第四百六十三章 粒子的真正身份(上)

走進不科學 第四百六十三章 粒子的真正身份(上)

第一排區域。

聽到驟然響起的這聲‘啊咧咧’。

原本正在思考問題的一眾大老齊齊抬起了頭，轉身看向了發聲之人。

只見此時此刻。

距離他們幾米外的空地上。

徐云的手中正拿著一份報告，略微歪著腦袋，臉上的表情天真無邪。

不過深知自己學生性格的潘院士卻瞬間意識到了什么，只見他輕輕扶了扶眼鏡，看向了徐云：

“小徐，你有什么發現嗎？”

上一次徐云開口的時候，潘院士還有些擔心他的身份不太合適。

但在徐云協助周紹平....不，準確點說，是徐云靠著自身能力，敏銳的察覺到有限角度的失量轉動存在問題并且被驗證成功后。

他便已經有了在第一排處表達看法的資格——至少這場會議中是如此。

因此這次潘院士也就沒做什么保護性的舉動，而是直接對徐云發起了問話。

隨后徐云朝潘院士打了個眼色兒，來到潘院士身邊，把手中的文件遞給了他：

“老師，您看看這個數據。”

潘院士接過文件掃了幾眼，目光微微一凝：

“這是.....拓撲磁化率？它居然是0？”

徐云重重點了點頭：

“沒錯。”

潘院士見狀稍作別沉吟，把這份文件遞給了其他幾位大老，眾人輪流看了起來。

在理論物理中。

威騰曾經和韋內齊亞諾一同命名過一個關系式，叫做wittenveneziano關系。

其的內容不重要，關鍵是公式左邊是真空的拓撲磁化率，描述的是拓撲荷的漲落。

至于拓撲荷嘛......

這玩意兒和費米面一樣，也可以分成兩種概念。

一種拓撲荷是光子晶體平板輻射相關的拓撲荷，另一種則是軌道角動量oam中的拓撲荷概念。

這里所說的情況自然是后者，而軌道角動量oam中的拓撲荷，只在純規范理論下才會不為0。

總而言之。

眼下徐云手中這份報告的拓撲磁化率為0，也就是說它的屬性框架是非純規范理論。

那么問題來了。

怎么樣才能讓一顆粒子的屬性框架是非純規范理論呢？

沒錯。

想必聰明的同學又已經想到了。

那就是.....

它至少有一個規范群非阿貝爾的規范場。

而所有非阿貝爾規范理論的拉格朗日算符中，必然都包含著某個楊米爾斯項：

想到這里。

一旁的希格斯再次想到了什么。

他在助理的攙扶下回到了威騰早先輸入數據的大型終端邊，噼里啪啦的檢索起了某些內容。

潘院士則若有所思的看了眼身邊乖巧.jpg的徐云。

這家伙今天的表現有點出彩啊......

片刻過后。

這個粒子物理大牛勐地轉過頭，動作之大以至于他臉頰兩側的肉蛋兒都在顫抖：

“嘿，潘，衰變因子和規范勢對不上，它太大了！”

潘院士聞言與其他幾人對視一眼，臉上逐漸冒出了一股略顯興奮的表情。

果然有問題！

如果說此前的諸如本征值、標量場表達式以及徐云發現的拓撲磁化率都只是某些細微異常的話。

那么由la≡14fμνa(x)faμν(x)這個楊米爾斯項為基底串聯起來的衰變因子與規范勢的不同，那可就是個無可忽視的大問題了。

以人體為例。

在生活中，大家一般都會遇到各種各樣的小癥狀。

比如偶爾的咳嗽、耳鳴、手腳的某根筋跳的很快等等。

這些問題可大可小，要是不想去醫院的話忽略也行。

但如果你出現便黑血、咳血這些癥狀，那么情況就不容忽視了，必須得去醫院檢查。

眼下基于徐云發現的拓撲磁化率而引申出的衰變因子，就屬于后者的范疇。

也就是這顆粒子確實存在明顯不合常理的異常。

更關鍵的是.....

