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分段阅读_第 820 章
    这个“正数无穷相加得负数”的欧拉公式。

    学生们包括助教、讲师只是不知道,沈教授葫芦里卖的什么yào,他接下来又要讲什么?

    接下来,沈说到:“读高时参加过奥数竞赛的同学请举手。”

    刷刷刷!

    举起一堆手臂。

    课堂气氛较为活跃,这年头越来越多的学生热衷学科竞赛。

    “这么多?全民奥数呀?”沈有些意外,在座80%的学生举手表示,他们有奥数竞赛的经历。

    沈:“那我随机点一个长得最好看的吧,来,小伙子,你台写出这个欧拉公式的证明过程,用学生的方法,不许使用高等代数的知识。”

    509章 营养跟不上了

    被沈点名的数院男生台,小伙子胸有成竹拿起粉笔,刷刷刷奋笔疾书。

    男生使用学代数知识创建了一系列有规律xing的等式:

    (1-x)(1+x)=1-x2

    (1-x)(1+x+ x2)=1-x3

    (1-x)(1+x+ x2+ x3)=1-x4

    男生将括号打开依次展开,正负x的1次方、2次方、3次方相互抵消。

    之后是一波行云流水的cāo作,男生得到等式:1+2x+3x2+4x3+……=1/(1-x)2

    《数论史》记载,欧拉当时取式的x=-1,得到1-2+3-4+5-6+……=1/4

    虽然数字的绝对值不断变大,但由于正负号的存在而相互抵消,所以得到了1/4。

    这是条件收敛法,数院男生是这么做的,他继续将偶数位的总和扩大到2倍,再将等式两边都除以-3,最终推导出1+2+3+4+5+……=-1/12。

    “谢谢这位同学。”沈满意男生的答案,转而面向全体同学问到:“欧拉用无穷多的正整数相加,得到一个负数,他究竟想表达什么?”

    有同学说到:“所谓无穷大,是不知是正还是负。”

    “ok,回答正确。欧拉最初赋予无穷大的意义,对当时的数学的意义不大,但对200多年后的数学和物理意义重大。”沈在黑板写出几个简单的式子。

    沈把-1/12这个欧拉公式代入光子的能量公式,于是光子的能量=2-(d-1)/12

    令d=25

    则2-(25-1)/12=0

    “d是维度,所以令人震惊的结果产生了,基于18世纪的欧拉公式,我们发现,在25维空间,光子的质量为0!”沈讲课的思维跳跃xing很强,一下子从18世纪穿越到了20世纪。

    “这么吊?”

    “我营养跟不了,我喝点营养快线。”

    同学们听的很过瘾,然而不是每一个人都能立即跟沈的教学思路。

    “欧拉公式与20世纪前半段提出的相对论并不矛盾,与20世纪后半段提出的弦理论同样吻合,下面我们进入高维空间的部分。”沈讲课天马行空,他以一部小说引出欧拉公式,让一位同学用奥数竞赛的方式证明欧拉公式,然后过渡到25维空间、相对论和弦理论。

    “弦理论适用于25维以内的空间,超弦理论只适用于9维以内的空间。”

    “换个说法吧,根据超弦理论的观点,我们所在的空间不是普通的三维空间,而是超空间。”

    “在超空间,除了普通的数字确定的坐标之外,还存在以格拉斯曼数表示的额外维度。”

    “在i型超弦理论,提到了32维的旋转对称xing。”

    “而规范场论规定,圆的旋转对称xing是电磁力的规范对称xing。”

    “另外,在扩充了电磁力规范场论的杨-米方程理论,高维度空间的旋转对称xing是规范对称xing。”

    “一旦超对称xing预言的粒子被我们发现,会打开验证超弦理论的新道路,这将刷新人类对空间的认知。”

    “有同学提到了lhc和希格斯玻色子,我要说明一下,希格斯玻色子的发现,证明了电磁力和弱力之间的对称xing会发生自发破缺,它是‘帝粒子’,但我们依然需要‘帝’更有说服力的证据。”

    ……

    沈越讲越高深,这已经不是高等代数了,而是一门融合了代数、相对论、高维度物理的综合xing课程。

    同学们原本在做笔记,此刻他们啥也不做了,是坐着听课。

    一位年轻讲师小声嘀咕:“沈教授这课讲的很过瘾,触及到了数