第四百六十五章 429亿分之一的几率
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注:
看这章之前建议再看一下216章,世界毁灭的那部分。
…………
「……「
第一排处。
听着从威腾口中说出的这番话。现场顿时陷入了有些微妙的沉寂。
只见安东·塞林格哗啦啦的翻动了几下自己的那叠报告,从中抽出了与威腾所示编号相同的那份,放在面前仔细审视了一番。
其余几人也很快做出了相同的动作。又过了片刻。
安东·塞林格放下文件,与潘院士做了个师徒间的眼神交汇,方才开口对威腾道:
「威腾先生,您的想法确实很有新意,但是.......
「恕我直言,目前物理学界似乎并没有粲夸克....不,应该说没有任何夸克与胶子会发生变换的证据.....」
安东·塞林格说完。
包括不少参会者在内,许多人同时点了点头。
此前提及过。所谓强子。
指的就是参与强相互作用的粒子,包括介子Meson和重子Baryon。
在夸克模型建立后。
物理学界想出了一种叫做深度非弹性散射...也就是很多人熟悉的DIS法来探究强子构造——那时候的强子主要是质子。
简单的说就是用高能电子轰击质子,把电子打入质子内部,通过对末态粒子的分析来反推质子内部结构。
所以这个实验也叫作电子—质子深度非弹性散射实验。
DIS表明了一个很重要的概念:
质子内的部分子具有「渐进自由」的性质。简单地说就是......
部份子之间越接近,强作用力越弱。
当部分子之间非常接近时,强作用力极弱,以便到它们完全可以作为自由粒子活动。
这种现象就称为「渐近自由」。
反之,部分子之间距离越大,强作用力就越强。
1973年的时候。
海对面科学家格罗斯、波利茨、威尔茨克发现SU(3)色规范群下的非阿贝尔规范群具有渐进自由的性质,由此建立了描述强相互作用的理论——也就是赫赫有名的量子色动力学,并且在2004年获得诺奖。
没错。
格罗斯——就是现在坐在徐云对面的大卫·格罗斯。
在QCD中有两类基本的自由度,或者两类粒子:
一种是夸克,费米子,自旋1/2,也就是夸克模型中的夸克。
另一种是胶子,自旋为1,玻色子,是传递强相互作用的媒介粒子。
也就是夸克组成结构,胶子把它们粘合成强子。
用现实的例子来举例,夸克差不多就是砖头,胶子则是水泥,二者缺一不可。
其中夸克有上、下、顶、底、奇异、粲六种色味。
胶子则有八种态。但问题是.....
虽然二者都是强核力的核心物质,可目前并没有什么证据可以证明二者在转换上有任何关联。
也就是夸克是夸克,胶子就是胶子。
没法通过加入一个介子啊轻子啊啥的完成转换。
威腾作为当世顶尖...甚至可以说排位第一的物理学家,不可能不知道这点。
面对安东·塞林格的疑问,威腾此刻看上去显得很淡定,似乎早就有所准备了。
只见他再次从报告中抽出了一份文件,把它递到了安东·塞林格面前:
「塞林格先生,请您看看这个。」
安东·塞林格先是扫了眼威腾,方才接过文件看了起来。
过了片刻。
安东·塞林格的口中忽然发出了一声轻咦:
「咦...这是....重子数失衡了?耦合上型夸克场的衰变宽度这么窄?」
听闻此言。
安东·塞林格对面的希格斯耳朵尖儿微微一动,忍不住出声道:
「塞林格先生,报告编号是多少?」安东·塞林格看了眼页脚:
「P292。」
希格斯迅速调阅起了对应的报告。重子数。
这是重子非常核心的一个属性,在正常情况下,重子的重子数是守恒的。
例如自由中子的β衰变,它在反应前重子数为+1,反应后重子数也是+1。
重子数守恒是由相互作用、色禁闭导致的,强子对撞实验没有发现色禁闭被破坏,所以重子数失衡在理论上的可能性只有一种:
加入了一个新的规范群。没错!
记忆力好的同学应该想起来了。
在463章第35段的时候曾经提及过,徐云发现的那份报告显示,粒子的属性框架是非纯规范理论!
也就是说......
