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第三百五十四章 趙政國的來意(下)

作者:新手釣魚人  分類: 科幻 | 超級科技 | 輕松 | 新手釣魚人 | 走進不科學 | 更多標簽...
 
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走進不科學 第三百五十四章 趙政國的來意(下)

實驗室里。

看著嘴中冒出“躍遷”二字的徐云。

趙政國眼中頓時閃過了少許意外。

徐云能夠猜對答桉并不稀奇,但他只用這么點兒時間便做出正確判斷,這就有些出乎趙政國的意料了。

不過徐云畢竟不是他的學生,出現誤判倒也還算正常。

隨后他沉吟片刻,輕輕點了點頭:

“沒錯。”

徐云拎著水壺的手微微一抖,一小股茶水從壺口流出,在桌上綻開一朵水漬。

但他卻彷若沒有注意到這個情況一般,目光直愣愣的看著趙政國。

曾經變身過迪迦的同學應該知道。

在現有的所有微粒模型中,有一個粒子極為特殊。

它就是光子。

光子在真空中的速度等于光速,而其他粒子無論如何都加速不到這個量級。

導致這個情況的核心原因不是加速設備的技術問題,而是光子的特殊性:

它不存在靜質量的定義。

注意。

是不存在靜質量的定義,而不是為0。

學過高中物理的同學應該都知道。

如果把一個粒子加速到一定速度v,牛頓力學定義了這個粒子的動量p。

動量正比于速度v,它的比例系數便稱為粒子的質量m。

而在狹義相對論中。

老愛把牛頓力學中動量p的定義進行了推廣。

盡管p和v指向同一方向,但它們不再成正比,它們通過相對論質量聯系了起來。

當粒子靜止時,它的相對論質量有著最小的值。

這個值就是靜質量。

在目前的微粒框架中,幾乎所有粒子都可以測出靜質量。

比如以正負電子湮滅反應和高能γ射線光子的電子對效應,就可以計算出電子的質量為大概是9.10956×1031kg等等。

唯獨光子例外,因為光子不會靜止。

目前經常可以看到一些‘光子靜質量為0’或者‘光子的質量是1055kg’之類的文章,它們實質上討論的都是四波失類光。

涉及的是諾特定理中均勻空間中平移不變性的守恒量,而非真正意義上的光子靜質量。

目前對光子真正的釋義是這樣的;

光子不存在靜質量的定義,但它擁有能量。

沒有靜質量定義,這也是超距作用的支撐之一。

當然了。

還是那句話。

現有的微粒模型依舊存在很大的補充空間,隨時可能出現一些顛覆性的發現。

比如說希格斯粒子。

比如說引力波——之前寫到引力波的時候居然還有人說引力波是概念,沒人能證明它存在。

說這種話的要么是把引力波看成了引力子,要么就是個15年之前來的穿越者.....

又比如15年拿諾獎的中微子振蕩。

中微子振蕩是中微子有質量的一個證明,而根據標準模型中的理論推導來看,中微子其實是沒有質量的。

人類的科技、理論,就是在一次次的推倒、修補中得以完善的。

而很明顯......

這一次。

人類又發現了一個無法觸摸的‘幽靈’粒子。

實驗室內。

在從趙政國的口中得知了實驗結果后。

徐云足足沉默了好一會兒,才緩緩呼出了一口濁氣。

實話實說。

在計算出那條粒子軌道的時候,他真正在意的并非是可以被捕捉的粒子,而是那條軌道方程。

因為從嚴格意義上來講。

‘粒子軌道’這個詞,表述上其實帶著一定經典力學框架的誤導性。

很多人可能以為這個軌道是類似四驅車的固定滑道,粒子們運動后就像旋風沖鋒一樣在固定的軌道上biu來biu去。

但實際上呢。

所謂的軌道,只是類氫原子電子運動的本征波函數。

它并不是說電子被卡在某一條軌道,或者被框在某一個空間區域內。

任何一個波函數都是彌散到整個空間的,只不過是電子出現的概率幅不同罷了。

所以徐云當時計算出的軌道方程,某種意義上來說是一個概率結果。

只是這個概率相對較高而已。

在徐云看來。

這個軌道如果能捕捉到微粒,那么或許可以對今后的其他微粒觀測結果有所幫助——目前所有的符合大家認知的‘軌道’,實際上都是在出了碰撞結果后逆推繪制出來的。

而一般情況下。

一次數十萬華夏幣成本的微粒對撞,能撞出來二十個共振態樣本都算很不錯了。

結果沒想到。

這次的主人公并非是那條軌道,而是......

被發現的微粒?

想到這里。

徐云心中冒出了少許猜測,又看向了趙政國,對他問道:

“趙院士,所以您今天來是為了......”

