第六百二十七章 瞧瞧我們發現了什么?(下)

走進不科學 第六百二十七章 瞧瞧我們發現了什么?(下)

在半個多小時之前。

徐云還在為趙忠堯和蓋爾曼的彼此錯過而有些感慨呢，畢竟這二位其實是真挺對味的。

而且徐云對于蓋爾曼這人雖然不像對溫伯格那么喜歡，但也談不上厭惡——在眾多大佬中，蓋爾曼算是對華比較友善的一位了。

例如他經常來華開講座，而且是只談學術不談政治，也不貶低華夏的科學圈。

其余物理學家中來華次數比他多的不是沒有，但一來地位比不上他，二來這些人基本上都是華夏的外籍院士。

而很多所謂的外籍院士嘛....

不說他們全都是為了錢吧。

至少除了R.克勞夫和戴維·格羅斯這兩位幾乎不索取還反而一直在給華夏捐款的外籍院士之外，其余的外籍院士基本上都是有所求的。

比如他們要么是高校之間維持關系的紐帶，要么就是自己和某些機構有什么合作，或者干脆就是掛名的吉祥物。

唯獨蓋爾曼既不是外籍院士也沒有在華產業，很多時候都是來華夏開個講座講些知識就走了——而且出場費還真不高。

例如12年他來華夏的那次，一場講座才收了5000美刀，比他在藤校講座還便宜。

因此徐云對蓋爾曼的看法歷來是中立偏友善，尤其是蓋爾曼去世之后，逝者光環讓徐云還額外多了幾分敬重。

但徐云沒想到的是。

如今看來，這個時間線的蓋爾曼蓋老爺子，估計是達不到原本時間線的高度了。

朱洪元提出的這個概念，已經無限接近了夸克模型。

沒錯。

夸克模型——而且還是獨立于層子模型之外的一些概念。

眾所周知。

夸克和膠子之間的強力不僅會在微小的時間和距離間隔上變得微弱，還會因為能量和動量發生巨大的變化而變得微弱。

這兩種行為是漸近自由的兩個方面，后世的QCD中使用量子力學方程就可以從其中一個推導出另外一個。

而能量和動量罕見的巨大變化，則會導致一種驚人的現象出現，這個現象在徐云來的后世甚至被公認為超高能相互作用的一個主要特征。

那就是....