夸克的色空间和弱同位旋空间直和了。想到这里。
希格斯忽然意识到了什么,呼吸略微一顿,转头对徐云问道:
「徐博士,可以请你把之前计算的矩阵元规范群算式找出来吗?」
徐云对希格斯的这番话略有意外,不过很快便肯定的一点头:
「没问题。」
说完他便来到了自己原先的位置上,飞快的翻动了几下文件堆,抽出了一份有些凌乱的稿纸。
接着他带着稿纸走到希格斯身边,递过去的同时有些不好意思的挠了挠头,说道:
「希格斯先生,这就是规范群算式,过程有些潦草,还请您多担待。」
徐云这番话可不是「自谦」,这份算式确实挺潦草的。
毕竟之前的计算时间非常紧迫,徐云写的内容肯定以简化为主,压根没想到希格斯会用到这玩意儿。
好在徐云的字迹还算立体,虽然看起来有些凌乱,但不至于特别影响观感。
随后希格斯朝他道了声谢,取过稿纸看了起来。
「24个生成元....8个胶子,3个弱相互作用玻色子,1个光子,标准模型占去12个,那么剩下的12个就是新引入的弱相互作用.....」
「其中3个矢量场带,每个带+4/3的元电荷,耦合下型夸克场—1/3和带电轻子场带—1元电荷,实现下型夸克与带电轻子的相互转变....」
「耦合上型夸克带+2/3元电荷,实现上型夸克的相互湮灭。」
「相应的还有3个反矢量场,耦合上述过程的反粒子,实现它们的反粒子反应......」
希格斯一边看一边做着计算,还时不时拿着威腾的那份文件进行起了参数校对。
十分钟后。
希格斯看着自己计算出来的结果,抬头望了眼威腾,表情有些复杂:
......一切尽在不言中。众所周知。
不同于光子的U(1)规范场,胶子源于SU(3)lor规范群。
这导致胶子有自相互作用——比如三胶子顶点等等。
同时当夸克味数小于33/2时,QCD里面的β函数都大于0,从而产生了渐进自由的现象。在这种情况下。
一旦夸克的色空间和弱同位旋
空间直和,就可能出现一个现象:
粲夸克对有概率湮灭为胶子(参考自温伯格《终极理论之梦》和GrandUnifiedTheory,当然现实中几乎不可能出现,我把轴矢量流反常忽略了)
换而言之。
无论是数学矩阵还是检测结果——也就是物理现象,此时都契合威腾的想法。
或者准确点说。
这是唯一双端都符合的一种想法。当然了。
这和发现了比夸克更小的结构啥的无关,属于一种高度疑似实锤的新夸克衰变态。
单纯的夸克衰变并不少见。
比如最典型的就是上夸克释放一个正电子和中微子后,就衰变成了下夸克。
只是眼下威腾他们发现的不是夸克之间的转换,而是夸克与其他基础粒子的变换过程。
单纯从模型上来说,夸克依旧是现有的最小粒子。
接着很快,一旁的尼玛又举起了手:
「威腾先生,这个思路在数学上不存在问题,现象上也支持它成立,但是......」
「这个湮灭成功的概率似乎也太低了,甚至比双粲夸克粒子生成的137亿分之一还低,简直难以想象....」
一旁的徐云听到这话,心中莫名的浮现出了一丝有些古怪的情绪,忍不住问道:
「尼玛先生,粲夸克湮灭成胶子的概率是多少?」
尼玛看了他一眼,将自己的稿纸朝他一转:
「858亿分之一,一颗双粲夸克粒子可以分成两对夸克对,也就是要429亿颗双粲夸克付出
'生命',才能有一颗转换成胶子。」
「如果双粲夸克有生命的话,或许她一定会拒绝这种送死的做法吧。」
「毕竟如果转换失败,她的结局就是夸克湮灭生成光子,此后永远的消失了。」
「那可未必。」
徐云下意识便反驳了一句,回过神后虽然感觉这样说可能有点失礼,但还是开口道:
「说不定双粲夸克粒子在湮灭之前就已经做好了准备,决心付出一切代价,无论如何也要变成胶子呢。」
尼玛闻言眉头顿时一掀,如今四十多岁的他相对其他大佬来说还是没那么稳重:
「哦?这说法倒挺有意思的,那么徐博士,你觉得双粲夸克粒子为什么一定要变成胶子呢?」
徐云想了想,猜测道:
「或许....她喜欢的粒子是胶子也说不定?」
「毕竟强相互作用的自由度就是夸克和胶子,如果微粒有生命的话,夸克与胶子相恋也不是不可能的事情。」
看着一脸认真的徐云,尼玛张了张嘴,最终没有说话。
虽然理智告诉他这种事情几乎不可能为真。
但在看到自己计算出的概率的时候,他还是生生止住了反驳的想法。
毕竟.....
