2030年5月15日,国防科大,图书馆六楼。
林小镜坐在靠窗的位置,面前摊着《物理评论》的过刊合订本。这是她连续第七天泡在图书馆了。开题答辩之后,她以为能喘口气,但李维先说了一句“理论框架有了,现在要做的是‘填充’”,她就知道自己没有喘气的机会了。“填充”意味着把开题报告里那些“略”“详见”“后续工作”变成具体的公式、具体的推导、具体的结论。她算了一下,大概需要写两百页。
她翻开过刊,找到了一篇1962年的论文。作者是约翰·惠勒和罗伯特·富勒,题目是“虫洞的几何动力学”。这篇论文提出了“惠勒虫洞”的概念——一种不需要奇异物质的虫洞,但不可穿越。林小镜在开题报告里引用了这篇论文,但没有细读。现在她需要细读。因为李维先说“你不能只引用,你要理解为什么惠勒虫洞不可穿越,然后想办法让它变得可穿越”。她读了三个小时,做了二十页笔记。惠勒虫洞不可穿越的原因,是它的喉道会在任何扰动下坍缩。这个“坍缩”,是广义相对论的自然结果。要阻止坍缩,需要负能量。又回到负能量了。
她靠在椅背上,看着天花板。图书馆的天花板很高,白色的,有几盏日光灯,有一盏在闪烁,一闪一闪的,像在眨眼睛。她盯着那盏灯,脑子里在转。负能量。又是负能量。动态卡西米尔效应。她算过了,量级太小,比需要的量级小了二十四个数量级。她需要更大的负能量。怎么才能更大?她想到了一个东西——超材料。超材料可以调控电磁波的传播,实现负折射率。能不能用超材料来“放大”负能量?把真空中的量子涨落“聚焦”到一个小区域,让负能量密度大幅提高。这个想法,她在开题报告里写过,但没细算。因为超材料的理论太复杂了,她需要先学。
她站起来,走到物理学的书架前,开始找超材料的书。她找到了三本——《超材料导论》《电磁超材料设计与应用》《光学超材料原理》。她抱着书回到座位,开始读。超材料的理论基础是“有效介质理论”。把人工结构看成一种“等效介质”,具有自然界不存在的电磁参数。负折射率、零折射率、超高折射率,都可以实现。她需要的是“负能量密度放大”效应。理论上,如果把动态卡西米尔效应的金属板换成超材料板,也许能产生更强的负能量。她需要算一下。
她花了三天,算出了一个初步结果。在特定频率下,超材料板产生的负能量密度比普通金属板大了一万倍。她看着那个数字,愣了一下。一万倍。这不是“量变”,是“质变”。量变需要二十四个数量级,她只得到了四个数量级。还差二十个数量级。她皱了皱眉。还差很远。但方向是对的。
她把这个结果写进了毕业论文的第五章。标题是“基于超材料的负能量密度增强效应”。她写了十五页,二十个公式,十张图。她写完之后,发给李维先。李维先回复:“想法很好,但计算太粗糙。你需要用更精确的模型,考虑超材料的色散和损耗。”林小镜看着那行字,心里想:他说得对。她的模型太理想化了,没考虑超材料的损耗。真实世界的超材料,损耗很大。损耗会抵消负能量。她需要设计一种“低损耗”的超材料。这需要学材料科学。
2030年6月1日,林小镜开始学材料科学。她借了五本书——《材料科学基础》《固体物理》《介观物理》《纳米光子学》《超材料损耗机制》。她用了一周时间,读完了。她学到了“损耗”的来源——金属的吸收、介质的散射、结构的辐射。要降低损耗,需要用低损耗的材料,比如银、铝、介质。她选了一种“银-介质-银”的三明治结构,计算了它在动态卡西米尔效应下的负能量密度。结果比普通金属板大了三千倍,比她的理想模型小了三倍。三千倍,不是一万倍。但三千倍也是“质变”。她把这个结果写进了毕业论文的第六章。
2030年6月15日,林小镜开始写毕业论文的第七章——“可穿越虫洞的稳定性分析”。这一章是她最想写的,也是最难的。因为稳定性分析涉及广义相对论、微分几何、微扰理论。她花了三周时间,算了二十遍,改了十版。最后的结果是:在负能量密度足够大的条件下,虫洞可以稳定存在。这个“足够大”,比她之前算的负能量密度大了二十个数量级。她看着那个数字,沉默了很久。二十个数量级,还是不够。她需要更大的负能量。怎么才能更大?她不知道。但她不想再等了。她决定先把论文写完,以后再说。
2030年7月1日,林小镜完成了毕业论文的初稿。两百页,五万字,一百个公式,五十张图,一百篇参考文献。她用了一周时间修改,改了五版。然后她发给李维先。李维先看了三天,回复:“很好。可以答辩了。”
林小镜看着那行字,靠在椅背上,闭上了眼睛。她想起了五个月前——五个月前,她选了“空间折叠理论初探”这个题目。那时候,所有人都觉得她疯了。现在,她写完了。不是“表演”的写完,是真正的写完。她真的做了理论推导,真的做了数值计算,真的做了稳定性分析。这种“真的”,是真正的。
晚上,她给苏婉清打电话。“妈,毕业论文写完了。”
“太好了。什么时候答辩?”
“下个月。”
“妈妈能去听吗?”
“能。我给您留座位。”
苏婉清在电话那头笑了。林小镜听着那个笑声,心里很暖。她挂了电话,躺到床上,闭上了眼睛。窗外,月光透过窗帘的缝隙,在天花板上画出一条细细的白线。她看着那条白线,想起了三岁时第一次看到它的夜晚。十八年了。白线还在,她还在。问题还在。但她在向前走。
她翻了个身,沉入了睡眠。