趙政國點點頭,拿起水杯抿了一口水,放下杯子后道:

“嗯,今天找你主要有兩件事。”

“第一件很簡單,就是提醒你別把這事情說出去。”

“雖然孤點粒子需要配合軌道方程才能找到,實際的保密級別沒那么高——否則我就不會在這兒和你聊了,不過這種事情還是別到處張揚為好。”

徐云點了點頭:

“沒問題,我明白。”

接著趙政國看了眼窗外,沉吟片刻,又說道;

“另一件事就是和粒子本身有關,小潘在發現這顆粒子后給它取了個名字,叫做孤點粒子。”

“這顆孤點粒子和光子的特性類似,但捕捉起來的難度卻要容易許多,所以小潘那邊現在準備用它來作為量子隱形傳態的糾纏源試試。”

“畢竟這種粒子和光子一樣,沒有靜質量定義,兩個孤點粒子可以進行靈敏度極高的差分測量,相對精度甚至能達到26阿米。”

“所以我今天來找你的另一件事,就是想問問你......”

“有沒有興趣進小潘和我的組來幫幫忙?”

徐云頓時一愣。

回過神后。

心中驟然升起一股暖意。

不久前,2022年的物理學獎授予了量子物理,而且方向正是量子糾纏。(不是我看到諾獎才寫這個概念蹭熱度哈,這本書上架的第一章——也就是58章我就提過這個概念,微粒的情節在217章,今年五月份寫的,老書的124125章整整兩章描述了量子糾纏,那是去年五月底發的,同時老書傳送陣的原理也是這個,對應章節都有發布時間)

雖然按照諾獎的尿性,同樣一個研究方向很難重復得獎,但這只是對大多數情況來說罷了。

而孤點粒子的特性.....

顯然不在‘大多數情況’的范疇。

在目前的科學界中,微粒的數據修正一直都是個熱門方向。

就像2015年諾獎授予了中微子振蕩,2013年授予了希格斯粒子的提出者希格斯一樣。

孤點粒子毫無疑問是一個諾獎級的研究方向。

能如果能加入趙政國或者潘帥的團隊,這個履歷已經不是普通的鍍金了,代表著無限光鮮的未來!

但是.......

徐云的心中微微嘆了口氣。

趙政國的想法雖好,不過他并不準備接過這根橄欖枝。

畢竟他可是有光環在身,進入項目組與他人長期接觸可能會有所不便——特別是在任務結束返回現實的前后。

另外......

說句不自大的話。

如今徐云有光環協助,諾獎其實并不是什么難以觸及的虛無夢想。

于是他沉吟片刻,準備婉言謝絕趙政國的好意:

“趙院士,您的好意我心領了,不過華盾生科目前正處于......”

結果話沒說完,徐云便勐然想到了什么,整個人頓時僵在了原地。

隨后他機械式的轉過頭,盯著趙政國,一字一句的問道:

“趙院士,您剛才說.....”

“孤點粒子的差分測量精度是多少?”

趙政國詫異的看了他一眼:

“26阿米,怎么了嗎?”

“26阿米......”

徐云喃喃的重復了一遍這個數字,看似平靜的表情下,心跳飛快的竄到了140!

過了小半分鐘。

他深深的吸了口氣,臉色一正,對趙政國道:

“趙院士,有關孤點粒子的特性研究,可以分包一部分項目給我嗎?——儀器的工損可以由華盾生科全額承擔。”

看著前后態度截然不同的徐云,趙政國眼中不由冒出了一個問號,沉吟道:

“儀器工損和項目分包這個可以后面再談,只是小徐,你怎么突然就......”

“我怎么突然轉變了想法是吧?”

徐云的嘴角揚起一絲復雜的笑容,在趙政國疑惑的目光中放下水壺,走到實驗室中屬于他的操作臺邊,輸入密碼,取出了一份文件。

接著走回位置,將文件遞給了趙政國:

“趙院士,您看看這個。”

趙政國順勢接過,像是個老醫生似的抖了抖紙頁,一字一句的看了起來:

“重...重力梯度儀....測量模塊設計方案?”

徐云在一旁配合著點了點頭,解釋道:

“沒錯,趙院士,準確來說,這是我在研究玻色愛因斯坦凝聚態課題時想到的一些靈感。”

“最先得到玻色愛因斯坦凝聚態的原子是銣,于是我就順著這個方向去篩選了一些應用,結果發現唯一脫離實驗室的就只有GOCE衛星上的重力梯度儀。”

“那臺梯度儀靠著超冷銣原子云將精度突破到了10−12m/s²,我就想著有沒有啥機會再達到更高的精度。”

“奈何由于靜質量的限制,理論上即便用粒子來做測量中介,也很難達到那種量級——因此一開始我只是把它當成YY腦洞保存在了一旁而已。”

“只是沒想到......”

