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第四百六十二章 一些漫不经心的说话,将疑惑解开~(8.4K)

走进不科学 新手钓鱼人 17697 2024-01-19 00:46

  搞过粒子对撞实验的同学应该都知道。

  在你第一天进入实验室的时候,你的导师必然会告诉你这样一句话:

  “在粒子物理的领域中,单独一份事例报告是没有参考价值的。”

  实话实说。

  这句话确实适用于大多数场合,一份孤例在很多时候没有任何意义。

  不过在少数情境下,它却也未必准确。

  最有代表性的就是小林诚他们的撞击实验,啥都是0,曲线平到了不能再平。

  即便只有一份事例统计,也足以说明很多问题。

  又例如......

  此时此刻,摆在徐云他们面前的、这份编号为234491835的事例表。

  这份事例表上的凸起极其惊人,已经和读者老爷们早上帅醒时的小雨伞有的一拼了,眼瞅着奔着20厘米去了。

  别说业内人士。

  即便是陈姗姗以及场外观看直播的观众,都能看出这个信号绝对不是什么涨落的偶然。

  换而言之.....

  科院组计算出来的量级中,确实存在着一颗未知的粒子。

  不过作为ac米兰资深球迷的潘院士很清楚一个道理。

  那就是在真正的实锤落下来之前,无论如何都要忍着不能开香槟。

  毕竟远的不说,就说近的吧:

  铃木厚人他们计算出来的11.4514gev的粒子都能翻车呢。

  于是潘院士平复了一番心绪,强迫自己平静下来,对着有些兴奋的卡洛・鲁比亚说道:

  “鲁比亚先生,请您冷静点,现在我们要做的还是先收集汇总事例,完整的把粒子的相关属性汇总并且确定粒子的真正属性,千万......

  “不能再让750gev的旧事发生了。”

  750gev。

  潘院士的后半句话犹如一册博人传砸到了卡洛・鲁比亚的心头,令他浑身上下顿时一个激灵。

  原先冒出的那股兴奋劲儿,也随之消下去了大半。

  理论物理学家皆在咒骂当初的那番操作,但当时的其实是真以为自己发现了一颗新粒子,内部据说连粒子的名字都想好了。

  结果谁知道如此稳的一颗粒子居然翻了车,以至于被骂到了现在都还没被原谅。

  所以听潘院士这么一说,卡洛・鲁比亚也立刻冷静了下来。

  接着他思索片刻,掏出手机,拨通了一个号码。

  片刻过后。

  电话接通。

  “hello,鲁比亚先生。”

  卡洛・鲁比亚把电话往外挪了点儿,同时按下了免提键:

  “波普,现在汇总的事例有多少份了?”

  电话对头传来了少许键盘的敲击声:

  “杂乱事例――包括无意义事例一共23亿三千多份。”

  卡洛・鲁比亚点了点头。

  自己助理汇报的这个事例数听起来很恐怖,但实际上却很正常。

  就像两辆高速行驶的车子因为意外撞到了一起,如果连几毫米的碎片都要统计的话,那么数量级也能有个成百上千份,甚至更多。

  这些事例字如其意,很多都是无意义无价值的碎片。

  随后卡洛・鲁比亚顿了顿,继续说道:

  “优化后的事例有多少?”

  “879万份。”

  “与234491835有相同起伏信号的呢?”

  “大事例219起,信号鼓包548个。”

  卡洛・鲁比亚呼吸骤然加快了几分。

  与无意义事例不同。

  所谓的大事例指的不是对撞后各种小粒子的溅射事例,而是两颗铅离子对撞的初始事件。

  用上头撞车的例子来说,就是两辆车子相撞的这件事。

  一般情况下。

  在一次大型对撞过程中,发射出的对撞粒子总数大概在10的14次方级左右。

  其中‘大事例’...也就是发生对撞的‘车祸’总数,大概在200万次到500万次之间――当然,这个数字具体因项目而异,只能说这是一个比较常见的区间。

  而这种量级的大事例中,可以证明某颗粒子存在的异常大事例数一般是.....