这是429亿次撞击,才会出现的一次现象。即便它与爱情无关,也依旧不应被言语调侃或者否定。
徐云的这番话让现场的氛围出现了少许的压抑,不过很快,威腾便重新开口了:
「好了,诸位,总而言之,我们现在算是顺利的破译了这两颗粒子保持如此姿态的原因。」
「无论这两颗粒子与爱情是否有关,这都是一件值得庆贺的事情,不是吗?」
众人这才回过神,纷纷鼓起了掌。正如威腾所说。
随着这个机制被证明,这两颗粒子的'态'也便很清晰了:
双粲夸克一分为二,组成的两颗粒子属性相同,根据
量子色动力学原理,它们本该相斥。
但是被加强的胶子形成了更加稳固有力的锁链,将两颗粒子牢牢的禁锢到了一起,犹如互相牵着手,谁也不分离。
难怪徐云会说这是爱情.....总而言之。
在解开了这个问题后。
下一个环节...或者说仅剩的一个环节就是...解析粒子具体的构造如何?
是双夸克粒子?还是三夸克?
亦或是四夸克、五夸克?
这种判定不算困难,毕竟该有的参数都已经有了。
虽然目前物理界对于夸克的认知依旧相对有限,但判断出一颗粒子的组成还是比较容易的。
眼下在确定了两颗粒子的「态'后。
只要引入一个胶子场以及其他部分参数,就能把粒子的具体构造解析出来。
然而算了几分钟后。
威腾瞳孔便骤然一缩,目光死死的盯着手上的稿纸:
「这.....这是....」注:
PCT指标有点高,医生不让我晚上回家码字,这两天更新估计只能4000保全勤了,难顶,另外请假的建议就别提了,我记得之前解释过原因
两章内发布会结束。
注:
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在夸克模型建立后。
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简单的说就是用高能电子轰击质子,把电子打入质子内部,通过对末态粒子的分析来反推质子内部结构。
所以这个实验也叫作电子—质子深度非弹性散射实验。
DIS表明了一个很重要的概念:
质子内的部分子具有「渐进自由」的性质。简单地说就是......
部份子之间越接近,强作用力越弱。
当部分子之间非常接近时,强作用力极弱,以便到它们完全可以作为自由粒子活动。
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1973年的时候。
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格罗斯——就是现在坐在徐云对面的大卫·格罗斯。
在QCD中有两类基本的自由度,或者两类粒子:
一种是夸克,费米子,自旋1/2,也就是夸克模型中的夸克。
另一种是胶子,自旋为1,玻色子,是传递强相互作用的媒介粒子。
也就是夸克组成结构,胶子把它们粘合成强子。
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也就是夸克是夸克,胶子就是胶子。
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这是重子非常核心的一个属性,在正常情况下,重子的重子数是守恒的。
例如自由中子的β衰变,它在反应前重子数为+1,反应后重子数也是+1。
重子数守恒是由相互作用、色禁闭导致的,强子对撞实验没有发现色禁闭被破坏,所以重子数失衡在理论上的可能性只有一种:
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记忆力好的同学应该想起来了。
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「其中3个矢量场带,每个带+4/3的元电荷,耦合下型夸克场—1/3和带电轻子场带—1元电荷,实现下型夸克与带电轻子的相互转变....」
「耦合上型夸克带+2/3元电荷,实现上型夸克的相互湮灭。」
「相应的还有3个反矢量场,耦合上述过程的反粒子,实现它们的反粒子反应......」
希格斯一边看一边做着计算,还时不时拿着威腾的那份文件进行起了参数校对。
十分钟后。
希格斯看着自己计算出来的结果,抬头望了眼威腾,表情有些复杂:
......一切尽在不言中。众所周知。
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这导致胶子有自相互作用——比如三胶子顶点等等。
同时当夸克味数小于33/2时,QCD里面的β函数都大于0,从而产生了渐进自由的现象。在这种情况下。
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单纯从模型上来说,夸克依旧是现有的最小粒子。
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虽然理智告诉他这种事情几乎不可能为真。
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随着这个机制被证明,这两颗粒子的'态'也便很清晰了:
双粲夸克一分为二,组成的两颗粒子属性相同,根据
量子色动力学原理,它们本该相斥。
但是被加强的胶子形成了更加稳固有力的锁链,将两颗粒子牢牢的禁锢到了一起,犹如互相牵着手,谁也不分离。
难怪徐云会说这是爱情.....总而言之。
在解开了这个问题后。
下一个环节...或者说仅剩的一个环节就是...解析粒子具体的构造如何?
是双夸克粒子?还是三夸克?
亦或是四夸克、五夸克?
这种判定不算困难,毕竟该有的参数都已经有了。
虽然目前物理界对于夸克的认知依旧相对有限,但判断出一颗粒子的组成还是比较容易的。
眼下在确定了两颗粒子的「态'后。
只要引入一个胶子场以及其他部分参数,就能把粒子的具体构造解析出来。
然而算了几分钟后。
威腾瞳孔便骤然一缩,目光死死的盯着手上的稿纸:
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