第兩百章 一條全新的微粒軌道(5.6K)

走進不科學 第兩百章 一條全新的微粒軌道(5.6K)

先前提及過。

在微觀物理中。

基本粒子可以分成四類：

夸克，輕子，規范玻色子，以及Higgs粒子。

而夸克由于夸克靜閉的緣故，是沒法單獨存在的。

因此在微觀領域，夸克主要是成雙成三的存在：

比如一個正夸克和一個反夸克構成一個介子。

或者三個夸克或者三個反夸克構成一個重子。

重子和介子統稱為強子，比如我們熟知的質子和中子就屬于重子。

除此以外。

超子也是重子的一種。

它的特殊之處是至少含有一個奇異夸克,可以通過研究超子來理解重子的相互作用方式。

目前發現的超子種類有很多。

比如Σ超子、Ξ超子，Ω超子等等。

沒錯。

想必有些同學已經想起來了。

《異世界征服手冊》中，兔子們用來轟開青城山天宮秘境的粒子束，使用的就是Ω超子。

而不久前趙政國院士他們觀測到的Λ超子，同樣也是屬于以上的范疇。

看到這里。

很多人可能有些懵圈了：

雖然這些內容看起來很好理解，但Λ超子到底有啥具體意義呢？

Λ超子理論上的意義其實有很多。

比如它有可能協助發現傳說中的第五種力。

又比如對暗物質與暗能量探測有幫助。

又甚至能夠研究中子星等等。

而在現實中。

最直接的影響就是你我用到的手機。

目前所有的手機都會用到量子理論的知識，因為手機大部分核心部件都用到半導體，半導體材料的性能要根據量子力學進行推算優化。

例如PN結當中存在一個gap。

按照通俗的理解就是，電勢能大于電子的動能，正常理解下電子是不可能穿過這個gap的。

但是在量子力學的范疇下，允許電子有一定的概率發生躍遷，這個現象叫電子的隧穿。

電子隧道顯微鏡利用的就是這個原理。可以看到材料表面的勢能起伏。

進而推斷材料表面結構，最終進行半導體研發。

比如目前三星已經賣了一款搭載光量子芯片的手機GalaxyAQuantum，也就賣五百多刀。

光量子芯片用來產生量子隨機數，保證加密算法在物理上絕對安全，這也算是未來的一類趨勢。

因此微觀的粒子研究其實和我們現實是息息相關的，只是由于最終產品是一個完整態的緣故，內中的很多技術大家存在一定的信息壁壘罷了。

而比起其他超子。

Λ超子還要更為特殊一些。

它是一類非常特殊的超子，它在核物質中的單粒子位阱深度是目前所有已知微粒中最深的。

說句人話錯了，通俗點的話。

它可以算是可控核聚變中非常關鍵的一道基礎。

因此目前各國對它的重視度都非常高，幾大頭部國家一年的相關經費都是一到兩個億起步。

視線在回歸原處。

趙院士他們的這次觀測徐云倒是有所耳聞，衰變事例的最大極化度突破了26，還是目前全球首破。

也算是個不大不小的新聞了。

不過要知道。

在趙院士他們首破之前,國際上的最大極化度便達到了25。

因此他們的首破在概念意義上是要大于實際意義的，只能領先半個身位的樣子。

但眼下徐云手中的這道公式,似乎指向的是另一個軌道：

別忘了。

二者相近的結合能數字,實際上是徐云將y(xn1)改成了y(xn2)后的結果。

換而言之。

在y(xn1)這個軌道上，理論上是存在另一個不同量級的Λ超子的。

想到這里。

徐云的好奇心愈發濃烈了。

隨后他再次切換到極光系統，將4685Λ超子的編號入了進去。

片刻過后。

一堆衰變事例樣本出現在了他面前。

微粒信息不像是其他研究，其自身是不需要太過考慮保密度的。

因為前端粒子的研究和現代技術之間存在著不小的差異，你很難將某個微粒的發現直接擴展成某種技術，沒有太大的保密價值。