  40起左右。

  也就是200万次的对撞中,能有40份大事例出现了起伏信号,基本上就可以判断这颗粒子存在了。

  顺带一提。

  当初证明所谓750gev粒子的大事例数量是......

  两份。

  随后卡洛・鲁比亚看了眼身边的潘院士,二人极有默契的同时点了点头。

  只听卡洛・鲁比亚又对电话说道:

  “波普,请你们立刻把那219起大事例传输到中科院的信息后台,速度尽量快点!”

  “明白了,鲁比亚先生!”

  挂断电话后。

  卡洛・鲁比亚将手机塞回口袋,摘下眼睛,语重心长的对潘院士道:

  “潘,接下来的事情就交给你们了。”

  潘院士朝他点点头,极其干练的再次一拉耳返,下令道:

  “小陈,你们准备一下,尽快把的信息封包录入到后台!”

  “明白!”

  说完这些话。

  潘院士便和侯星远以及卡洛・鲁比亚回到了第一排的位置上。

  他先是撇了撇在一旁喘气的铃木厚人,又和杨老以及面露期待的威腾打了个招呼。

  接着便安心等待了起来。

  又过了片刻。

  潘院士的耳返中传来了一道回复:

  “潘院士,信息已经全部录入完毕了!”

  潘院士额哼了一声,走到徐云身后,把徐云作为工具人挡住了众人的视线,低声问道:

  “怎么样,报告验证过了吗?”

  “有,我们用超算‘曙光’紧急做了一次分析,虽然具体属性还需要后续分析,但可以肯定这是一颗新粒子,而非那般的统计涨落。”

  潘院士闻言,顿时心中一定。

  有最后那句话就够了。

  随后他和耳返对面道了声谢,用力拍了几下徐云的肩膀,大步走向了.....

  发言台。

  见此情形。

  现场原本就有些凝重的氛围,再次一肃。

  紧张...

  期待...

  欣喜...

  厌恶...

  木然...

  种种目光同时汇聚到了潘院士身上。

  来到发言台后。

  潘院士先是校正了一番话筒,四下环顾了一圈,方才缓慢而又清晰的开口道:

  “各位现场的同行、媒体来宾,以及各位外界的观众朋友,大家......久等了。”

  “就在不久之前,科院后台已经从方面得到了第一手、总计219起的大事例报告。”

  “当然了,首先要强调的是,我们并不知道这219起大事例到底能不能证明那颗粒子存在。”

  “也许有,也许没有,无人能够知晓真相。”

  听闻此言。

  台下的徐云忍不住扫了眼一脸‘我们真的啥都不知道’的潘院士:

  “......”

  不愧是我兔.....

  接着潘院士顿了顿,继续说道:

  “接下来我们的后台人员会将这219起大事例报告同步至各位面前的数据终端上,由各位专业人士进行报告分析判定。”

  “同时主专业是粒子物理的参会者,将会额外得到一个投票资格。”

  “也就是如果您认为这些报告足以证明粒子存在,便请投‘是’,相反则为否――当然,也可以选择弃权。”

  “至于非粒子物理专业的参会者则不享有投票资格,但依旧可以随意查阅分析事例报告。”

  潘院士此言一出。

  台下只是稍微寂静了几秒钟,便响起了一阵低沉的讨论声。

  不少原本有些疲惫的学者连忙坐直了身子,还有人飞快的翻起了自己的公文包,想要找出纸和笔。

  潘院士的这句话,可谓直直的戳到了他们的心坎上。

  毕竟作为业内的顶尖大老,一个个在台下看了这么久的戏,你说他们手不痒痒那是不可能的。

  但问题是之前计算粒子费米面数据的过程难度很高,即便是希格斯等人都需要助手帮忙。

  坐席上的这些大老虽然心动,但却真的无能为力。

  可眼下不一样。

  面对已经生成出来的数据,他们不需要进行多大量级的计算,考验的是长久以来对数据的解析能力。

  这可是属于他们的强项,就和骑自行车似的,一辈子可能都忘不了。

  当然了。

  有人跃跃欲试,自然也有人对科院的做法感觉有些不满。

  “凭什么呀?”

