理的那道关于“非阿贝尔规范场中的量子霍尔效应”的题目。

这道题,对于其他考生而言,简直就是一道无法逾越的天堑。它不仅涉及到高深的群论知识、复杂的拓扑学概念,还需要对凝聚态物理中的强关联电子体系有深刻的理解。别说解答了,能看懂题目中那些如同咒语般的数学符号和物理名词的,都寥寥无几。

然而,在秦风眼中,这道题的“伪装”却被瞬间看穿!

“非阿贝尔规范场……量子霍尔效应……”秦风的嘴角,勾起一抹了然的微笑,“听起来挺唬人的。但剥开这层华丽的‘数学外衣’,其核心……不就是带电粒子在特定电磁场和晶格势作用下的量子化行为吗?”

他的大脑飞速运转,【理论极限推演】能力全力发动!

他并没有像其他人那样,试图去硬套那些自己都一知半解的规范场论公式,也没有被那些复杂的拓扑不变量给绕晕。

而是……直指核心!

“规范场的引入,本质上是为了描述粒子间相互作用的局域对称性。而非阿贝尔规范场,则对应于更复杂的非交换对称群,比如SU(2)或SU(3)。”

“量子霍尔效应,其根源在于强磁场下二维电子气的朗道能级量子化,以及由此产生的拓扑保护的边缘态。”

“那么,将两者结合起来……非阿贝尔规范场中的量子霍尔效应,实际上就是在探讨,当电子间的相互作用具有更复杂的对称性时,其量子霍尔平台会呈现出怎样的新奇特性?比如,是否会出现分数化的非阿贝尔任意子激发?其边缘态的输运性质又会如何?”

秦风的笔尖在草稿纸上飞快地勾勒着,他并没有直接去解那些复杂的偏微分方程,而是……画出了一系列简洁而富有启发性的示意图!

他用类似“磁单极子”和“弦论”中的某些思想,巧妙地将那个抽象的“非阿贝尔规范势”,可视化成一种作用在电子波函数上的“几何相位”。

然后,他再利用凝聚态物理中处理拓扑相变的“陈数理论”(chern number)的推广形式,直接从系统的哈密顿量的拓扑性质入手,分析其可能存在的量子化霍尔电导平台!

这种解题思路,简直是……石破天惊!匪夷所思!

它完全跳出了常规的、按部就班的求解步骤,而是以一种“上帝视角”,直接洞察了问题的物理本质和数学结构!

“这……这是什么解题方法?!”在考场前排巡视的,那位戴着金丝眼镜的中年监考老师,当他的目光不经意间扫过秦风草稿纸上那些他看不太懂,但又感觉“不明觉厉”的示意图和符号时,整个人都懵了!

他也是国内某顶尖大学物理系的副教授,自诩在理论物理方面也算小有成就。但秦风此刻展现出的这种……这种近乎“直觉般”的洞察力和“化繁为简”的抽象能力,让他感到一阵深深的……无力。

“他……他好像……好像没有进行任何复杂的计算?他只是……只是画了几个图,写了几个看似毫不相关的拓扑不变量……然后……然后就得出了结论?!”中年监考老师感觉自己的世界观正在被按在地上反复摩擦。

他旁边的老监考员王老师,更是看得眼珠子都快瞪出来了。他虽然不是专门搞理论物理的,但也知道,能用如此“写意”的方式,解决如此复杂的问题,这已经不是“天才”能够形容的了!

“这小子……他……他不会是某个隐世物理学大能的关门弟子,下山来体验生活的吧?”王老师喃喃自语,声音中充满了难以置信的震撼。

而在考场外的监控室内,气氛更是凝重到了极点。

“张……张院士……您……您快看!”一位年轻的物理竞赛组委会成员,指着大屏幕上秦风答题区域的特写画面,声音都有些结巴了,“那个秦风……他……他好像……好像在用一种……一种我们从未见过的思路……在解那道非阿贝尔量子霍尔效应的题目!”

被称作“物理阎王”的张院士,此刻正眉头紧锁,死死地盯着屏幕。他那双深邃的眼眸中,闪烁着惊疑不定的光芒。

当他看清楚秦风草稿纸上那些关于“几何相位”、“陈数推广”的简略推演,以及那些看似随意,却又蕴含着深刻物理洞察的示意图时——

这位在物理学界浸淫了大半辈子,见惯了无数惊才绝艳之辈的泰斗级人物,手中的紫砂茶杯,竟“啪”的一声,失手掉在了地上,摔得粉碎!

滚烫的茶水溅了他一裤腿,他却浑然不觉!

“这……这不可能!”张院士失声惊呼,猛地从椅子上站了起来,那张一向不怒自威的脸上,此刻写满了难以置信的……骇然!