所以在發現了新型微粒或者相關信息后，發現人基本上都會大大方方的將所有信息公開。

趙政國院士上傳的衰變樣本一共有37張，分成了六個檔案。

其中標注了不少的衰變參數，外加其他一些鮮為人同學看起來如同天文數字、但實際上卻很重要的數據信息。

Λ超子的觀測方式是粒子對撞，而說起粒子對撞，很多人腦海中的第一反應都是‘百億級’、‘高精尖’之類特別有逼格的詞兒。

但你要說粒子對撞機到底有啥用，不少人可能就說不上來了。

其實這玩意的原理很簡單：

你想研究一個橘子，但你卻有一棟樓那么粗的手指。

你感覺得到它，卻看不到它。

你想捏碎它，卻發現它總是狡猾的藏在你手指的縫隙里。

它小到你沒辦法碰觸它，更不要提如何剝開它了。

直到有一天你忽然來了個靈感，用一堆橘子去撞另一堆橘子。

于是乎。

它們碎了。

你感覺到了橘子核、汁液、橘子皮。

又于是乎。

你知道了一個橘子是這樣的，有橘子核、汁液、橘子皮。

這其實就是對撞機的本質。

在微觀領域中，橘子的汁液變成了各種帶電或者不帶電的粒子。

伱想要將它們分開，就要付出一定的能量也就是兩大袋橘子碰撞的力量。

那么不同的尺度上分離物質的組成部分需要多少能量呢？

分子之間的作用力最少,平均在0.1eV以下eV是電子伏特,指的是一個電子電荷通過一伏特電壓所造成的能量變化。

這是一個非常小的單位，作用只人體上可能就相當與被凢凢扎了一下。

化學鍵則要高點。

在0.110eV之間。

內層電子大概在幾到幾十KeV，核子則在MeV以上。

目前最深的是夸克，夸克與夸克之間的能級要幾十GeV。

按照驢兄的工作表來計算，這種能級差不多要皮卡丘從武則天登基那會兒一直發電到現在

而趙政國他們觀測的又是啥玩意兒呢？

同樣還是以橘子汁為例。

兩顆橘子在撞擊后，橘子汁的濺射區域和圖像是沒法預測的，完全隨機。

有些橘子汁濺的位置好點，有些差點，有些更是沒法觀測。

因此想要觀測到一種新粒子其實是非常困難的，你要拿著放大鏡一個個地點找過去，完全是看臉。

但如果你能提前知道它的軌道卻又是另一回事了。

比如我們知道有一滴橘子汁會濺到碰撞地點東南方37度角七米外的地面上，這個地面原本有很多污水淤泥，濺射后的橘子汁會混雜在一起沒法觀測。

但我們已經提前知道了它的運動軌跡，那么完全可以事先就在那兒放一塊干凈的采樣板。

然后雙手離開現場，找個椅子做好，安靜等它送上門來就行。

眼下有了Λ超子的信息，還有了公式模型，推導“落點”的環節也就非常簡單了。

眾所周知。

N及衰變的通解并不復雜。

比如存在衰變鏈A→B→C→D……，各種核素的衰變常數對應分別為λ、λ、λ、λ……。

假設初始t時刻只有A，則顯然：NN(0)exp(λt)。

隨后徐云又寫下了另一個方程：

這是B原子核數的變化微分方程。

求解可得NλN(0)[exp(λt)exp(λt)]/(λλ)。

隨后徐云邊寫邊念：

“C原子核的變化微分方程是：dN/dtλNλN，即dN/dtλNλN”

“代入上面的N，所以就是NλλN(0)｛exp(λt)/[(λλ)(λλ)exp(λt)/[(λλ)(λλ)]exp(λt)/[(λλ)(λλ)]｝”

寫完這些他頓了頓，簡單驗算了一遍。

確定沒有問題后，繼續寫道：

“可以定義一個參數h，使得hλλ/[(λλ)(λλ)]，hλλ/[(λλ)(λλ)]，hλλ/[(λλ)(λλ)]”

“則N可簡作：NN(0)[hexp(λt)hexp(λt)hexp(λt)]。”