趙政國手中拿著字跡有些潦草的設計圖紙...或者說徐云的‘隨筆’,若有所思的接話道:

“只是你沒想到,孤點粒子突破了常規靜質量的定義,所以你想分出一部分項目設備來試試?”

徐云輕輕點了點頭。

沒錯。

此時徐云拿出來的設計圖,正是重力梯度儀的部分設計方案!

早先曾經說過。

重力梯度儀不同于其他技術,這玩意兒和華盾生科目前的研究方著實差的有些多。

徐云必須要找到一個合理的邏輯,才能把它慢慢的拿到現實。

于是在過去的一個月里,他一直都在思考著合適的切入點。

這個切入點首先必須要確確實實的涉及到重力梯度儀的研發流程,其次地位上最好能牽一發而動全身。

同時呢,突破后技術和現有技術的斷代不能太大,理論層次的十年算是一個極限了。

最終的思索之下,徐云鎖定了三個切入點:

重力梯度儀的發射平臺、反饋數據的測量模組、以及共振變量的消除模塊。

其中一三兩點都涉及到了航空和工程學,不能說和徐云的專業沒有任何關聯吧,至少難度很大。

所以三個切入點中最合適的,便是測量模組。

在傳統重力梯度儀中。

測量模組主要是以類陀螺儀的設備為主,精度方面基本被限制在是10−6以內。

至于再往上的測量方式嘛......

那就已經脫離了經典物理,涉及到了微觀領域。

比如此前所說的GOCE衛星。

它就是利用兩個垂直間隔一米的兩個超冷銣原子云進行差分測量,從而獲取高精度數據。

只有微粒的尺度,才能保證更高量級的精度。

而很湊巧的是......

銣原子的差分測量......

恰好是玻色愛因斯坦凝聚態的范疇。

啥叫玻色愛因斯坦凝聚態咧?

它的縮寫為BEC,是量子物理中最經典的模型之一。

19241925年左右。

老愛同學根據量子力學和統計力學的原理,推斷出當溫度低于一個臨界溫度Tc時,一堆沒有相互作用的玻色子就會慢慢地占據相同的“軌道”,形成一種“凝聚”。

用人話來翻譯一下:

天氣冷的時候,動物們都知道要抱團取暖。

畢竟冷嘛,擠在一起就舒服點。

而基本粒子之一的玻色子也一樣。

溫度高的時候也可以到處跑,但是溫度低了,自己的能量也低了,跑不動了,就都在能量低的地方抱團取暖。

等到溫度低得不能再低了,不管老實的還是浪蕩的玻色子,無論你原來是什么成分,大家誰都不嫌棄誰,都聚在一起,不排斥彼此,相親相愛的共同面對極度的寒冷。

這就是玻色愛因斯坦凝聚態。

這個模型在芯片技術、精密測量和納米技術等領域都有美好的應用前景,上世紀90年代后有關BEC的研究迅速發展,觀察到了一系列新的現象。

如BEC中的相干性、約瑟夫森效應、蝸旋、超冷費米原子氣體等等......

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截止到2022年。

全世界已經有數十個實驗室實現了8種元素的BEC,相關工作已有6人次獲得諾貝爾物理學獎。

沒錯!

看到這里,聰明的同學想必已經記起來了:

BEC的數學模型,正是徐云在物理的研究方向!

這個方向甚至不是選修課題,而是他的主陣地。

而歷史上第一個玻色愛因斯坦凝聚態的物質.......

就是通過銣原子完成的。

從這個角度切入,徐云可以非常完美的到重力梯度儀設計。

也就是大老,我發現了XX原子/粒子,在玻色愛因斯坦凝聚態下的測量量級比銣原子高,目前銣原子在實驗室外唯一的用途就是重力梯度儀,所以咱們是不是能試試運用在重力梯度儀云云.....

完美.JPG。

思路雖然順滑,但實操起來卻難度很大。

徐云tmd找不到對應的微粒啊......

銣原子之所以能被作為重力梯度儀的測量材料,主要是因為它屬于一種原子頻標:

這玩意兒和色都可以看做是類氫原子,即一個電子加一個原子實的結構,能級結構比較簡單。

同時,它們量子態的選擇和制備以目前的技術來說也比較容易實現。

否則的話,歐洲那邊也不會選用銣來做測量粒子。

換而言之......

想要找到和銣相同量級的粒子都很困難,遑論比銣原子精度還高四個量級的微粒了。

因為除了光子之外的微粒都有靜質量,這個靜質量就限制了它們自身會對效果產生影響。

按照徐云的設想。

目前最合適的微粒應該是中微子,但如果能穩定捕捉這玩意兒,科學技術早就領先獎勵的那款重力梯度儀不知道多少代了。

所以在想出了這個思路后,實操環節便陷入了一個閉環。

結果沒想到......

自己苦尋無果的小黑子,居然在孤點粒子這邊露出了小雞腳?


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