不同于‘發熱’的病因可能是感冒、上火、肺炎甚至腸炎等諸多情形中的一種。

‘便血’雖然在癥狀上嚴重許多，但想要找到出血點并且確定問題，在難度上卻也相對容易不少。

比如衰變因子和規范勢的差值。

導致這個情況的唯一可能就是cp破缺環節出了問題，用數學語言描述就是......

在某個場中出現了非零的真空期望值。

當然了。

這里的順序是物理觀測數據推導出了數學語言，也就是不需要再通過物理實驗去證明這個猜測。

“非零的真空期望值......”

眾人坐回位置上后。

波利亞科夫看向了身邊的楊老，問道：

“楊，談談你的看法吧。”

“你是楊米爾斯場的命名人，說起cp缺破這個領域，我們當中沒人比得上你。”

其余眾人聞言也跟著點了點頭。

cp缺破。

這也是粒子物理中非常重要的一個概念，甚至的重要性上可以排到前幾。

它的意思指的并不是拆散cp，而是一種組合現象。

其中p指的是宇稱，c則是電荷。

在很早很早之前。

有一位女數學家諾特提出了一個諾特定理，簡單來說就是一種對稱對應著一種守恒。

她將世間的守恒情況描述為三種：

時間平移對稱對應著能量守恒。

空間平移對稱對應著動量守恒。

空間旋轉對稱對應著角動量守恒。

這三種對稱與守恒的關系現今是被認可的，也是一切的萬惡之源。

在諾特之后。

另一個物理學家維格納發現還存在一種對稱，也就是鏡像對稱。

比如你的左右手，或者你和鏡子中的你。

他認為這種對稱也應該存在一種守恒，維格納他把這一種守恒稱之為宇稱守恒，也就是parity。

后來物理學界在在電磁相互作用以及強相互作用下的物理實驗中證明了宇稱守恒的準確性，于是就認為宇稱p確實是守恒的。

但在1950年前后。

楊老還有李老發現了一個問題：

弱相互作用的宇稱守恒并沒有實驗可以，于是他們就提出了宇稱不守恒的看法。

隨后華裔物理學家吳健雄女士在鈷的衰變反應中發現了宇稱不守恒，楊老還有李老因此快速獲得了諾貝爾物理學獎，成為從發表到獲獎時間最短的諾貝爾獎獲得者。

如果以上這句話難以理解，這里再舉個簡單的例子。

鏡子大家肯定照過吧。

你摸臉，鏡子里的你也摸臉；

你做鬼臉，鏡子里的你也做鬼臉。

這就是宇稱守恒，但這是只在宏觀出現的現象。

在微觀中你會發現一個問題：

有時候你摸臉，鏡子里的你竟然在搖花手。

這就叫宇稱不守恒。

楊老的宇稱不守恒就是預言了微觀中你在鏡子內外有可能動作不一致，這個反常現象最終被科學實驗證實。

所以嚴格意義上來說。

歷史上第一個發現這個宇稱不守恒的應該是紅樓夢的賈瑞，可惜曹雪芹去世那會兒諾貝爾獎還沒出生，咳咳.....

至于電荷不守恒也差不多同理，不過它的正式名稱叫做電荷宇稱不守恒：

一開始物理學界認為電荷宇稱守恒，結果1964年的時候克羅寧和菲奇在k介子的放射性衰變中，發現了k介子沒有遵循已有的鏡像對稱和電荷對稱。

因此這個cp，就是雙重對稱破缺，也叫cp破壞或者cp破缺，具體看個人的叫法。

順帶一提。

解答對稱性破缺的人正是此前在霓虹進行實驗的小林誠，他和他師兄益川敏英解決了這個問題，這就是很有名的小林益川理論。

視線再回歸現實。

聽過波利亞科夫的問話后，楊老拿起報告再看了幾眼，說道：

“......大家應該都知道，cp破壞雖然是個常見的詞組，但目前同時符合雙重對稱破缺的粒子并不多。”

“很多時候破缺的都是宇稱守恒性，而非電荷宇稱，甚至某種程度上來說......”

