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走進不科學 第六百八十六章 鈴木厚人這個坑太小了,咱們把它挖大一點吧(下)
“納尼?和華夏人換取實驗數據?”
聽到湯川秀樹的這番話。
朝永振一郎忍不住錯愕了幾秒鐘,方才回過神問道:
“湯川桑,聽你這意思.你認為華夏人的手里有足夠的實驗數據?”
湯川秀樹輕輕朝他點了點頭,說道:
“沒錯,雖然不知道他們怎么解決的高能級實驗條件,但以我的判斷來看,這些實驗數據的真實性還是毋庸置疑的。”
“其中電子中微子的相關參數不算核心參數,我們如果以學術交流的理由進行交換,多半不會付出什么很明顯的代價。”
說著湯川秀樹伸手指了指辦公桌上的《PhysicalReviewLetters》,繼續說道:
“一郎先生,我剛才在小柴桑計算的時候也簡單估算了一下華夏那邊的實驗情況。”
“不出意外的話,那些華夏人大概做到了70MeV量級左右的撞擊實驗,在這種能級之下,一頁報告中大概能有六到八個我們需要的參數。”
“根據撞擊的能譜區間,我認為他們手上掌握的報告數量大概有30頁左右。”
“按照這樣估計,他們手上應該有200250個不重復的關鍵數據,能拿到手的話足夠我們進行數學方面的核驗了。”
實話實說。
如果此時徐云在場并且聽得懂湯川秀樹的這段日語,估計也會忍不住贊嘆一聲這個霓虹人在物理數據上的造詣。
畢竟湯川秀樹此時所說的情況,基本上和目前兔子們掌握的數據相差無幾——而他其實連一張實際的實驗報告都沒接觸過。
不過這也正常。
還是那句話。
某個人的政治立場和個人能力其實是沒啥直接關系的,無論他是普通人還是政客或者科學家。
有些人可能壞的流膿,但他真未必有多蠢。
就像迪迦奧特曼里面那個變身成邪惡迪迦的正木敬吾,人家還是頂尖的物理天才呢。
湯川秀樹某種程度上也是如此。
他所提出的湯川耦合理論以及發現的π介子在理論物理史上確實占有一席之地,這點即便是每本書都要diss湯川秀樹一次的徐云也必須承認的點。
視線再回歸現實。
聽到湯川秀樹的想法,朝永振一郎很快也跟著點了點頭。
正如湯川秀樹所說。
雖然他們暫時不知道一窮二白的華夏人到底怎么具備的實驗條件,但目前卻可以肯定這些實驗數據相當真實,絕對不是腦補杜撰出來的。
而實驗所需要的6070MeV這個量級的加速器霓虹國內顯然也不具備相應的設備條件。
因此想要進行后續的研究.準確來說是數學研究,顯然必須要和華夏人做個交易。
畢竟數學計算其實是一件很嚴謹的事兒,沒有足夠的數據你手上就那么些字符,光靠字符的定義想要推導某個理論基本上是不可能的。
好在湯川秀樹需要的數據在整個實驗報告中不算顯眼,以目前華夏這個國家的情況,估摸著很輕松就能將數據換到手:
簡單點用糧食,麻煩點用一些淘汰的非禁運設備或者外匯,多半就能把數據換回來了。
這年頭的霓虹雖然還沒有經濟膨脹到想要逆襲親爹,但以京都大學的實力想要完成這種交換還是很簡單的。
朝永振一郎便準備出聲贊同湯川秀樹的想法:
“湯川桑”
結果他的話剛說一半,一旁便響起了一道有些稚嫩的聲音:
“啊咧咧,好奇怪哦”
朝永振一郎and湯川秀樹and小柴昌俊:
隨后湯川秀樹順著聲音傳來的方向看去,發現發聲之人赫然便是
自己的學生,鈴木厚人。
看過《走近不科學》第六百八十五章的同學應該都知道。
在不久前小柴昌俊推導相關數據的時候,湯川秀樹將鈴木厚人也喊到了辦公桌邊,為小柴昌俊的計算打下手。
此時此刻。
這位湯川秀樹新收的學生正一臉疑惑的看著面前的某張報告,嘴里還叼著一把筆的末端晃個不停。
也不知道是不是因為發現了新物理使然。
面對鈴木厚人的失禮之舉,平時脾氣臭的和OTTO電棍似的湯川秀樹難得沒有發火,而是少見的擺出了一副溫和的表情說道:
“鈴木同學,你有什么發現嗎?”