噴注現象，英文名叫做jet。

不夸張的說。

噴注現象揭示了QCD的本質，以一種極其直觀、可見的形式展示了夸克、膠子和它們之間的基本相互作用。

看過《走進不科學》的同學應該都知道。

中子，是由兩個下夸克和一個上夸克構成的。

π介子，則是由上夸克和下夸克及其反粒子構成。

而質子呢，是由兩個上夸克和一個下夸克構成的。

在某些高速撞擊中，夸克可能會脫離自己習以為常的環境，獲得了大量的能量和動量，然后離開質子。

然而孤立的夸克是無法持續存在的，因為所有的夸克都帶有「色荷」——可以理解為類似于電荷的一個物理量。

這種非零的色荷會干擾色膠子場的平衡，因此夸克會輻射出膠子，從而釋放能量和動量。

這些輻射出的膠子還會再次輻射出其他膠子，或是夸克和反夸克。

這樣一來。

初始的刺激最終會留下一連串夸克、反夸克和膠子，然后它們又會凝結成質子、中子和其他強子。

這是一個非常復雜的過程，有點類似媽媽生出了女兒，女兒又生出了媽媽——這就是漸近自由帶來的混亂結構。

接著在這種情況下。

噴流中

的所有粒子都會趨向于朝同一方向移動。

最后加速器的檢測設備會在一個狹窄的錐形空間內觀察到許多粒子的軌跡，這種圖像就是噴注——直白點說就是吃多了華萊士后噴射戰士的形狀。

又因為能量和動量是守恒的，所以噴注中所有粒子的能量和動量加起來，就是初始夸克的能量和動量。

噴注對物理學家來說是一份完美的禮物，因為它們編碼了有關初始粒子能量和動量的信息。

某種意義上來說，噴注就是這些粒子的化身。

在原本歷史中。

三噴注的發現出自丁肇中先生之手，時間在如今的十多年后。

當時丁肇中帶隊在阿普頃國立布魯海文實驗室發現了發現了一種新的基本粒子，這種新粒子十分獨特，不帶電，壽命比近些年來相繼發現的新粒子長1000倍。

于是丁肇中便給它取名為J粒子，J和丁這個字很接近，其意不言而喻。

這個粒子在被發現的同時，也驗證了蓋爾曼在1964年提出的夸克模型的正確性。

另外很巧合的是。

同樣是這一天，斯坦福直線加速器里奇特小組也發現了新粒子，命名為ψ粒子。

更有意思的是這兩種粒子其實是同一個東西，不過兩組人馬倒是都謙讓地不愿爭取名次與命名權，反而改用對方的命名稱呼這個新粒子。

于是這個粒子至今仍被稱為「J/ψ介子」，是唯一擁有兩個字母的粒子，丁肇中與里克特也于1976年共同獲得了當年的諾貝爾物理獎。

另外既然提到了介子，這里再說個很好玩的笑話：

你介子是不是基本粒子這個問題的話，會發現答案居然是是。

更好笑的是你點進答案，赫然可以看到一句話掛在最前邊：

介子由一個夸克和一個與之呼應的反夸克組成，它們通過強相互作用力連接在一起形成了這種復合粒子——最后這個四個字不覺得刺眼嗎

這年頭某個瀏覽器真的是越來越離譜了，又流氓又反智，簡直和視覺華夏有的一拼。

視線再回歸現實。

當然了。

丁肇中發現的J粒子對撞能級是3.1GeV，遠遠超過了現在這臺串列式靜電加速器的量級。

因此現在朱洪元他們肯定沒法找到具體的粒子，只能發現現象。

但是別忘了

朱洪元他們此時已經有了層子模型的雛形了。

雖然沒有見到實際的J粒子，但他必然會將自己想象的微粒與層子模型....也就是夸克聯系在一起。

換而言之。

這個現象可以成為層子模型的有力支撐！

這可比J粒子啥的重要的多了，畢竟J粒子只是一種次原子類型的介子而已，連基本粒子都算不上。

而層子模型影響的，可是整個基本微粒框架！

一張床和一塊地基誰重要，傻子都分得出來。

而就在徐云思索之際。

一旁的趙忠堯也開口了，只見他略帶思索的摸了摸下巴，對朱洪元問道：

「洪元同志，莫非你的意思是在強子之下，還有一種更小的粒子存在？」

朱洪元沉吟片刻，沒有把話說的太絕對：

「怎么說呢比強子小肯定是沒跑的——畢竟它是從質子內部被撞出來的，質子也是一種強子嘛。」