“能夠發生電荷宇稱破壞的粒子，數量上是可以統計的出來的。”

威騰聽懂了楊老的意思：

“楊，所以你覺得可能是哪種微粒引發了電荷宇稱破壞？”

楊老看了他一眼，思索道：

“π介子肯定是不可能的，因為π介子被Λ4685超子‘贈與’給了盤古粒子....唔，這句話里頭還是用孤點粒子吧。”

“另外k介子也不可能，因為它有一個奇異性的本征態，我們并沒有觀測到這個本征態鼓包。”

“至于中微子....顯然更沒有可能性了——它在今天之前都還是暗物質候選呢。”

聽聞此言。

一旁的大衛格羅斯插了句嘴：

“so......楊，你認為可能是w或者z玻色子引發的異常？”

楊老輕輕嗯了一聲，轉頭看向了一旁沒過來的費米實驗室代表布魯斯·阿諾爾：

“是有這個可能，你們還記得22年費米實驗室對w玻色子超重的那篇研究嗎？”

威騰微微一愣，旋即脫口而出：

“你是說doi:10.1126/bk1781？”

楊老點了點頭。

楊老所說的這篇研究2022年4月，當時《sce》還史無前例的給了它一個巨大的首頁大封推。

文章的內容很簡單：

費米實驗室的專家對tevatron對撞機2002年至2011年這10年間產生的w玻色子數據進行了持續分析，發現w玻色子的質量為80433±9.4mev，這一結果比標準模型的預測值重了76mev——相當于差出去了了152個電子的質量。

并且這一測量結果與理論值的偏差達到了......

7個σ。

早先提及過。

在粒子物理中，5個σ就能算得上一項真正意義上的物理新發現。

更關鍵的是.....

在標準模型當里頭，w玻色子的質量是希格斯機制給的：

希格斯機制讓su(2)xu(1)的電弱對稱性自發破缺，產生goldstone玻色子。

然后w玻色子吸收了goldstone作為自己的縱模，由此獲得了質量。

w玻色子的質量大于標準模型的預言，要么說明希格斯機制有問題。

要么就是.....

在某個區域里，存在有一顆全新的基礎粒子。

目前全球的物理學界都在等著lhc的驗證，畢竟這是目前全球最權威的一臺設備。

而lhc則像是個起點斷章作者一樣，天天嚷嚷著就快開始了，但始終卻不開機。

總而言之。

很多人老是嗶嗶著物理界沒有什么大發現，但實際上基礎物理已經悄然面臨了一次巨大危機，物理大廈很可能就又雙叒叕要坍塌了。（這里可以留個眼，據說今年7月lhc就要開始驗證了，如果是真的那樂子可就大了）

隨后威騰又看了眼楊老，表情若有所思。

楊老的意思其實很明顯：

那顆粒子的異常，或許就是受到了w玻色子的影響。

也就是希格斯場在非穩態下出現了量子力學的真空，整個物理系統的連續性被自發打破，從溫伯格角引發了整個的異常。

這種說法怎么說呢......

看起來似乎還算合理，但威騰心中卻有點膈應。

畢竟研究到了這一步，縱觀現場所有的參會者，除了鈴木厚人等少數個例外，大家肯定都想著能再多發現點有意思的東西。

所以楊老的這個說法看似解答了問題，但期望值上卻距離威騰所想的有點差距——因為這顆粒子對w玻色子的影響已經在開會之前就被觀測到了。

說直白點就是......

這個解釋似乎有些配不上它在這場發布會中的收尾‘身份’，也對不起威騰為它承擔的風險。

畢竟cp缺破不是他的專業方向，威騰和它的交集真不多。

想到這里。

威騰不由在心中嘆了口氣。

也罷。

有差距就有差距吧。

至少這顆粒子確實存在，也算是給他在數學方面的能力打了個，倒也不能算是沒有收獲。

只能說這顆粒子和他的交集沒有那么深，后續的研究他肯定是沒什么機會參與了。

而就在威騰有些出神之際。

他眼角的余光忽然瞥見徐云湊到了楊老身邊，低聲說了些什么。

接著在威騰的注視下。

楊老有些疲態的目光莫名一亮，臉上的表情鮮活了不少，似乎是......