湯川秀樹的所謂發現帶著一些調笑的意味,畢竟鈴木厚人雖然天賦異稟,但他目前終究沒有成長起來。
此時在場的其他三人都是當世頂尖的物理學家,倘若真的有什么異常,湯川秀樹他們應該早就有所察覺了才是。
不過鈴木厚人卻仿佛沒有聽出湯川秀樹的打趣一般,而是有些嚴肅的看向了自己的老師:
“教授,這里好像有點不太對勁。”
湯川秀樹與身邊的小柴昌俊對視一眼,隨后慢慢走到了鈴木厚人的身邊:
“哪里不對勁?”
在湯川秀樹想來。
鈴木厚人估摸著是在哪個環節上卡了殼,就像很多學生做數學題時一樣,沒能想通前后兩步是怎么遞進對接的。
那類問題可能可以困住大多數學生,但想要難倒老師卻不太可能——這屬于視野和經驗的問題。
鈴木厚人此時同樣抱有這個想法,所以便老老實實的對湯川秀樹說起了自己的疑問,想要得到老師的解惑:
“教授,您看看這里.這是一個華夏人計算出來的對稱群自發破缺后的期待值。”
“我剛剛試了一下,如果選取VEV為(0,…,0,v)/2,那么理論上一共有N1N112N1個生成元被破缺,剩余的對稱群是SU(N1)。”
“但如果考慮到您和小柴先生剛才討論的電流項,似乎又能和簡并子空間內的SU(N_i)群對應起來,這是不是有些奇怪?”
湯川秀樹一開始臉上的表情還有些隨意,不過看著看著,他的臉色忽然開始變得有些凝重了起來,眉頭也微微蹙在了一起。
兩分鐘后。
湯川秀樹主動從桌上取過了這本期刊,同時朝小柴昌俊和朝永振一郎招了招手:
“小柴桑,一郎先生,麻煩你們過來一下。”
小柴昌俊與朝永振一郎聞言愣了幾秒鐘,回過神后很快來到了湯川秀樹身邊:
“湯川桑,怎么了嗎?”
湯川秀樹點點頭,將這期刊遞給了他們:
“你們看看這個。”
小柴昌俊見狀主動對年長的朝永振一郎做了個請的動作,朝永振一郎說了聲阿里嘎多,便接過期刊與小柴昌俊一同看了起來。
與湯川秀樹有些類似。
一開始的時候小柴昌俊與朝永振一郎都沒對上頭的內容太當回事,臉上的神色主要以好奇與探究為主——好奇湯川秀樹為什么會如此嚴肅。
不過很快。
二人的表情便同時一凝,朝永振一郎更是將期刊放到了桌上,拿起一張紙算寫了起來。
過了大概五分鐘左右。
小柴昌俊與朝永振一郎近乎同時從桌上抬起頭,異口同聲的說道:
“湯川桑,這不對勁!”
湯川秀樹對于他們的反應并不意外,只是暗自握緊了拳頭,問道:
“兩位,你們也這樣認為嗎?”
小柴昌俊用力點了點頭,篤定的說道:
“沒錯,這里一定有問題!”
眾所周知。
電磁相互作用對應SU(1)群,弱相互作用對應SU(2)群,強相互作用對應SU(3)群。
SU(N)群可以用它的基礎表示來進行定義,元素可寫為U(α)exp(iαiTi),其中生成元的形式是這樣的:
(Tba)cdδacδdb1Nδabδcd,且滿足對易關系[Tab,Tcd]δcbTadδadTcb。
從群參數數目來看。
SU(NM)一共有(NM)21個參數,而子群SU(N)SU(M)的群參數數目為:(N21)(M21)(NM)21(2NM1)。
其中2NM個參數描寫直和矩陣之外的非對角元,此時還剩有最后一個參數,用來描寫對角矩陣。
這個參數的內容起點無法顯示.咳咳,并不重要,重要的是另一個概念:
對角矩陣所屬的群是獨立的。
早先提及過無數次。
在規范場論中。
電磁力對應的是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。
而在數學上。
U(1)其實就是復平面上的一個矢量Cre(iθ)保持模長不變的變換,即e(iα)乘以C的變換。可以說,U(1)的常用表示就是e(iα)。
其中α叫連續參數,這里是轉動變換的角度。e指數上除了α還有一個i,叫這種變換的生成元。
所以U(1)也可以看成矢量不變,而復數坐標系方向的選擇有任意性,這些坐標系之間的變換關系。