「但它比普通強子具體小多少就不得而知了，目前可以肯定的就是....它的狀態一定非常不穩定。」

「要么它由于某種原因無法獨立存在，要么就是在極短的時間內會進行衰變——哪怕在微粒層面也依舊極短的那種。」

「當然了，以上這些猜測的前提都是那個粒子并非臆想出來的虛物，總之我個人認為這個概率很大——它恰好符合我們原子能所在年初組內討論過的一些概念。」

趙忠堯聞言與王淦昌彼此對視了一眼，又對朱洪元問道：

「洪元同志，你莫非指的是原子能所今年提上來的那份元強子模型的綜述？」

朱洪元坦然的點了點頭，這個問題就容不得他保守了，干脆利落的承認道：

「沒錯，就是那個元強子模型。」

趙忠堯頓時默然。

朱洪元和趙忠堯口中的元強子便是徐云熟知的層子模型，不過眼下這個時期它還沒改名為層子，口頭和文件上的名字都是叫做元強子。

實話實說。

朱洪元的這個解釋沒有任何數據佐證，更多還是一種理論上的推導。

但至少從趙忠堯的視野看去，這個說法確實能夠對噴注現象有所解釋。

眼見現場有不少人表情茫然，朱洪元便輕咳一聲，主動介紹起了這個元強子模型：

「諸位同志，不知道你們對蓋爾曼先生和奈曼先生在今年年初提出的、用強相互作用的SU(3)對稱性來對強子進行分類的八重法是否了解？」

「八重法？」

一旁的老郭聞言微微一怔，旋即便想到了什么，回憶著道：

「就是那個對不同的粒子賦予不同的奇異數、將八個粒子聯合一起形成一個穩定狀態的方法？」

「如果我沒記錯的話我們從貴德縣取回來的那批外文文獻上，就有關于這個概念的論文。」

朱洪元朝老郭點了點頭，說道：

「沒錯，就是那個方法。」

「郭工，我們原子能所在今年2月份就得到了這篇論文，當時根據組內成員的討論，大家都認為這是一個很有意思的概念。」

「于是我們基于這個想法進行了自由探討，最后大家得出了一個....唔，有點類似洋蔥一樣可以一層一層被剝離的模型。」

「咱們華夏文化里不是有個元的概念嘛——比如說人有元氣啥的，所以我們就把這個模型叫做了元強子。」

早先提及過。

老郭他們當初取回來的外文文件足足有一個鐵箱那么多，這些資料的積累存在一個時間跨度，也就是滿了一定數量才會「發貨」。

因此這些資料雖然珍貴，但卻少了一些時效性。

而朱洪元他們的原子能所位于首都，通過毛熊一些零零散散的關系及時拿到一兩本期刊還是沒啥難度的。

所以在老郭他們收到外文期刊之前，朱洪元他們就已經看到過了蓋爾曼的那篇論文，甚至還進行過了頭腦風暴。

八重法。

這是蓋爾曼在今年年初的時候，根據對稱性思想提出的一個強作用對稱性的理論。

他指出強相互作用的粒子應滿足SU(3)對稱性，在數學上對應的是SU(3)群。

考慮到某些笨...咳咳，奔著掌握知識來的同學的閱讀需求，這里再簡單解釋一下幾個群的概念：

在粒子物理中。

SU(1)，SU(2)，SU(3)這三個群是必須要掌握的基礎。

SU(1)，SU(2)，SU(3)在數學角度來看都是李群，從物理角度來看是是對系統施加一種變換，讓系統在這種變換下具有某種不變形。

這三個群在數學上作為李群都是自己的幾何結

構，可以想象它們都是光滑的幾何體，有自己的維數。

這個維數在數學角度來看是切空間的維數，可以具體地計算出來，例如SU(2)是3維的，SU(3)是8維的。

這個維數有非常明確的物理意義，就是在相互作用中媒介子的維數，或者說媒介子的種類。

例如電磁相互作用的媒介子只有一種就是光子，于是可以它對應的規范場就是U(1)。

而弱相互作用的媒介子有三種，，Z，于是就可以推測它對于的規范場是SU(2)，因為SU(2)是3維的。

電磁力對應U(1)群，弱相互作用力對應SU(2)群，強相互作用力對應SU(3)群。

而SU(3)群中呢，又有一個8維表示，也就是八個生成元。

所以八重法就是指每8個有類似性質的粒子能填入SU(3)群的8維表示中，它把有相近性質的強作用基本粒子分成一個個族，并認為每個族成員應有8個。