“他……他怎么会想到用这种方法?!这种……这种将规范场论的几何思想与凝聚态的拓扑不变量直接联系起来的思路……这……这在国际物理学界,都还处于探索阶段啊!很多顶尖的理论物理学家,都还在为如何精确计算非阿贝尔陈数而头疼!他……他一个高中生,怎么可能……怎么可能洞悉到这个层面?!”

张院士感觉自己的心脏都快要从嗓子眼里跳出来了!

他原本以为,自己出的这套“地狱级”的物理理论试卷,足以让所有参赛者都束手无策,至少也能让他们体验一把什么叫做“真正的绝望”。

却万万没想到,居然……居然冒出来这么一个“妖孽”!

一个完全不按常理出牌,一个仿佛能直接看穿物理世界底层代码的……怪物!

“快!快把他的草稿纸放大!我要看清楚他的每一个推导细节!”张院士对着身旁的助手咆哮道,那架势,活像一个发现了新大陆的哥伦布!

监控室内的其他几位物理学专家,此刻也都围了上来,一个个伸长了脖子,死死地盯着屏幕,生怕错过任何一个细节。

当他们看到秦风那看似“潦草”,实则每一步都蕴含着深刻物理洞察和精妙数学技巧的推演过程时,整个监控室,陷入了一片死一般的寂静。

只有此起彼伏的倒吸凉气声,以及……某些老教授因为过度激动而发出的“嗯嗯啊啊”的意义不明的呻吟声。

“我的天……他……他对贝里相位(berry phase)的理解……居然如此深刻?!”

“还有他对拓扑不变量在不同维度下的推广……这种直觉……简直是……是神来之笔啊!”

“这……这已经不是在解题了!这……这是在开创新的解题思路啊!”

“这孩子……他……他到底是什么来头?!”

这些平日里高高在上,指点江山的物理学大牛们,此刻感觉自己的认知,正在被秦风那“降维打击”般的表现,无情地碾压和重塑!

他们第一次深切地体会到,什么叫做“天赋”!什么叫做“妖孽”!

而秦风,在轻松写意地“搞定”了那道“非阿贝尔量子霍尔效应”的题目后,并没有丝毫的停留,马不停蹄地转向了下一道难题。

那是一道关于“早期宇宙暴胀模型中,量子涨落如何演化为宇宙大尺度结构的种子”的题目。这道题,涉及到广义相对论、量子场论、以及宇宙学等多个高深领域,其计算量之庞大,逻辑之复杂,足以让任何一个正常的物理系博士生都望而生畏。

然而,在秦风面前,这道题……似乎也并没有那么“可怕”。

他依旧是那副云淡风轻的模样,手中的派克钢笔在答题纸上从容不迫地挥洒着。

他首先利用广义相对论中的弗里德曼方程,描述了暴胀时期宇宙的加速膨胀行为。

然后,他引入了量子场论中关于“真空涨落”的概念,指出在暴胀的极早期,时空本身的量子涨落会产生微小的密度扰动。

紧接着,他巧妙地运用了“标量场微扰理论”和“线性演化模型”,分析了这些原始的量子涨落,是如何在宇宙膨胀的过程中被“拉伸”和“放大”,最终演化成我们今天观测到的宇宙微波背景辐射(cmb)中的温度各向异性,以及星系、星系团等大尺度结构的。

他的推导过程,清晰、流畅、严谨,每一个公式的引入,每一个近似的处理,都恰到好处,既展现了他对相关物理原理的深刻理解,又体现了他高超的数学技巧。

“不可思议……简直不可思议……”监控室内,一位主攻宇宙学方向的老教授,看着秦风的解答,激动得浑身都在颤抖,“他对暴胀理论的理解……他对量子涨落如何转化为经典密度扰动的机制的把握……这……这已经完全达到了一个专业宇宙学研究者的水平!甚至……甚至在某些细节的处理上,比我带的那些博士生还要老道和深刻!”

“这孩子……他……他真的是个高中生吗?!”

同样的疑问,在每一个看到秦风答卷的专家学者心中,不断地回荡着。

秦风,这个来自江南省的神秘少年,此刻,正用他那超越时代的物理学才华,以及对物理学核心原理那近乎“妖孽般”的深刻洞察,在这场代表着华夏中学生最高物理水平的竞技场上,上演着一幕又一幕令人瞠目结舌的……“神迹”!

他不仅仅是在答题,他更像是在……与物理学的灵魂对话!

他洞悉着每一个复杂现象背后那简洁而优美的本质规律,他玩味着每一个物理定律在不同条件下的奇妙演变。

对于他而言,这场物理国赛理论考试,与其说是一场残酷的竞赛,不如说是一场……酣畅淋漓的智力盛宴!

而他,便是这场盛宴中,最耀眼,也最令人……敬畏的存在!

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