  第十排的座位上。

  克里斯汀正双手叉腰,愤愤然的看着台上的潘院士:

  “为什么非得是搞粒子物理的才有投票权?这是在歧视宇宙学和统计物理吗?!”

  她身边的陆朝阳闻言笑了笑,解释道:

  “克里斯汀女士,毕竟这个投票关乎重大,统计物理在这种场合与粒子物理还是有所区别的。”

  “虽然你对粒子物理的造诣同样很深,但并不是所有人都和你一样嘛.....”

  陆朝阳的这番话倒不全是恭维。

  在之前粒子计算的过程中他就发现了,这姑娘确实是个全才,在粒子物理方面的钻研也很深。

  不过眼下这个场合显然不合适为克里斯汀单独开绿灯,因此只能小小委屈一下这个大孝女了。

  克里斯汀作为一名哈佛大学的助理研究员,自然也不难理解这个道理,所以她也只是简单的抱怨了一下而已:

  “算了算了,希望以后能有机会吧,话说你们科院的文件怎么传的这么慢....唔?来了!”

  话音刚落。

  克里斯汀与陆朝阳面前原本观看直播的数据终端上,瞬间出现了一个文件图标。

  克里斯汀见状迫不及待的坐回了位置上,飞快的点开了文件。

  虽然对于一个科研汪来说,平日里接触纸质报告的机会要更多点儿。

  但这年头电脑设备的普及度很高,很多实验数据也都是在电脑上直接查阅的,因此眼下的数据终端倒也不难适应。

  接着很快。

  克里斯汀便戴上了降噪耳罩,开始查看起了相关数据。

  【粒子检测报告】这个字眼在2023年可能有些烂大街了,基本上挂着个黑科技文的里都能见到这玩意儿。

  但这种报告的内容到底有什么又该怎么看,知道的人恐怕就真没几个了。

  比如很简单的一个问题。

  目前所有的微粒肉眼都不可见,轨迹只能通过云室事后模拟,那么物理学家是怎么知道他们捕捉了什么粒子呢?

  是图像?

  或者什么探针检验?

  no。

  答桉是是报告的数值。

  比如最简单的数值就是粒子的内禀属性:

  质量,电荷,自旋。

  在以上三者的基础上,报告还会加上一个特殊栏目:

  cp性质。

  另外通过相互作用可以细化出产生道的截面,衰变道的分支比等数据。

  以2012年发现的希格斯粒子为例。

  标准模型预言的希格斯粒子是一个中性、自旋为0、cp为++的粒子。

  其与w、z粒子及有质量的费米子均有直接相互作用,相互作用强度正比于该粒子的质量。

  而在当初的报告中可以看到。

  他们是从双光子末态找到希格斯粒子的,就是说新粒子可以衰变为两个光子。

  上过初中物理的同学应该都知道一个知识:

  光子不带电。

  因此从电荷守恒可以知道,该粒子也不带电。

  此外。

  由于末态是两个玻色子,也可以知道新粒子必定是个玻色子。

  再然后根据朗道-杨定理的结论可知,自旋为1的粒子不能衰变到两个光子。

  因此新粒子的自旋只可能是0,2,3……。

  接下来又测量了新粒子衰变到ww、zz的截面及角分布并做了拟合,发现一切都与【自旋为0的cp++粒子】符合得很好。

  最后测量了新粒子到bb、mumu、tautau的末态以及新粒子与tt的联合产生,发现也与标准模型的假定符合得很好。

  因此就可以得出结论:

  这个新粒子就是希格斯粒子。

  这就是判定一颗粒子能和哪个模型对标的真正依据。

  没用的知识又增加了.jpg。

  所以此时这些专家比的就是对粒子模型的认知度,而非计算能力之类的其他能力。

  “自旋1/2....这与之前威腾教授他们计算出来的数值是相同的,满足泡利不相容原理,属于标准的能量局域化的场构型.....”

