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【短篇科幻小说】算符

2022-05-15 18:12 作者:量子小辐Bongo  | 我要投稿

本文为一短篇科幻小说,是小辐参加“视界奖”征文比赛的投稿作品(并获得三等奖),与小马无关,感兴趣的话可以看一看!


1

我猛然惊醒,试图在床上坐起身来。

氛围灯依然是熄灭状态,轨道站还处在漫漫长夜之中。我打开遮光板,试图让阳光扫清我脑中的一团团迷雾,映入眼帘的却是土星上混沌的氢气大气。采集站伸出长长的附肢,拖曳在这颗巨大的星体表面,贪婪地将稀薄的氢气撕入采集站的气罐之中。一列运输船闪烁着航向灯,沿着采集站的航线鱼贯而入,即将装载上这新鲜出炉的聚变燃料奔赴不同的远方。

我突然一拳打在了居住舱的墙布之上。泡沫立刻从毛细孔中渗出包裹住了我的手。我心里一惊,要不是居住站的舱壁为了防止惯性阻尼器失控而拥有泡沫保温层,这一拳恐怕得崩断我几根骨头。每晚入睡之时,无数的声音便在我脑中呼啸,我仿佛被千万个幽灵缠绕着,在名为梦境的深渊里挣扎,最后艰难地惊醒,随之而来的是无法抑制的情绪。

最近这种症状似乎更加强烈了。即使不在睡眠之中,我也偶尔会控制不住自己的思想和情感,脑中总被各种噪音所充斥。我去咨询过心理医生,心理医生要求我请假静养,可我做不到。我的项目已经突破了漫长的瓶颈期,离成功只剩下一步之遥。但在上次学术交流会上,我发现进行独立跳跃引擎系统研究课题组的不止我一个。我与费曼机动科研平台的卡普汀·卡普汀(Captain Captain)船长的思路出奇的一致,都是基于引力子空间变换矩阵的研发思路。这意味着我们将是最直接的竞争对手,这是一场赢者通吃的比赛,我可不能在这最后关头停下来接受所谓的“干预疗法”。

我瘫倒在座椅上,看着一次次日出日落,等待着居住站的黎明。今天还有早八点的授课——这简直是最反人类的发明,是对老师和学生的双重摧残,特别是对我,一个只能做四小时噩梦权当休息的空间物理系教授来说更是一种酷刑。但我要是还想吃这碗饭,必须得硬着头皮顶上。往大了说是为了培育星海共和国下一代的学术干将,往小了说是为了让土星Delta居住站大学(Saturn Delta University,简称SDU)建设成星域一流大学,我们这些不到八十岁的年轻教授都得大干特干拼命干,为教书育人事业奉献宝贵的青春。我盯着铯原子怀表,学着古早电影里的催眠师那样把它在眼前晃来晃去,试图催眠自己以对抗脑中纷纷扰扰的杂音。

回应我的只有怀表液氮压缩机所发出的嗡嗡声。

 

2

“我们先简单复习一下算符。”我站在讲台上,在电子板上随意地写出几个等式。“诸位在量子力学课程中都学习过,算符是一种很方便的数学工具。当一个算符作用在一个函数上时,便可对其进行变换操作。”

“例如,我定义一个最简单的‘对称算符’A,它的作用是改变一个函数的正负号,那么A作用在函数f上的结果就是把f变成了-f。”

“而对于每一个算符,都有对应的本征函数和本征值。当算符作用于本征函数上ψ的时候,谁能告诉我会有什么结果?”

“会得出本征函数乘以该函数对应的本征值的结果,即λ·ψ。”一名学生回答道。

我点了点头,“没错,需要特别说明的是,当算符作用于一个本征波函数时,得到的λ·ψ与ψ其实还是同一个波函数,还是代表粒子的同一种概率分布。”

“而这,就是我们这门‘星门理论’课程的核心内容。请看——”

我在电子板上投射出一座星门的照片——是我去年前往天狼星轨道站度假时所拍摄的地球轨道星门“科廖罗夫”。那是一个巨大的圆柱,和内太阳系时代的科幻小说里所想象的扁圆环型甜甜圈完全不一样,那种炫酷的瞬间加速效果也不过是古人一厢情愿的幻想。真正的星门,只有当飞船进入并完全密封后,才能进行跳跃。整个过程漫长而枯燥,而且往往需要排很长时间的队。

“这是一台典型的星门,它全封闭的构造,是为了形成一个谐振腔。正如大家所知道的,实物粒子也具有波动性,在此我们把一艘飞船简化为一个波函数ψ,然后以参数a表示这艘飞船的空间参量。那么,对于这台星门内的飞船,我们可以用a·ψ来表述。”

“当星门启动时,空间变换矩阵相当于给这艘飞船的含空间波函数a·ψ上作用了一个算符Ĥ,而由于ψ是Ĥ的本征函数,所以最后得到a·λ·ψ,或者表示为b·ψ,从而将飞船瞬间从a位点转移到了b位点,但飞船依旧是那艘飞船,因为ψ并没有被改变。”

