第九章 一篇关于黑洞的论文

    在《nature》上，科技类的论文一般可以分为3种类型，分别是学术论文（articale）、研究报道（letter）和通讯（correspondence）。这些论文都有篇幅方面的限制，并不是说你想写多少，就可以随心所欲、洋洋洒洒的写一大片的。
    其中学术论文篇幅最长，一般可在5到7页左右，研究报道相对要短一点，一般为2到4页，通讯则最短，一般不超过1页。
    因为版面有限，所以投稿时作者要对论文的页数做出限制，文章必需简明扼要，将研究的要点准确无误地表达出来。
    总而言之这样的文章书写难度较高，每个字句都必须经过仔细推敲，相对的费时也较多。
    但这并不意味着写作时就需要特别漂亮的英文，相反，由于《nature》通常要面向非英语国家的读者，反而更需要用简单明了的英语来写作。
    科技文章的第一要素是清晰，要明确告诉读者你要讲的事，而不是绕弯弯，凸显语言上的高大上。
    其实说到底，最重要的还是研究的内容本身，而不是对文字的驾驭能力。
    另一方面，《nature》面向的读者是多样性的，这意味着读者不一定是与作者一样的专业人士。
    一篇好的科技文章，不仅要让本专业的人能理解，还要让非专业的读者也至少能够理解文章的主要意义。
    尤其文章开头的一段，更是要让读者一眼看懂文章的背景，内容和结论是什么。
    它要求作者尽量少用偏颇冷僻的技术词汇，能不用尽量不用，必须要用时也要注意将定义解释清楚，让读者看懂。
    另外，向《nature》投稿的时候还有一个需要注意的细节，就是《nature》不允许“参考文献”中，在一个参考文献号下列出一个以上的文献，也不允许在参考文献下加入简要注解说明。
    诸如此类的细节还有很多，投稿时必须注意，不然导致的直接结果可能就是退稿。
    当然，投稿论文时还有一个放之四海而皆准的准则，那就是未经允许的情况下不能一稿多投。
    一稿多投不仅反映出投稿者的职业素养之差，同时其品德也会遭到编辑们的质疑。绝大多数期刊都有这方面的规定，一旦发现作者一稿多投，不仅所投的稿件会被枪毙，其本人也极有可能登上期刊的黑名单，数年内不接受其投递的任何稿件。
    对于一个作者而言，这显然是得不偿失的。
    ……
    晚上九点，夜色一片朦胧，如一块浓稠的墨砚泼洒在天空中，让人看不清它背后若隐若现的繁星。
    周晨的论文终于完成了，检查了一遍，确认没有错误了之后，周晨将它制成pdf文件，试阅了下效果。
    嗯，不错，算上参考文献一共7页的论文，看上去整整齐齐，隔着显示屏似乎都能够闻到油墨芳香的味道。
    标题是《关于一种特殊黑洞状态及“极端克尔黑洞”与“宇宙监督假设”的联系》，名字起得很长，翻译过来有一种不明觉厉的冲击感。
    周晨对这个名字非常满意，隐约中展现出了作者的逼格。
    下面是作者的名字、地址，及联系方式。
    接着是摘要、关键词，然后是正文部分。
    正文中周晨层次分明的运用层级标题对文章进行了切分，主要讲述了特殊黑洞的状态和它的数学模型，以及“极端克尔黑洞”与“宇宙监督假设”之间的联系。前者是周晨研究生毕业论文的内容，后面则是新添加上去的内容。
    他通过一组组复杂的数学偏微分方程运算，结合度规张量等描述了在极端克尔黑洞环境下的局部时空几何性质，并用数学工具重新推导论证了黑洞的几大定律，最后严格得出“宇宙监督假设”即“黑洞第三定律”的准确数学推导。
    宇宙监督假设，核心内涵是假设宇宙间存在一个监督者，使黑洞的奇点不能裸露到外面。
    它脱胎于欧洲的文化传统，据说在古罗马时期，欧洲的城市里会有一名监督官，他不允许任何人不穿衣服走在大街上。
    彭罗斯认为，黑洞的视界好比是“衣服”，为保证时空中的因果性，宇宙应该有一个“监督者”，他不许奇点和奇环“不穿衣服”裸露出来。由于视界的存在，黑洞外的人得不到任何来自黑洞内部的信息，当然也就看不见洞内的奇点和奇环，不受它们的“不良影响”，因果性也就不会被破坏。
    但“监督者”是谁，彭罗斯没有说，就像大气层被发现前，有人提出“自然害怕真空”一样，实际上没有给出问题的答案。
    “宇宙监督”毫无疑问是一条自然定律，它可能是我们目前还不知道的什么定律，然而自然的定律不会太多，所以它更可能是一条我们已经知道的重要定律，只不过还没有把它与“裸奇异”联系起来。
    事实上关于“宇宙监督”即黑洞第三定律的猜测一直存在，更因为黑洞定律与热力学定律的高度相似，人们按照热力学定律描绘出了黑洞的几大定律公式。
    但在严格意义上的数学证明过程中，仍有未解的地方。
    比如克尔黑洞与史瓦西黑洞一样，都有温度，那也应该存在热辐射。
    霍金证明了球对称的史瓦西黑洞能热辐射各种粒子后，很快也有人证明了克尔黑洞可以热辐射自旋为整数的各种粒子（玻色子），但在证明热辐射为半整数的费米子上却遇到了困难。
    关键是这一过程要用到弯曲时空中的旋量方程，只是这种旋量方程中粒子波函数的各分量耦合得很厉害，很难求解。
    周晨这次便十分聪明地运用了一个数学工具，巧妙的做到了退耦处理，并找到了严格解，最终证明了这一过程。
    如此一来，周晨便在计算的过程中将克尔黑洞与史瓦西黑洞严格地等同了起来。
    同时，他还得到了一个关于克尔黑洞表面引力的新表达式，这个新表达式虽然要比原先的表达式更加复杂，咋一看不仅显得繁琐，甚至有些没头没脑。
    要知道公式之美在于它的简洁，往往一个具有美感的公式，其蕴藏的能量与意义是非同凡响的，如果依照这点来判断，周晨的新表达式无疑是丑陋的，也并不具备推广的价值。
    但就是这个丑陋繁杂的表达式，却能够在数学换算中展现出它的魅力。
    通过一层层巧妙的数学工具运用后，呈现在人们眼前的竟然是一个截然不同的另一面，算着算着，居然得到一个严格解了？
    就好像武侠世界中一个沿街乞讨的乞丐，他的穿着肮脏破烂，浑身上下充斥着藏污纳垢的气息，然而接下来的一场冲突，才让周围的人浑然觉知，他竟然是一个绝世高手！
    重剑无锋，大巧不工，这种朴实无华的冲击无疑是非常巨大的。
    而这个公式，正是整篇论文当中最大的亮点。