SU(2)就是復平面上的兩個矢量(即兩個復數),保持模長平方和不變的變換,要求變換矩陣的行列式
為1,于是要求生成元的跡必然為0。這復平面上的兩個矢量,可以看成一個4維實空間中的矢量,投影到兩個平面上的投影矢量,每個平面上的投影矢量都對應一個獨立的復數,兩個投影矢量畫在一個復平面上,就是上一段落所述的二維復矢量的來源。
當4維空間中的一個矢量純轉動時,它的兩個投影矢量即兩個復數將保持模長平方和不變做各種變換,這種變換就是SU(2),常用表示的生成元是泡利矩陣。
SU(3)則是復平面上3個矢量保持模長平方的和的不變的各種變換,它的生成元常用表示是蓋爾曼矩陣。
也就是這個矩陣如果在某種情況下支持U(1)群的數學表示,那么它就無法在SU(2)群和SU(3)群的情景下成立。
這就好比是一個地球人。
他能在地球的環境下安穩生存,那么就絕不可能在沒有任何外部措施的情況下在冥王星上存活。
因為冥王星上的溫度、氣壓、含氧量和地球完全是不一樣的,想要在冥王星上生存也可以,但是必須要配合其他一些裝備——也就是在其他群的情境下更換表達式。
當然了。
如果你是體育生的話另說,畢竟體育生是可以硬抗核聚變的。
但眼下湯川秀樹.或者說鈴木厚人發現的這個情況卻有些特殊。
根據趙忠堯等人在論文中的計算顯示。
對于SU(NM)群的約化,他們主要通過使用楊圖[ω]標記的楊算符Y[ω]作用在其張量空間得到。
經過嚴格的討論(這里忽略討論過程)最終可以得到一個結果:
在Y[ω]投影構成的張量空間中,有屬于子群SU(N)SU(M)不可約表示[λ]×[μ]的子空間,即在表示[ω]關于子群的分導表示約化中出現子群表示[λ]×[μ]。
這屬于對角矩陣在SU(3)群的某種表示,整個推導過程湯川秀樹沒有發現任何問題。
但問題是
在引入了中微子的那個額外項后,這個對角矩陣的三個楊圖[ω],[λ]和[μ]的行數都小于了NM,N和M。
這代表了在這個框架下,數學層面可以用左手場ψLc代替右手場ψR,且可以看出ψLc所屬的表示與ψR所屬的表示互為復共軛。
用人話來說就是.
對角矩陣不需要太過變化,就能在SU(2)群成立了。
用上頭的例子來描述,就是一個地球人在沒有任何外力的情況下在冥王星上活了下來。
這tmd就很離譜了.
湯川秀樹忍不住與小柴昌俊還有朝永振一郎對視了一眼。
這是推導錯誤?
還說內部另有他因?
如果只是前者那自然沒什么好說的,推導錯誤的情況下什么事情都有可能發生。
但如果這個推導過程沒有問題.那么這個所謂的沒有問題,問題可就大了
咕嚕——
湯川秀樹的喉結滾動了幾下,很快做出了決斷:
“鈴木同學,麻煩你打個電話給岸田教授,告訴他我們今天的實驗室參觀恐怕要取消了。”
鈴木厚人立馬站直了身體:
“哈依!”
接著湯川秀樹又對小柴昌俊還有朝永振一郎說道:
“小柴桑,一郎先生,我們要不要試試?”
盡管湯川秀樹沒有說要“試”什么,但小柴昌俊和朝永振一郎都理解了他的意思:
試試去驗證這個過程!
如果這個情況真的可以廣泛成立,那就預示著一件大事將要發生!
什么中微子額外項、湯川耦合的變式在這件事面前,都渺小到了可以忽略!
那就不是什么諾獎或者比肩牛愛的問題了,湯川秀樹將會成為物理史上當之無愧的第一人!
剎那之間。
湯川秀樹感覺自己因為車禍而僅存的一顆蛋蛋都充滿了希望。
隨后鈴木厚人前去聯系起了岸田,湯川秀樹則帶著小柴昌俊還有朝永振一郎關上門,開始做起了進一步的驗證。
“我們需要先對Aμ的表達式進行拆解,爭取將其中的24個生成元拆解出8個屬于SU(3)的生成元,3個屬于SU(2)的生成元以及1個屬于SU(1)Y的生成元”
“這部分我可以獨立完成,不過述如果要這樣進行分解,那么就應該在子群SU(3)CSU(2)L進行相應變換的規范場吧?”