我看着台下昏昏欲睡的学生,结束了这段冗长的演讲。这些显而易见的原理对于我们星域一流大学的学生来说与废话无异,但教学大纲上要求我讲废话,只要有信用点拿,我也乐得日复一日地照本宣科。

“星门的优点显而易见,一旦建成,便可以极为快捷地链接两个星系。但缺点也显而易见,星门的传送是点对点的,无法将飞船送到另一个星门以外的位置,因为只有拥有可编程纳米金属内壁的星门可以产生适配任意飞船波函数的谐振腔,而自由空间内无法形成驻波条件,从而无法跳跃。此外,计算每艘飞船和其载荷的波函数需要大量的时间,这会影响星门的传送效率。一般来说,质量越大的飞船,需要越多的时间才能完成跳跃。对于没有星门的星系,必须依靠工程船队使用曲速航行的方式前往建造,才能将其并入星门网络,而这又要大量的时间和成本。”

“因此,有些‘天才’科学家正在尝试开发一种全新的跳跃设备,让每艘飞船都能拥有自己独立的跳跃系统,自行完成空间变换。”我饶有兴致地看着我的学生们,不知道他们能否发现我添加的一点“私货”,“而据最新消息,这种尝试似乎马上就要成......”

我突然僵住了,直挺挺地站在讲台上。

不,不,不要在课堂上......

我头脑中又刮起了噪音风暴,身体似乎与大脑断开了链接,我失去了身体的控制权。

通俗点来讲,我在上课时被鬼压床了!

我努力控制着呼吸,试图发出一点点声音。但我的视线逐渐模糊,我很确信我看得清楚,但我却不能理解我看到了什么。我的大脑一片混乱,我看着电子板上的字符,但我却一个都认不出来,我惊恐地发现我五十多年里积累的知识正在逐步流失,我忘记了空间物理方程组,忘记了大一统理论的公式和概念,忘记了洛伦兹变换矩阵,忘记了薛定谔方程,忘记了牛顿三定律......

我忘记了怎么直立,也忘记了怎么睁眼。

我大抵应该是倒了下去罢。


3

陌生的......天花板。

我在一个医疗舱里睁开了眼睛。透过透明的舱盖,只能看到一片洁白的房顶。我轻轻扭动脖子,看到了天花板与墙壁交界处的熟悉的氛围灯,这种黄绿色的灯光系统是土星Delta的特色装饰,从土星Delta还是个氢气矿场时随处可见的指示灯演变而来。

看来我没有死,也没有离开我熟悉的居住站,还没有失去记忆。在脑海中快速过了一遍量子场论的几个基本公式后,我长舒了一口气。看来又得上报一条全新的症状了。

“您醒了?复教授?”医疗舱外传来一个陌生男子的声音。

接着舱盖在伺服电机的驱动下轻轻滑开,床板也慢慢变形成躺椅的样式,将我无力的身躯托举了起来。

声音的来源就站在我的床头。那是一个中等身材的男人,应该也不超过一百岁。他身着一条深蓝色的防尘风衣,戴着手套,一副星际船长的样子。最引人注目的莫过于他的义眼——一套夸张的复合传感器系统,左右眼各有一个大口径光学传感器,还有三四个较小的镜头围绕在主传感器周围,不停地旋转着。一般只有极端工况下作业的高级工程师或战术突击队队员会佩戴这种设备,但我似乎不记得有过相关行业里的熟人。

“是的,但请不要叫我‘复教授’,叫我‘教授’就好。”我努力挤出一个微笑,用中文称呼一个拥有正教授头衔的人“副教授”,怎么想都不太妥吧!

那个男人的义眼咔咔地旋转了一下,“啊,真是失礼,请原谅我,刚刚正在加载本地的礼仪模块,非常抱歉,教授。”

这种义眼还真够方便的。我不由得想到前年在大角星域实验场的不愉快经历——我在一家酒吧里试图点一份炒饭,结果被酒吧保安直接丢了出去。似乎在大角星域的酒吧里点炒饭是对那群测试工程师最大的侮辱?我多希望我也能随时随地下载当地的礼仪模块。

“请允许我介绍一下,我是10422号引导员,您可以叫我42。”42用浑厚的男中音讲着标准中文——简直和Delta中文台里的新闻主持人一样标准,“我为闭合体服务,当然,也为阁下服务。”

“啊?”我一下子有点懵,“闭合体是什么?为什么为我服务?服务什么?”

“请不要恐慌,教授。”他的义眼又转了转,“我会带您回家。”

“回家?”我差点笑出声,“我的家就在土星Delta啊!”

“正在加载观测数据,请稍等。”42笔挺地站着,我盯着他不断旋转的眼睛,突然感觉心里有些发毛,“教授,您在最近一段时间内存在以下症状,包括且不限于失眠,多梦,难以集中注意力,脑中存在杂音,且伴有失忆和晕厥。”

“没错。”我下意识地点了点头。

“我不需要您的认可。我只是在陈述观测结果......”

“等等!”我立刻打断了他,“什么叫‘观测结果’?难不成你还在我的房间里安装了摄像头?”