  “ll3过程截面最大,符合四阶费曼图震荡......”

  “呱唧呱唧......”

  结果看着看着。

  陆朝阳忽然眉头一皱。

  他的目光停留在了一份编号43967777的报告上,眼中露出了一丝疑惑。

  】

  这是一张大事例的波段信号数据标,记录了一个tautau+gamma末态的细小鼓包。

  类似的鼓包在整个报告中数量足足有数百个――就像之前说的那样,难得做一次这么高量级的实验,肯定要收集多种数据才行。

  但眼下的这份鼓包......

  却有点奇怪。

  众所周知。

  在量子理论中,希尔伯特空间可分解成玻色态和费米态子空间的直和:

  h=h++h?。

  如果定义费米子宇称算符是(?1)f, f是费米子数目,这就是它的不变子空间分解。

  本征值+1对应玻色态,本征值?1对应费米态。

  冥王星粒子的自旋是1/2,也就是说它属于费米子。

  可眼下这份tautau+gamma末态小鼓包的本征值,却是+1。

  这就有些奇怪了.....

  而就在陆朝阳皱眉思索之际。

  他的耳边忽然传来了一声轻咦――由于个人习惯的原因,他并没有戴耳罩:

  “咦,这份数据是怎么回事?”

  陆朝阳下意识的转过头,发现克里斯汀此时正嘴里叼着笔,紧蹙着眉头盯着面前的屏幕。

  见到陆朝阳朝自己看来,这姑娘便把屏幕朝陆朝阳一转:

  “嘿,陆,你来看看这个。”

  陆朝阳朝她那儿探了探脑袋。

  发现她屏幕上的报告和自己正在看的并不是同一份,而是编号2200433的文档。

  结果刚扫了两眼,陆朝阳便也忍不住眉头一掀:

  “这是......”

  与他手中那份报告的内容截然不同。

  克里斯汀手中的这份报告本征值是正常的,但它却是标量场的表达式!

  此前提及过。

  标量场是无法描述费米子的,描述费米子自旋的只有旋量场。(见455章)

  这就很奇怪了......

  随后陆朝阳想了想,把自己的数据终端也递给了克里斯汀:

  “克里斯汀女士,不瞒你说,我这边也发现了一份异常报告。”

  克里斯汀抬头与他对视了一眼,取过终端看了起来。

  过了片刻。

  陆朝阳的耳边再次响起了克里斯汀的声音,不过这一次,这个大咧咧的姑娘语气罕见的有点紧张:

  “陆,你还记得你之前的那个猜测吗?”

  陆朝阳顿时一愣。

  几秒种后。

  他忽然想到了什么,用食指点了点桌上的算纸:

  “你是说之前的那个谜语人...咳咳,那个可以在1tev区间成立的理论模型?”

  克里斯汀重重点了点头:

  “没错,如果套用那个理论的话,这个现象似乎就存在可以被解释的余地了......”

  陆朝阳脸色变幻了一会儿,他再次低头看了几遍报告,最终皱着眉头叹气一声:

  “.....似乎还不够,能量尺度上还是差了一些,不,应该说差了很多。”

  “想要让那个理论模型能够解释这个现象,还需要其他新证据。”

  “要不然....现场这些大老早就表态了――你以为聪明人只有我和你一个吗?”