“沒錯,我們需要對SU(3)群的生成元再一次進行線性組合,構造一組厄米矩陣Ti,作為SU(3)群李代數的一組新的基,這個任務可能需要拜托一郎先生了”
實話實說。
這個驗證環節并不困難——否則湯川秀樹也不會那么快發現這個情況了。
它的難點主要在于將額外數據項與對角矩陣聯系在一起,這種數據敏感度世界上具備的人其實并不多。
但很湊巧的是
作為未來地球中微子的專家,差一步就能獲得諾獎的高能物理大佬,鈴木厚人恰好具備了這方面的天賦。
按照原本歷史發展。
只要再過四年。
他便會第一個將額外項的厄米共軛部分與Yukawa耦合結合,先是名聲大噪,接著迅速翻上人生的頭一次車。
當然了。
如今因為某些原因,鈴木厚人本人遺憾的錯失了這個翻車機會。
讓鈴木厚人摔倒的這個坑并沒有消失,反倒是機緣巧合的與徐云挖下的另一個坑互相貼合在了一起。
經常玩沙子的同學應該都知道。
如果你在一個坑的旁邊再挖一個坑,那么很可能會出現一種情況——兩個坑合的邊緣坍塌合一,形成一個更大更深的坑。
徐云原本只是想讓京都大學的某些人摔上一跤,但如今的事態因為某些原因,卻隱隱朝某個連徐云都未曾設想的方向發生了變化
“歸一化條件滿足了,這個期待值可以寫出3”
“咦,規范不變的Fermion動能項其實就是質量向,也就是左手場或兩個右手場的乘積?”
“湯川桑,這個能標可以忽略吧?忽略后引入你的湯川耦合定理,一個等式就成立了.”
“這里有個問題,如果按照自發對稱破缺的一般性理論,在沒有規范場時與商群的生成元對應的場分量是零質量Goldstone場,這似乎還是南部模型無法解釋的死胡同。”
“如果引入華夏人在元強子模型的重態分解呢?”
“我看看唔,似乎可以解釋的通了。”
“那就好,就按照這個思路繼續下去吧,等我們理論被證明成功的那一天,給那些華夏人一點點被稱贊的資格也是可以的.”
兩個小時后。
估摸著情況差不多的鈴木厚人拿起了杯水壺,正準備入屋給湯川秀樹等人添點水。
就在他伸出的手指即將扣響房門之際,屋內驟然爆發出了幾道隔著墻壁都清晰無比的狂笑聲:
“哈哈哈!天皇在上,我們的猜測是對的!板載!!!!”
聽到這聲狂笑的剎那。
毫無防備的鈴木厚人被嚇得渾身一激靈,好在及時握住了水壺的壺把方才沒有出事——水壺里裝的可是滾燙的熱水,如果打翻到身上的話鈴木厚人可以直接改名成鈴木厚葬了.
隨后鈴木厚人小心翼翼的推開辦公室大門,有些拘謹的探入了腦袋。
只見此時此刻。
湯川秀樹、小柴昌俊以及朝永振一郎三人正如同后世天府酒吧里的男酮似的,彼此抱在一起又叫又跳,周圍則是散落一地的計算稿紙,整個畫風看起來賊TM詭異
鈴木厚人見狀遲疑了足足有十多秒,方才咬著牙走進了屋內。
只見他躡手躡腳的來到了湯川秀樹身邊,放好水壺后小心的對湯川秀樹問道:
“教授,您的計算有結果了嗎?”
湯川秀樹原本正和小柴昌俊唱著某首昭和小曲呢,聞言頓時哈哈一笑,從桌上拿起了幾張算紙塞給了鈴木厚人:
“鈴木同學,你自己看吧——你這次的發現要立功了!”
這個時期的鈴木厚人還沒有后世那么追求名利,聞言只是下意識的接過算紙,當場看了起來。
早先提及過。
作為15歲就能被京都大學錄取、16歲以大二本科生身份拜入此前只收博士生的湯川秀樹門下的天才,鈴木厚人的知識水平要遠高于他的同齡人。
此時鈴木厚人在理論物理上的水平基本上和一位研二碩士差不多,雖然在頂尖的物理學家面前依舊只是個苗子,但一些學術內容還是能看得懂的。
若非如此,他之前也不會發現SU(N_i)群和生成元的異常了。
湯川秀樹和小柴昌俊他們的計算過程雖然有部分超綱,但在結合上下文過后,鈴木厚人還是能大致明白每一步的意義。
于是他咬著牙慢慢讀了下去。
幾分鐘后。
鈴木厚人忽然忍不住“啊”了一聲,整個人猛然抬頭看向了湯川秀樹:
“湯川教授,您發現了一個可以連接U(1)、SU(2)和SU(3)群的全新模型?”