“否定。”42机械地回答道,“观测方式为......波形分析。闭合体已锁定您二十八个标准日,经闭合体的推算,您需要我们的援助。”

“二十八天?也就是说......我一得上精神病你们就知道了?”42的每句话里都蕴含了大量的信息,弄得我头痛不已,“还有闭合体到底是什么?波形分析是指对我的脑电波进行解析吗?”

“闭合体是指时空闭合体。波形分析是指,对您的意识波形进行分析。裁决是否进行理论解释......”42面无表情地盯着我,“对象为SDU空间物理系教授,理解的概率是......99.999%,决定进行解释。”

“啊?”我彻底放弃了思考,他说的这些概念我甚至没有在任何前沿期刊上看到过。

“教授,您知道算符和本征方程吗?”

“当然。”

“如果算符作用的函数,并不是该算符的本征函数,该如何进行运算?”

“将该函数展开成本征函数的叠加——前题是该算符的本征函数是完备的。”我不暇思索地回答道。

“正确。”42微微点了点头,“您知道,飞船的物质波可以通过算符进行空间变换,这是您的研究领域。但您也许不知道,只要使用恰当的算符,也可以将意识波函数进行变换。”

“意识波函数?”这是一个相当古早的概念。其实在星门技术发展之处,就有人提出过“意识波函数”的概念。人们试图讨论通过物质波的变换进行移动的同时,能否确保生物在传送后依旧保持完整且一致的记忆和意识。但主流学界认为,意识是依托于物质存在的,只要物质波没有改变,意识也不会出现差池。后续的实验也实践也肯定了这套理论,“意识波函数”这个概念也逐渐在学术界尘封了起来。

“教授,请您回答,您是否在29天前,曾在大角星域实验过新型跳跃技术原型机?”

“不,我的理论还有需要完善的地方。”我摇了摇头,“虽然目前项目已经到达了收尾阶段,但还有若干瑕疵......”

那我去实验星域干了什么?

我突然愣住了。

大角星域是空间科学实验场,专门进行新型空间设备的实验和调试。因为空间科学实验可能对周围宙域造成无法估计的影响,该星域不对无关人员开放。如果我没有申报进行相关的实验,根本就没有前往该星域的权限!

可我在大角星轨道平台的酒馆里挨的那拳......现在脸上都隐隐作痛呢!

“教授,我刚刚说过,我的任务是带您回家。”42并没有给我太多思索的时间,“换句话来说,您不属于这个宇宙。时空闭合体内呈多元泡状宇宙结构,您在您的宇宙中因为实验的意外来到了这个不属于您的宇宙里。而时空闭合体必须修复这个错误,以免造成更多的因果悖论。”

42的话的确有道理。现有宇宙学理论的确存在着泡宇宙模型,如果可以利用变换算符变换一艘飞船的空间位置,那么理论上也可以用算符改变一个人的平行宇宙坐标......

平行宇宙......我突然瞪大了眼睛,背后汗毛倒竖,如果是平行宇宙的话,这个世界里对应的“我”呢?他是否被我强行抢占了身体?

难道说我这近一个月以来的精神病就是他在与我对抗,试图抢回身体的控制权?!

“这点您不用担心。”42似乎是知道我在想什么。如果他能随意穿梭于平行宇宙之间,并于茫茫人海之中定位到我,即使他挥一挥手就能熄灭太阳我也毫不惊奇,读心术什么的更是雕虫小技。

“因为在这个宇宙中,您不存在。”

“!”我直勾勾地盯着他,一句话都说不出来。

“正如您所知道的,如果算符作用于非本征函数的函数之上,就会将该函数展开为本征函数的叠加态再进行演化。”42依旧是不温不火地娓娓道来,“其实,每个宇宙的生物意识函数,都是该宇宙跳跃算符的本征函数。而在这个宇宙里,并没有您所对应的函数。因此,宇宙将您转化为了无数个本征函数的叠加,以逼近您本源的函数。换句话说,您现在的意识,是由无数个这个宇宙中已有意识的复制体交织而成的。”

“啊!卡普汀·卡普汀!”我突然重重地拍了一下床单,“怪不得他的理论和进度都我如此相似!”

“正确。对您的波形解析中,的确发现了卡普汀·卡普汀船长的波形。”42那张一丝不苟的脸上似乎闪过一丝微笑,“严格来讲,是您的理论和进度与他相似。在这个宇宙中,他将代替您为人类开拓新一代深空航行系统。”

“啊?难道说在我的宇宙......”

“您该回去工作了,教授。一路顺风!”

42抬起了手,我感觉脑中又刮起了风暴......

 

4

当我睁开眼睛,竟然已经七点半了!我今早还得赶去SDU给学生上早八——这简直是最反人类的发明,是对老师和学生的双重摧残,特别是对我,一个还得熬夜改良空间变换矩阵的科研教授的折磨。我的原型机在大角星域报废了,应该是空间函数的演化不够稳定,我只跳跃了不到1秒差距的距离,就强制解除了共振量子态。幸亏我设计的这套系统一旦出现故障就无法维持跳跃,不然谁知道这时候我会在哪漂流呢!

唉,先赶去把课应付过去吧,争取在年底前再去一次大角星域!



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