  克里斯汀闻言再次翻开了早先的算纸,拿起笔在上头计算了一会儿,方才幽幽说道:

  “的确,差了最少两个数量级。”

  正如陆朝阳所说。

  发现这类异常的学者并不在少数,毕竟现场拢共有上千号人呢,其中诺奖得主都有小二十位。

  或许一时半会儿没人能够完全想通数据异常的前因后果,但发现异常并且想到思路的却绝非一人两人。

  当然了。

  还有有些学者则考虑的没那么深。

  在确定数据正常后,很快便有人按下了代表粒子存在的投票按钮。

  第一排处。

  看着屏幕上显示的14票确认0票反对的进度条,潘院士的表情依旧显得很澹定。

  毕竟这种场合下,指鹿为马拒不承认的做法没有任何意义,反倒会让自己的风评受到影响。

  此时此刻。

  潘院士和威腾等人真正在意的,同样是少数几份报告中展现的问题。

  毕竟证明一种粒子是否存在的流程很复杂,不是说确定它被捕捉到就完事儿的了。

  粒子的自旋、cp性质、属于那种粒子,构成态是什么.....这些都要进行探究。

  “奇怪了.....”

  威腾左手环在胸前,右手大拇指抵着下巴,皱眉道:

  “我们已经收到了39份异常数据,虽然对粒子存在这个结论没有任何影响,但这个异常情况却不能忽略。”

  “这到底是什么情况呢......”

  在他身边,潘院士、周绍平以及杨老,此时的表情也同样有些疑惑。

  由于信号实时传输的缘故,早先科院的超算后台只能优先验证粒子存在与否这个大问题,至于鼓包类的小异常肯定是没法面面俱到的。

  所以即便是潘院士和侯星远...或者说就连的负责人卡洛・鲁比亚,他们事先也都不清楚这么个情况。

  过了片刻。

  胡特夫特眼神微动,慢慢举起了手,说道:

  “各位,我有个想法,这颗粒子会不会是类似x17粒子那种情况呢?――我是说模型而非事例哈。”

  威腾顿时一愣:

  “x17粒子?”

  x17粒子。

  这是一个很具话题性的微粒。

  这是几年前匈牙利科学院的atomki项目组公布的一个事例。

  当时他们宣称在氦原子跃迁和铍-8衰变的过程中发现的新粒子,其性质接近一类预言中的玻色子。

  众所周知。

  新的玻色子代表新的相互作用,所以当时很多文章就大肆渲染人类疑似发现了第五种力。

  但实际上呢。

  在后续多方的验证中,没有一个机构复现了这个现象。

  同时atomki项目组在此前也曾经公布过多次骇人听闻的‘重大发现’。

  比如他们在2001年就宣称发现了9ev的新粒子,在2005年宣称发现新粒子引起的多个粒子的异常举动、在2008年宣称发现12ev兆电子伏特的新粒子等等.....

  但以上这些发现至今都未被第二次复现过。

  所以atomki项目组在业内,也被戏称为网红项目组。

  但另一方面。

  虽然x17粒子这个事例大概率为假,但它的模型还是比较有参考性的。

  它的表现形是电子偶素的激发态,质量介于电子偶素的基态和π0介子之间。

  理论上电子偶素的电子动量达到了某个突变态,确实可能引起某些异常数据。

  不过很快。

  现场对粒子模型研究最深的希格斯便摇了摇头:

  “不太可能,杰拉德,如果是x17粒子的类似原理,那么它必然要先衰变产生正电子-电子对。”

  “而正电子若是生成,那么必然在1.022mev这个区间可以看到部分迹象,但很遗憾......”

  说着希格斯便指了指报告的某个空白处:

  “这里并没有正电子生成的信号。”

  特胡夫特凑上前看了一会儿,默然的点了点头。

  希格斯说的是对的。

  也就是说......

  x17粒子的模型,并不适用于现在这个情景。

  那么这个异常又是什么情况呢?

  就在现场气氛有些低沉之际。

  希格斯的耳边忽然响起了一道声音:

  “啊咧咧.....好奇怪哦。”

  ........

  注:

  医生那边叫我住院,难顶,其实感觉人还好来着.....

  

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