聽到全新模型這四個字,湯川秀樹的呼吸頓時又急促了幾分。
只見他用力深吸了幾口氣,想要嘗試將自己的心緒平靜下來。
奈何無論怎么呼吸,湯川秀樹的心臟依舊在劇烈的砰砰直跳。
于是他只能暫時放棄冷靜下來的想法,嘴角顫抖的對鈴木厚人說道:
“沒錯,鈴木同學,我們發現了一個全新的物理模型。”
“這個模型不是某種特定的粒子框架,但它卻要比任何理論——包括華夏人的元強子理論在內,更加的具備影響力!”
“比如說如果這個模型成立,質子都將會擁有衰變周期!”
說道最后。
湯川秀樹更是毫無老師風范的扶住了鈴木厚人的肩膀,用力的晃動了起來。
而他對面的鈴木厚人則感到了一陣暈眩感——他并不是被湯川秀樹晃暈的,而是因為過渡驚駭而導致的天旋地轉
上頭說過。
電磁力對應的是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。
這三個群在數學概念上可以極盡復雜,但在物理方面卻又可以簡單到了不能再簡單:
SU(2)L×U(1)Y也就是可以理解成U(1)群和SU(2)群結合在一起,就是電弱標準模型。
沒錯。
電弱標準模型。
又比如華夏人搞出的這個元強子模型。
它便是將強力、弱力、電磁力放到了一個統一的框架中描述,是一個基于非阿貝爾規范場的量子場論模型。
電弱統一模型呢,則是模型的一個子集。
這種“統一”僅僅是說它們可以放到一個理論框架中去描述而已,與小麥當年的“電、磁統一”還是有極大不同的。
小麥當年的電磁統一是真正的統一,即他證明了電、磁本質上相同,電和磁在參考系變換下和動力學演化下可以相互轉化,它們是同一個客體的不同方面。
而現在的標準模型,僅僅是說可以把強、弱、電磁三種力用同一種理論框架來描述,它們遠非同一個客體。
至于引力就更別說了,先天性的格格不入。
然而.
湯川秀樹他們這次的推導結果,卻將U(1)、SU(2)和SU(3)三個群在數學上“湊”成了一個更加完整的框架!
也就是.
傳說中的“大一統”模型!
這可是物理之神愛因斯坦都無法完成的成就!
難怪湯川秀樹他們會如此激動,這個模型一旦被證明成功,那么湯川秀樹就真可以封神了!
物理史上第一人究竟是小牛還是老愛的爭議將會徹底消失,被一個霓虹名字取代!
鈴木厚人的心臟頓時砰砰直跳了起來。
誠然。
湯川秀樹等人只是在數學上完成了推導,而且相關參數較為單薄。
從應用角度上來說,這個模型是完全可以證實的!
因為在這個框架之內,湯川秀樹等人用了一個新的相互作用形式,描述了華夏的“元強子”與X、Y規范場相互作用之后的轉換過程。
而這過程中的重子數和輕子數是不守恒的。
這就是湯川秀樹最后提到的那個詞——質子會有衰變周期!
換而言之.
只要根據這個理論找到符合模型衰變的質子,就可以證明湯川秀樹理論的成功!
當然了。
這種事情說起來很容易,但做起來卻非常復雜。
至少以湯川秀樹本人.甚至以京都大學的能力,都很難完成這個想法。
舉全霓虹物理學界之力,花費大量.或者說無數的人力物力與時間,方才有可能做到這一步。
湯川秀樹整個人也迅速平靜了下來。
只見他深吸了一口氣,轉頭看向了小柴昌俊和朝永振一郎:
“小柴桑,一郎先生。”
“當年因為海軍馬鹿和陸軍馬鹿的齷齪,我們失去了第一個擁有原子彈的機會,而今天.”
“再次考驗霓虹物理學界是否團結的時刻.到了。”
看著面色無比凝重的湯川秀樹。
小柴昌俊和朝永振一郎彼此對視了一眼,異口同聲說道:
“湯川桑,你說吧,要我們怎么配合你?”
湯川秀樹沉默了幾秒鐘,方才一字一句的說道:
“我想要你們和我一起.”
“說服整個霓虹物理學界.不,應該說整個霓虹的科學界,在接下來的時間里傾起舉國之力投入大一統理論的研究。”
(本章完)
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