聽到了什么令他驚訝的消息。

隨后楊老再次拿起之前的報告，大拇指甲尖兒壓著某一行，緩緩的從左到右劃著。

過了半分鐘。

楊老忍不住輕咦了一聲，將所有人的注意力都吸引了過去。

見此情形。

潘院士掃了眼徐云，忍不住對楊老問道：

“楊老，您這是......”

孰料楊老并沒有理他，而是擺了擺手，繼續查閱著報告。

徐云見狀也不好打攪楊老，只能對自己老師聳了聳肩，表示愛莫能助。

就這樣。

過了足足有三四分鐘，楊老才緩緩抬起了頭，徑直看向了威騰：

“威騰先生，我們.....好像犯了一個錯誤。”

威騰一怔：

“錯誤？”

“是的，如果整個數值是從溫伯格角引發的異常，那么異常磁距的耦合常數在那個框架內也應該有一個明顯的異動，對吧？”

威騰想了想，肯定道：

“沒錯，按這個偏差值來算，耦合常數的能標變化應該在10以上，但不會超過15。”

“那你現在算算它的異動量級吧。”

一旁的徐云聞言，立刻很乖巧的將筆和紙遞給了威騰。

威騰下意識接過紙和筆，看了眼楊老，又看了眼徐云，低頭算了起來。

溫伯格角。

這也是弱電統一理論中一個非常重要的參數，從名字上就不難看出貢獻者是誰。

它可以由w玻色子和z玻色子的質量比值的反余弦函數定義，大約為29度——當然，它是一個抽象的角度。

這個夾角的值無法從第一原理性理論導出，只能實驗測量。

因此從某種程度上來說。

弱電統一只是在一定能階上，兩種基本力邊界發生了模湖。

而引起這種隨能標跑動的物理定律的內在機制，目前科學界尚未了解——至少從公認理論的層面上來說是這樣的。

所以威騰只能先從錯誤的數據上對溫伯格角進行反推，通過弱超荷來確定共變導數，用二分量之后底分量來表示。

當然了。

這種量級的筆算，自然難不倒威騰。

因此很快。

威騰便計算出了異常磁距的耦合常數的數值。

不過在寫下最終結果的時候，威騰的筆尖忽然一頓，臉露訝異。

他第二次抬頭看了眼楊老，又看了眼徐云。

隨后重新低下頭，筆尖在紙上亂涂了幾下，再次進行了演算。

楊老見狀也沒多說話，而是就這樣看著威騰計算。

這一次。

威騰的計算足足持續了.....

十四分鐘。

十四分鐘后。

威騰第三次抬起了頭，不過這次他先環視了周圍眾人一圈，方才對楊老說道：

“1.53，耦合常數的能標變化只有1.53。”

咕嚕——

威騰重重咽了口唾沫，此時此刻，他感覺自己的嘴唇有些發干：

“楊，所以......你之前的猜測...是錯誤的？”

“對，出錯了。”

“那么真正的原因呢？”

楊老沉默片刻，緩緩說道：

“愛德華，在實驗開始之前，你曾經舉過冥王星的例子，用冥王星對天王星的影響來解釋了未知微粒的存在。”

“既然如此....想必你也應該知道，冥王星這顆星球有一點非常特殊。”

“那就是它有一顆和它體型相差不是很大的衛星，叫做冥衛一，也被稱之為卡戎，二者如同雙生子一般彼此相對。”

威騰下意識點了點頭，不過依舊有些不明白楊老重提冥王星的目的。

不過幾秒鐘后。

他整個人便忽然意識到了什么，眼睛瞪得如同30個李榮浩那么大，駭然的看向了楊老：

“楊，你的意思是.......”

徐老朝他微微頷首，整個人靠到了座椅上，語氣有些感慨：

“是啊...我們從一開始就把923.8gev那個數字當成了一顆粒子的能級，但實際上有沒有一種可能......”

“這其實是兩顆貼著很近的粒子，它們一直......”

“手牽著手呢？”

明天住院，可能請假一天。