寫完這些。

徐云再次看向屏幕，將Λ超子的參數代入了進去：

“NN(0)[hexp(λt)hexp(λt)……hnexp(λnt)]，h的分子就是Πλi，i1～n1，即分子是λλλλ”

“Λ超子的衰變周期是17，所以h的分母，就是除開Λ超子前一種衰變常數與Λ超子衰變常數λ的差的積”

半個小時后。

極光軟件上現實出了一組數值。

徐云沒去看前面的數字，飛快的將鼠標下拉。

很快，他便鎖定了其中的第十八行：

有了這一組數字，接下來的問題就非常簡單了。

徐云將這種數字輸入了極光模型，公式為：

這里的“:”是定義符號，它表示將右邊的東西定義成左邊的東西。

徐云現在為這個F（t）賦予了一個物理意義：

某個原子在時刻t依然存活（沒有衰變）的概率。

NN(0)[hexp(λt)hexp(λt)……hnexp(λnt)]這個公式描述了到時刻t還剩多少原子，徐云所作的是將剩下的原子數目比上最初的總原子數，這個量自然就是在那堆剩下的原子中能找到徐云想要的那個的概率。

非常簡單，也非常好理解。

極光系統連接的是中科院的次級服務器，使用的是中科院超算“夜語”的部分算力。

因此只過了十多分鐘。

他面前的屏幕上便顯示出了一個結果：

見此情形。

徐云瞳孔頓時微微一縮。

這個結果的意思就是

在一開始，y(xn1)y(xn)/h≈f這個軌道上便存在有一顆粒子。

只是在撞擊過程中它壽命終止或者躍遷失能了，所以最終沒有被捕捉到。

想到這里。

徐云沉默片刻，走出圖書館。

拿出手機撥通了一個號碼。

片刻過后。

手機接通，某個一聽就知道很帥的聲音從對頭傳了過來：

“喂，小徐？”

“嗯，是我，老師您這會兒有空嗎？”

“剛出實驗室，啥事兒？”

徐云組織了一番語言，說道：

“老師，我之前不是研究過一個Σ超子的課題嗎？您還記得不？”

Σ超子是目前比較主流的超子之一，壽命為0.15納秒，質量比超子重一點。

徐云的碩士課題便是Σ超子強相互作用下產生的能級產生影響，涉及到了一些量子色動力學理論范疇。

因此很快。

電話對頭便傳來了潘院士的回復：

“沒錯，哦，我看到你開啟極光系統的記錄了，是研究有成果了嗎？”

極光涉及到了服務器的算力問題，每個學生的份額都是有限的。

潘院士作為徐云的導師，自然會收到相關通知，徐云也沒打算瞞著他：

“是這樣的，老師，我在研究Σ超子的時候，忽然發現了一個比較特殊的相性軌道，本征態上和Σ超子有些區別。”

“后來我用極光系統進行了模擬，發現它與趙院士不久前觀測到的4685Λ超子有些類似。”

“所以我對這個軌道公式進行了優化模擬，用Λ超子的衰變參數取代了Σ超子，最后發現”

電話對面。

潘院士原本正側著腦袋，用肩膀和耳朵夾著手機，雙手則在拆解一份秋刀魚外賣。

不過在聽到徐云第一句話時。

他便隱約意識到了什么，停下了手中的動作。

當徐云最后一句話說完，他的表情已然凝重了許多，并且完全跟上了徐云的思路：

“小徐，最后的F是多少？”

“t0，F1，換而言之，在那個軌道上應該存在有一顆新粒子。”

說完徐云頓了頓，補充道：

“一顆可以被捕捉觀測的新粒子。”

玩個大的吧，各位可以猜猜這個新粒子會衍生出什么技術。

目前可以公開的信息如下：

這個技術除了Λ超子有關外，還涉及到了DNA儲存技術和人工智能咪咪，以及獎勵公式中最后那部分的比值。（軌道公式只是三部分的第一部分）

猜對的話加三十更，我就不信了，這個也能有人能猜對？