粒子物理中的什么介子八重態啦、重子八重態啦都是八重法的范疇，后來還拓展到了十重態。

所以你看到的X子X重態，本質上都是八重法的衍生。

當然了。

眼下這個時期八重法的爭議性還很大，因此很快便有專家提出了不同的看法：

「SU3群？洪元同志，按照你的意思，所謂的元強子不是一個兩個，而是八個？」

「如果有這么多的所謂元強子存在，那么CP破缺性質要如何解決？——最簡單的一個問題，在這種情境下，同態映射的核在數學上豈不是得是二對一了？」

開口的這位學者叫做王竹溪，也是一位華夏知名的物理學家，華夏第一批學部委員。

不過王竹溪之前工作的方向主要偏教育端，和朱洪元的交集并不算深。

聽到王竹溪的疑問，朱洪元卻微微笑了笑：

「竹溪同志，你的這個問題我能解答。」

只見他從一旁的桌上拿起了紙和筆，飛快的在桌上邊寫邊解釋了起來：

「竹溪同志，同態映射的本質其實就是幺正矩陣的映射驗證，只要能證明SO(3)群的元素都可以映射到行列式為1的2X2矩陣D1/2(α，βγ)上就可以了。」

「根據SU(2)群和SO(3)群的定義，SO(3):{O∈GL(3，R)OTO13，det(O)1}，SU(2):{U∈GL(2，C)UU12，det(U)1}。」

「接著找一個三維矢量vv(v1，v2，v3)，可以利用泡利矩陣將其映射成一個22無跡厄米矩陣，即vv→rrviσi(v3v1iv2v1iv2v3)，這個映射的逆映射為vi12tr[σirr]，并且有det(rr)vv2，以及12tr(rr2)vv2.」

「這個無跡厄米矩陣可以表示SU(2)群上的代數，那么SU(2)群在這個代數上的伴隨作用為rrurru.其中u∈SU(2).」

「那么誘導出一個在三維實矢量空間的表示，v′i12tr(σirr′)12tr(σiuσju)vj，v′iRji(u)vj，因此，Rji(u)12tr(σiuσju)..」

「如此一來，只要證明R(u)∈SO(3)就行了，我們的思路是.」

看著洋洋灑灑大書特書的朱洪元，徐云的臉上也忍不住露出了一絲微妙。

這算是巧合嗎？

要知道。

后世華夏量子場論中有關群論在同態映射方面的證明，主要的「操刀者」正是朱洪元來著

不過朱洪元編譯那套書的時間是在八十年代中期，如今看來很明顯，這又是一個因為國際封鎖而被埋沒的成果。

十多分鐘后。

在眾人的注視下，朱洪元寫下了最后一段話：

「根據核空間的定義，這個同態映射的核為H{u∈SU(2)R(u)13}，因此，要求urrurr，對于任何rr均成立。」

「根據Schur引理可知，uλ12，其中λ是一個常數，又因為det(u)1，因此λ±1.由于R(u)R(u)，且這個映射的核為{12，12}，由此可證，這個同態映射在數學上是二對一的。」

看著面前的這份計算結果，王竹溪也陷入了沉默。

朱洪元居然真推導出來了？

而且看這情況，他似乎很早之前便有了具體的計算思路？

不過在安靜了小半分鐘后，王竹溪還是忍不住摸了摸下巴，說道：

「洪元同志，我不是有意在抬杠啊，只是咱們是搞物理研究的，單純在數學結果上推導成立，似乎還有些不太夠吧？」

「如果沒有更加清晰的實驗結果，我還是對你的這個元強子模型保持意見。」

聽聞此言，朱洪元的臉上也露出了些許難色。

他自然知道王竹溪不是在針對自己，畢竟數學和物理確實是兩個學科。

雖然有個詞叫做萬物皆數，但這個本質其實是邏輯自洽，只是數學也符合邏輯自洽罷了。

至少目前來說，朱洪元確實沒有足夠的證據能夠支撐自己的理論。

然而就在現場有些沉寂的時候。

眾人不遠處的某張桌子上，忽然響起了一道聲音：

「啊咧咧，好奇怪哦.「

深夜網吧碼字，隔壁一大哥把鞋子襪子全脫了光著腳（沒啥味道也沒翹到桌上），我猶豫了一會兒礙于個人形象還是沒這樣做